[發明專利]一種分體式水下高壓用液壓控制加載作動器

有效

• 申請號: 201610035325.2
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105545874B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 房軍;王宴濱;高德利
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: F15B15/20
• 分類號: F15B15/20;F15B13/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 許利波

本發明涉及深水油氣鉆井領域，提供一種分體式水下高壓用液壓控制加載作動器。該作動器由普通液壓作動器、液壓控制閥、密封殼體、連通管路、壓力傳感器、液壓控制系統、測控線、液壓管路及密封附件組成。液壓控制閥安裝在密封殼體內，與外界高壓水環境隔離。普通液壓作動器通過連通管路及密封殼體內的流道與液壓控制閥連接，液壓控制閥上測控線通過安裝在密封殼體上的液壓管路與液壓控制系統連接，液壓油路的進油口與回油口亦安裝在密封殼體上，壓力傳感器通過液壓管路與普通液壓作動器連接后與液壓控制系統連接。整個分體式液壓控制加載作動器可以置于高液壓環境下工作，并能有效地實現壓力的輸出與反饋調節。

技術領域

本發明涉及深水油氣鉆井領域，提供一種分體式水下高壓用液壓控制加載作動器。

背景技術

隨著海洋鉆井技術的不斷進步，深水及超深水鉆井越來越引起人們的重視。深水鉆完井作業是進行海上油氣勘探開發的主要組成部分，直接關系到深水油氣勘探開發的成敗。在深水鉆完井作業過程中需要用到大量的管柱，比如導管、隔水管鉆桿柱、套管、海底管線及各種生產管柱。這些管柱在服役過程中會承受來自復雜海洋環境載荷及作業載荷的雙重影響，產生復雜的力學行為。因此，如何保證這些管柱的服役安全便成為了進行海上油氣勘探開發的首要考慮問題。以隔水管而言，在深水鉆井過程中會受到來自海洋波浪流、鉆井平臺偏移、頂部張緊器拉力、平臺升沉運動、鉆柱碰撞、水下防噴器拉力等一系列載荷，可能產生疲勞、斷裂、擠毀等不同的失效形式，力學行為極其復雜。為保證其安全服役，除了對其進行力學分析、數值模擬以外，對隔水管試件進行實驗模擬研究、以獲得其在各種外載荷作用下的力學行為，對于確保隔水管強度安全、疲勞壽命等具有重要意義。上述管柱在服役過程中普遍受到內壓、外壓、軸向拉壓及橫向作用力，在進行模擬實驗過程中內壓及橫向載荷相對容易施加，如果要施加外壓與橫向力，就需要將隔水管置于高壓加載腔內，由于隔水管尺寸較大，采用常規的液壓控制加載作動器加載橫向力的話，就需要巨大的高壓加載腔，對實驗裝備提出了巨大的挑戰。如果將液壓加載作動器與控制閥采用分體形式，便可大大降低對高壓加載腔的要求。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種分體式水下高壓用液壓控制加載作動器。該作動器由普通液壓作動器、液壓控制閥、密封殼體、連通管路、壓力傳感器、液壓控制系統、測控線、液壓管路及密封附件組成。

本發明中液壓控制閥安裝在密封殼體內，與外界高壓水環境隔離。

本發明中普通液壓作動器通過連通管路及密封殼體內的流道與液壓控制閥連接，液壓控制閥上測控線通過安裝在密封殼體上的液壓管路與液壓控制系統連接。

本發明中液壓油路的進油口與回油口安裝在密封殼體上。

本發明中壓力傳感器通過液壓管路與普通液壓作動器連接后與液壓控制系統連接。

本發明中整個分體式液壓控制加載作動器可以置于高液壓環境下工作，并能有效地實現壓力的輸出與反饋調節。

附圖說明

下面結合附圖進一步詳細說明本發明；

圖1是分體式水下高壓用液壓控制加載作動器連接方式及工作原理；

1、普通液壓作動器2、作動器回油管接頭3、作動器回油管4、密封殼體回油口連接螺栓5、密封殼體進油管接頭6、密封殼體7、連接螺釘8、液壓控制系統9、液壓控制閥測試線10、液壓控制閥測試線管接頭11、液壓控制閥12、密封殼體端蓋13、密封殼體進油口連接螺栓14、密封殼體回油管接頭15、作動器進油管16、作動器進油管接頭17、壓力傳感器管接頭18、壓力傳感器測試線19、壓力傳感器

具體實施方式

(1)將液壓控制閥11連接在密封殼體端蓋12上，并用連接螺釘7將整個密封殼體6連接；