[发明专利]井下压力补偿装置

权利要求书

1.一种用于与井下工具结合使用的井下压力补偿装置（20），包括：

-壳体（100），其具有腔室（101）和内部中空区段（102），

-第一活塞（103），其将所述腔室分隔成第一区段（104）和第二区段（105），所述第一区段与第一流体端口（106）流体连通，所述第二区段经第二流体端口（107）与井眼（4）流体连通，以及

-第一弹簧（108），其配置在所述第二区段内以在所述第一活塞上施加压力，从而实现所述第一区段中的过压的保持，

其中，所述井下压力补偿装置还包括：

-第二活塞（109），

-第二弹簧（110），其配置在所述第一活塞与所述第二活塞之间，以及

-配置在所述第一活塞或所述第二活塞中的过压通道（111），该过压通道在所述第二弹簧处于被压缩状态时提供所述第一区段和所述第二区段之间的流体连通。

2.根据权利要求1所述的井下压力补偿装置，包括与工具管柱（10）中的匹配工具（11，17，18，20）连接的至少一个压力连接部。

3.根据权利要求2所述的井下压力补偿装置，其中，所述匹配工具为驱动单元（11）。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的井下压力补偿装置，其中，所述井下压力补偿装置的所述第二区段与电动马达单元（17）和/或液压泵单元（18）的内部流体连通。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的井下压力补偿装置，其中，所述第一弹簧、所述第二弹簧、所述第一活塞和所述第二活塞与所述井下压力补偿装置的纵向中心轴线共轴地布置。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的井下压力补偿装置，其中，所述第一弹簧、所述第二弹簧、所述第一活塞和所述第二活塞中的至少一者已与所述井下压力补偿装置的纵向中心轴线非共轴地布置，从而未包围所述内部中空区段。

7.根据权利要求6所述的井下压力补偿装置，其中，所述井下压力补偿装置与所述工具的纵向中心轴线非共轴地布置。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的井下压力补偿装置，其中，所述第二活塞部分地布置在所述第一活塞的内部。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的井下压力补偿装置，其中，所述第一活塞部分地布置在所述第二活塞的内部。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的井下压力补偿装置，其中，所述腔室的所述第一区段被充填具有预定特性的加压液压流体，诸如油。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的井下压力补偿装置，还包括电传感器，所述电传感器用于监视所述井下压力补偿装置内部的温度和/或所述第一和第二区段中的压力和/或所述第一和第二活塞的位置以向控制系统产生反馈信号。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的井下压力补偿装置，还包括至少一个开关，其中所述井下压力补偿装置可由连接到所述控制系统的所述至少一个开关控制，以基于所述反馈信号适应环境条件的变化。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的井下压力补偿装置，其中，所述井下压力补偿装置包括多个第一和/或第二弹簧。

14.一种井下系统，包括：

-线缆（9），

-匹配工具，诸如驱动单元和/或操作工具，以及

-根据权利要求1-13中任一项所述的井下压力补偿装置。

15.一种井下工具系统，包括：

-至少一个匹配工具，诸如驱动单元和/或操作工具，以及

-根据权利要求1-13中任一项所述的井下压力补偿装置。