天然氣井新型電機驅動封堵橋塞的製作方法

2023-04-22 21:19:06

專利名稱：天然氣井新型電機驅動封堵橋塞的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田天然氣井套管壓裂、封堵技術領域，特別涉及一種用於套管
完井的套管壓裂、封堵的專用工具。
背景技術：
目前，天然氣井進行套管壓裂或封堵施工時，對作業施工安全要求較高。天然氣井應用常規填砂封堵存在鑽沙落物汙染井筒、機械封堵存在作業周期長等缺點、電纜火藥封堵工具採用火藥燃燒的方式坐封，這對施工的安全產生的較大的影響，另外火藥燃燒方式坐封的橋塞坐封可靠性差。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種天然氣井新型電機驅動封堵橋塞，用於套管壓裂、封堵，利用機械坐封式，增加坐封的可靠性。避免火藥燃燒坐封方式給施工帶來的危險。[0004] 本實用新型採用的技術方案是天然氣井新型電機驅動封堵橋塞，主要由電纜連接器、電機、電機橋塞連接套、傳力套、斷裂杆、限位環、鎖簧、鎖簧座、中心管、上卡瓦、上錐體、膠筒、下錐體和下卡瓦組成。其特徵在於在圓柱形電機的上部固定有電纜連接器，在電機的下部連接有電機橋塞連接套，電機橋塞連接套為圓筒狀，下部有內螺紋。在電機橋塞連接內並在電機中心的下部固定有一根斷裂杆。斷裂杆的下部螺紋連接有中心管，中心管的下部頂端螺紋固定有圓柱形引鞋。在引鞋的上端面上有一個環形下卡瓦。下卡瓦的上端內壁是圓錐形下卡瓦的外壁有卡瓦牙。在下卡瓦內有一個外壁是圓錐形的下錐體，下錐體套在中心管的外壁上。在下錐體的上端面上有膠筒，膠筒套在中心管外壁上。在膠筒的上部有上錐體，上錐體套在中心管外壁上。上錐體的外壁是圓錐面。在上錐體上部有一個上卡瓦，上卡瓦的下端內壁是圓錐形。上卡瓦的外壁有卡瓦牙。在上卡瓦的上部有一個鎖簧座，鎖簧座套在中心管的外壁上。在中心管與鎖簧座之間有鎖簧。在鎖簧座的上部內螺紋固定有一個限位環，限位環壓在鎖簧上部，中心管上端在限位環中心孔內。在鎖簧座上部有圓筒狀的傳力套，傳力套的頂部與電機橋塞連接套螺紋連接。[0005] 所述的引鞋的中心為封閉形，即引鞋沒有中心孔。[0006] 為了密封，在中心管與引鞋之間有密封圈。 簡述天然氣井新型電機驅動封堵橋塞的使用過程，有利於理解本實用新型。參閱圖l。該電動橋塞採用電纜投送方式入井、井下電機驅動方式坐封。電纜通過電纜連接器1與井下電機2相聯接，將電機驅動封堵橋塞下到位置後起動地面開關後，與電機驅動封堵橋塞相聯的電機2轉動。電機轉動帶動電機橋塞連接套3，電機橋塞連接套3把電機的拉力傳遞至斷裂杆5，電機拉力使得斷裂杆5與中心管9向上運動，電機傳力套4相對下行，上卡瓦10與下卡瓦15沿上錐體11與下錐體14撐開並壓縮膠筒13實現密封環空。鎖簧8與中心管9的鎖緊螺紋嚙合起到永久鎖緊。電機驅動封堵橋塞座封后座封負荷仍在上升，此時地面座封電流增大直至拉斷斷裂杆4，斷裂杆4被拉斷後地面顯示電流突然下降，井下電
3機2與電機驅動封堵橋塞脫開，將電機2起出到地面，電機驅動封堵橋塞坐封完成。
本實用新型的有益效果本實用新型天然氣井新型電機驅動封堵橋塞 1、採用井下電機機械驅動方式坐封，這種坐封方式迴避了火藥燃燒，安全性高，對
天然氣井橋塞分隔壓裂及封堵施工有較好的適應性。 2、採用了機械拉斷式丟手方式，橋塞坐封后井下電機拉力繼續增加，拉力達到一定值時橋塞斷裂杆被拉斷實現電機與橋塞的分離。通過調整橋塞斷裂杆拉斷力可以確定橋塞坐封力，從而可以使橋塞坐封完全，使橋塞坐封可靠性較高。 最適用於小177.8毫米套管完井的套管壓裂、封堵的天然氣井。依靠電纜傳輸信號和電流，驅動電機傳力坐封密封機構，有效地封堵目的層，在天然氣井封堵作業中顯示出獨特優勢，具有工藝簡單、安全性高、成功率高、速度快、坐封可靠、深度準確的特點。

