双制式纵向减震器.pdf

本实用新型涉及一种双制式纵向减震器，属油气井射孔-测试联作射孔作业中减震装置技术领域，由上接头、外筒、胶筒、弹簧、内筒、活塞体、下接头组成，上接头的内螺纹和外螺纹分别与内筒和外筒连接，外筒的外管壁上设有泄压孔，其下部设有台肩，台肩上开有通孔，通孔内安装有减震滚珠、弹簧和带有中心通孔的弹簧堵丝，与该通孔的管壁上开有径向孔，径向孔内安装有单向阀；活塞体为“T”字形结构，座在外筒的下部台肩上，并由剪切销固定，其下部螺纹与下接头连接；在上接头的下端面与活塞体上端面之间的外筒和内筒之间的环空内装有胶筒和弹簧。本实用新型在射孔弹起爆后，能有效减少纵向震动对井下仪器及测试工具的损伤，降低管柱脱落的风险，也可用于常规油管输送射孔中，避免射孔冲击震动对油管柱及套管、水泥环的伤害。

1.  一种双制式纵向减震器，由上接头(1)、外筒(2)、胶筒(3)、弹簧(4)、内筒(5)、活塞体(6)、下接头(7)组成，其特征是：上接头(1)的内螺纹和外螺纹分别与内筒(5)和外筒(2)连接，外筒(2)的外管壁上设有泄压孔，其下部设有台肩，台肩上开有通孔，通孔内安装有减震滚珠(11)、弹簧(14)和带有中心通孔的弹簧堵丝(15)，与该通孔的管壁上开有径向孔，径向孔内安装有单向阀(12)；活塞体(6)为“T”字形结构，座在外筒(2)的下部台肩上，并由剪切销(10)固定，其下部螺纹与下接头(7)连接；在上接头(1)的下端面与活塞体(6)上端面之间的外筒(2)和内筒(5)之间的环空内装有胶筒(3)和弹簧(4)。

2.  根据权利要求1所述的双制式纵向减震器，其特征是：外筒(2)的外管壁上的泄压孔为瞬时泄压孔(8)和泄压孔(9)，瞬时泄压孔(8)的通孔面积大于单个泄压孔(9)面积。