圖1是本實用新型天然氣井新型電機驅動封堵橋塞結構剖面示意圖。[0013] 圖中，l.電纜連接器，2.電機，3.電機橋塞連接套，4.傳力套，5.斷裂杆，6.限位環，7.鎖簧，8.鎖簧座，9.中心管，IO.上卡瓦，ll.上錐體，12.膠筒，13.下錐體，14.下卡瓦，15.引鞋，16.密封圈。
具體實施方式實施例1 :以一個適用於小177.8毫米套管完井的天然氣井新型電機驅動封堵橋塞為例，對本實用新型作進一步詳細說明。 參閱圖1。本實用新型天然氣井新型電機驅動封堵橋塞，主要由電纜連接器1、電機2、電機橋塞連接套3、傳力套4、斷裂杆5、限位環6、鎖簧7、鎖簧座8、中心管9、上卡瓦10、上錐體11、膠筒12、下錐體13和下卡瓦14組成。 電機2的外徑170毫米。在圓柱形電機2的上部固定有電纜連接器1，在電機2的下部連接有電機橋塞連接套3，電機橋塞連接套3為圓筒狀，下部有內螺紋。在電機橋塞連接套3內並在電機2中心的下部固定有一根斷裂杆5。斷裂杆5是當受拉力超過設定極限時能斷裂，如兩根圓柱形杆之間由螺紋連接，拉力超過自身極限時從螺紋處斷裂。斷裂杆5的下部螺紋連接有一個中心管9，中心管9的下部頂端螺紋固定有圓柱形引鞋15。引鞋15的中心為封閉形，即引鞋15沒有中心孔。在中心管9與引鞋15之間有兩道密封圈16。在引鞋15的上端面上有一個環形下卡瓦14，能卡在177. 8毫米的套管內壁上。下卡瓦14的上端內壁是圓錐形下卡瓦14的外壁有卡瓦牙。在下卡瓦14內有一個外壁是圓錐形的下錐體13，下錐體13套在中心管9的外壁上。在下錐體13的上端面上有一個橡膠筒12，膠筒12套在中心管9外壁上。膠筒12的外徑為175毫米。在膠筒12的上部有一個上錐體11，上錐體11套在中心管9外壁上。上錐體ll的外壁是圓錐面。在上錐體上部有一個上卡瓦IO，上卡瓦10的下端內壁是圓錐形。上卡瓦10的外壁有卡瓦牙，能卡在177.8毫米的套管內壁上。在上卡瓦10的上部有一個鎖簧座8，鎖簧座8套在中心管9的外壁上。在中心管9與鎖簧座8之間有鎖簧7。在鎖簧座8的上部內螺紋固定有一個限位環6，限位環6壓在鎖簧7上部，中心管9上端在限位環6中心孔內。在鎖簧座8上部有圓筒狀的傳力套4，傳力套4的頂部與電機橋塞連接套3螺紋連接。
權利要求一種天然氣井新型電機驅動封堵橋塞，主要由電纜連接器(1)、電機(2)、電機橋塞連接套(3)、傳力套(4)、斷裂杆(5)、限位環(6)、鎖簧(7)、鎖簧座(8)、中心管(9)、上卡瓦(10)、上錐體(11)、膠筒(12)、下錐體(13)和下卡瓦(14)組成，其特徵在於在圓柱形電機(2)的上部固定有電纜連接器(1)，在電機(2)的下部連接有電機橋塞連接套(3)，電機橋塞連接套(3)為圓筒狀，下部有內螺紋，在電機橋塞連接套(3)內並在電機(2)中心的下部固定有一根斷裂杆(5)，斷裂杆(5)的下部螺紋連接有中心管(9)，中心管(9)的下部頂端螺紋固定有圓柱形引鞋(15)，在引鞋(15)的上端面上有一個環形下卡瓦(14)，下卡瓦(14)的上端內壁是圓錐形下卡瓦(14)的外壁有卡瓦牙，在下卡瓦(14)內有一個外壁是圓錐形的下錐體(13)，下錐體(13)套在中心管(9)的外壁上，在下錐體(13)的上端面上有膠筒(12)，膠筒(12)套在中心管(9)外壁上，在膠筒(12)的上部有上錐體(11)，上錐體(11)套在中心管(9)外壁上，上錐體(11)的外壁是圓錐面，在上錐體上部有一個上卡瓦(10)，上卡瓦(10)的下端內壁是圓錐形，上卡瓦(10)的外壁有卡瓦牙，在上卡瓦(10)的上部有一個鎖簧座(8)，鎖簧座(8)套在中心管(9)的外壁上，在中心管(9)與鎖簧座(8)之間有鎖簧(7)，在鎖簧座(8)的上部內螺紋固定有一個限位環(6)，限位環(6)壓在鎖簧(7)上部，中心管(9)上端在限位環(6)中心孔內，在鎖簧座(8)上部有圓筒狀的傳力套(4)，傳力套(4)的頂部與電機橋塞連接套(3)螺紋連接。
2. 根據權利要求1所述的天然氣井新型電機驅動封堵橋塞，其特徵是所述的引鞋 (15)的中心為封閉形，即引鞋(15)沒有中心孔。
3. 根據權利要求1或2所述的天然氣井新型電機驅動封堵橋塞，其特徵是在中心管 (9)與引鞋(15)之間有密封圈(16)。
專利摘要天然氣井新型電機驅動封堵橋塞，應用於油田天然氣井套管壓裂、封堵施工技術領域。特徵是在電機的下部連接有電機橋塞連接套。在電機橋塞連接套內並在電機中心的下部固定一根斷裂杆。斷裂杆的下部連接中心管，中心管的下部頂端螺紋固定有圓柱形引鞋。在引鞋的上端面並在中心管上自下而上有下卡瓦、下錐體、膠筒、上錐體、上卡瓦。在上卡瓦的上部有鎖簧座。在中心管與鎖簧座之間有鎖簧和限位環。在鎖簧座上部有圓筒狀的傳力套，傳力套的頂部與電機橋塞連接套連接。效果是採用電纜投送方式入井、井下電機驅動方式坐封。能有效地封堵目的層，施工工藝簡單、安全性高、成功率高、速度快、坐封可靠、深度準確。
文檔編號E21B33/134GK201546666SQ20092024623
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月13日 優先權日2009年10月13日
發明者付鋼旦, 巨亞鋒, 李明, 桂捷, 王治國 申請人:中國石油天然氣股份有限公司