3.  根据权利要求1或2所述的双制式纵向减震器，其特征是：弹簧(4)为变径弹簧。

4.  根据权利要求1或2所述的双制式纵向减震器，其特征是：弹簧堵丝(15)的中心通孔的内径小于外筒(2)的外管壁下部台肩上的通孔的内径。

5.  根据权利要求3所述的双制式纵向减震器，其特征是：弹簧堵丝(15)的中心通孔的内径小于外筒(2)的外管壁下部台肩上的通孔的内径。

双制式纵向减震器
技术领域
本实用新型涉及一种双制式纵向减震器，属油气井射孔-测试联作射孔作业中以减少射孔中的冲击震动，避免井下测试仪器损伤的减震装置技术领域。
背景技术
射孔-测试联作技术具有射孔、地层测试两道工序一次完成、加快试油进度、防止井喷、获取最佳地质资料等诸多优点。射孔时爆轰波对管柱冲击强烈，为保护测试仪器不被震坏，在射孔管柱中需要连接纵向减震器。近年来，纵向减震器的结构不断改进，由以前单一的弹簧或胶筒减震方式逐渐发展到目前的胶筒和液压、弹簧等组合作用的减震方式，但所有减震器都没有考虑管柱受纵向冲击力的动态变化。由于爆轰波对管柱的冲击过程中冲击力是变化的，所以要求减震器的阻尼作用也相应发生变化，如冲击开始的瞬间，冲击力度大，为减小对上部管柱的纵向冲击，要求减震器压缩行程较大，也就是此时的阻尼作用较小，但如果弹簧的刚性小、液体外排速度快，将会在爆轰波还没明显减弱时冲击行程就很快走完，对上部管柱的残留震动还很强烈。目前的减震器在设计上就存在两方面的缺陷，第一，整个减震行程都使用同一规格尺寸的排液孔和柱状弹簧，对于冲击开始时的震动降幅不理想，时常造成与射孔器连接的井下测试仪器被震坏；第二，爆轰波消失后，减震器下部管柱回落时减震器的减震一般是橡胶或弹簧等单一的减震方式，减震效果差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种阻尼大小根据纵向冲击力的变化而相应改变的射孔-测试联作用双制式纵向减震器。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种双制式纵向减震器由上接头、外筒、胶筒、弹簧、内筒、活塞体、下接头组成，上接头的内螺纹和外螺纹分别与内筒和外筒连接，外筒的外管壁上设有泄压孔，其下部设有台肩，台肩上开有通孔，通孔内安装有减震滚珠、弹簧和带有中心通孔的弹簧堵丝，与该通孔的管壁上开有径向孔，径向孔内安装有单向阀；活塞体为“T”字形结构，座在外筒的下部台肩上，并由剪切销固定，其下部螺纹与下接头连接；在上接头的下端面与活塞体上端面之间的外筒和内筒之间的环空内装有胶筒和弹簧。
本实用新型在射孔弹起爆后，不仅能够减弱管柱向上的震动，管柱向下运动时，同样具有减震作用，能有效减少纵向震动对井下仪器及测试工具的损伤，提高减震器的减震效果，降低管柱脱落的风险，也可用于常规油管输送射孔中，避免射孔冲击震动对油管柱及套管、水泥环的伤害。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由上接头1、外筒2、胶筒3、弹簧4、内筒5、活塞体6、下接头7组成，上接头1的内螺纹和外螺纹分别与内筒5和外筒2连接，外筒2的外管壁上设有泄压孔，其下部设有台肩，台肩上开有通孔，通孔内安装有减震滚珠11、弹簧14和带有中心通孔的弹簧堵丝15，与该通孔的管壁上开有径向孔，径向孔内安装有单向阀12；活塞体6为“T”字形结构，座在外筒2的下部台肩上，并由剪切销10固定，其下部螺纹与下接头7连接；在上接头1的下端面与活塞体6上端面之间的外筒2和内筒5之间的环空内装有胶筒3和弹簧4。
上述的外筒2的外管壁上的泄压孔为瞬时泄压孔8和泄压孔9，瞬时泄压孔8的通孔面积大于单个泄压孔9面积，分别满足快速泄压和慢速泄压的需要。
上述的弹簧4为变径弹簧。
上述的弹簧堵丝15的中心通孔的内径小于外筒2的外管壁下部台肩上的通孔的内径。
通过上接头1和下接头7将本实用新型连接在射孔器和油管串之间下入井内，当管柱受到下部射孔器起爆引发的冲击时，活塞体6上窜，剪断剪切销10，挤压胶筒5、变径弹簧4和内筒5与外筒2之间的液体，开始时冲击猛烈，瞬时泄压孔8排出液体并迅速泄压，泄压孔9也一同排液泄压，但由于泄压面积相对较小，此时只取辅助作用，变径弹簧4的小径弹簧迅速压缩，减缓起爆引发的冲击波对外筒2的冲击。同时，采用软金属加工而成的减震滚珠11在弹簧14的作用下向上弹出，套管内的水通过单向阀12进入外筒2与活塞体6顶部下端面的小径段之间的空间内；随着活塞体6上行，泄压孔9排液，弹簧4的大径部分随之得到压缩，使下部管柱对上部管柱的冲击得到有效减弱，整个向上冲击过程中活塞体6对外筒2的冲击也得到有效减弱。爆轰波消失后，在下部管柱回落过程中，外筒2与活塞体6之间的液体通过弹簧丝堵15上的中心通孔向外排液泄压，由此，降低了管柱回落速度，减震滚珠11起进一步减震作用，从而实现上下双向减震的目的。