一種可轉動的液壓推動式坐封工具的製作方法

2023-07-21 03:57:21

一種可轉動的液壓推動式坐封工具的製作方法
【專利摘要】一種可轉動的液壓推動式坐封工具，由坐封套筒機構和液壓釋放彈性爪丟手機構組成。其中坐封套筒機構包括上接頭、內芯軸、液壓推動套筒上接頭、液壓推動套筒、上活塞、下活塞、旁通孔、加壓套筒、中間體連接接頭，密封圈、銷釘；液壓釋放彈性爪丟手機構包括彈性爪、彈性爪支撐接頭、剪切螺栓、下接頭、密封圈、銷釘。該工具可使套管在井筒中下入時可以通過推、拉、旋轉方式達到目標深度，以減少固井時間。並且坐封、丟手的分離過程簡便，成功率高。適用於大位移井、水平井及大斜度井；工具結構簡單，加工難度小，成本低且維修方便。
【專利說明】—種可轉動的液壓推動式坐封工具

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及完井固井作業工具領域中的一種可轉動的液壓推動式坐封工具。

【背景技術】
[0002]隨著油氣田的開發進入中後期，大斜度井、水平井以及大位移井不斷增加，所以對坐封工具的要求越來越高。以前的坐封工具不能滿足現有施工要求，存在一系列問題，例如:現有坐封工具不能高效的應用於大斜度井、水平井以及大位移井；在井筒中運動時不能夠進行旋轉，向尾管傳遞扭矩，使得完井時間過長；當地層壓力過大容易損壞工具；施工過程複雜，成功率不高，成本高，維修不方便。
實用新型內容
[0003]本實用新型目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種不僅可以做旋轉運動還可以做推、拉運動的可轉動的液壓推動式坐封工具。
[0004]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:
[0005]一種可轉動的液壓推動式坐封工具，由坐封套筒機構和液壓釋放彈性爪丟手機構組成，其中:坐封套筒機構是在內芯軸2外套裝著液壓推動套筒4，液壓推動套筒4上部與內芯軸2軸向滑動配合，液壓推動套筒4中部與內芯軸2形成環形活塞腔，環形活塞腔內設有上活塞5和下活塞6，上活塞5與內芯軸2固連並與液壓推動套筒4內壁形成軸向滑動密封配合，下活塞6上端部與液壓推動套筒4下端部固連並與內芯軸2外壁形成軸向滑動密封配合，下活塞6下部外縮徑後與加壓套筒8固連，加壓套筒8下端部帶有爪齒，在內芯軸2上設有徑向分布的旁通孔7，旁通孔7對應在上活塞5和下活塞6之間間隙處；液壓釋放彈性爪丟手機構通過中間體連接接頭9與坐封套筒機構的內芯軸2固連，液壓釋放彈性爪丟手機構是在液壓推動套筒上接頭3下端部固連彈性爪10，彈性爪10內通過剪切螺栓11連接彈性爪支撐接頭12，彈性爪支撐接頭12內設有球座，外部設有與彈性爪10配合的環形槽，內芯軸2、中間體連接接頭9和彈性爪支撐接頭12連通構成內部循環管柱。
[0006]上述方案還包括:
[0007]在上活塞5上方的液壓推動套筒4上徑向設有洩壓孔；彈性爪10為離合花鍵結構。
[0008]內芯軸2上端和彈性爪支撐接頭12下端分別固連由上接頭和下接頭，液壓推動套筒4上端固連液壓推動套筒上接頭3，並由液壓推動套筒上接頭3與內芯軸2形成軸向滑動配合。
[0009]上活塞5與內芯軸2、下活塞6與液壓推動套筒4、內芯軸2與中間體連接接頭9、中間體連接接頭9與彈性爪10之間均採用銷釘15配合螺紋和/或密封圈的固連方式；上活塞5與液壓推動套筒4、下活塞6與內芯軸2、彈性爪支撐接頭12與彈性爪10的軸向滑動配合面上均設有密封圈。
[0010]上接頭I與內芯軸2、下接頭與彈性爪支撐接頭12也採用銷釘15配合螺紋和/或密封圈的固連方式。
[0011]本實用新型克服了現有技術中的不足，適用於大斜度井、水平井以及大位移井的作業；工具加壓套筒為爪套式設計，可以給尾管傳遞扭矩，使得尾管在井筒中運動時不僅可以通過推、拉的方式，而且還可以通過旋轉方式達到目標深度，以減少下入套管時間；工具具有內部循環管柱，可以進行大排量的循環；彈性爪及離合花鍵設計，彈性爪支撐接頭有鎖緊結構，使得坐封平穩，成功率高；內芯軸上有旁通孔，可以有效地實現液壓推動；由於普通封隔器等釋放坐封工具時下入時最好不進行旋轉，而該工具不僅可以做旋轉運動還可以做推、拉運動，所以使得該工具特別適用於水平井及大斜度井；該工具結構簡單，加工難度小，成本低且維修方便。並且坐封、丟手的分離過程簡便，成功率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型一種實施例的結構示意圖。
[0013]圖中:1、上接頭，2、內芯軸，3、液壓推動套筒上接頭，4、液壓推動套筒，5、上活塞，
6、下活塞，7、旁通孔，8、加壓套筒，9、中間體連接接頭，10、彈性爪，11、剪切螺栓，12、彈性爪支撐接頭，13、下接頭密封圈，14、密封圈，15、銷釘。

【具體實施方式】
[0014]下面結合說明書附圖和【具體實施方式】，對本實用新型作進一步描述。
[0015]參照附圖1，一種可轉動的液壓推動式坐封工具，由坐封套筒機構和液壓釋放彈性爪丟手機構組成。其中坐封套筒機構包括上接頭1、內芯軸2、液壓推動套筒上接頭3、液壓推動套筒4、上活塞5、下活塞6、旁通孔7、加壓套筒8、中間體連接接頭9，密封圈14、銷釘15 ;液壓釋放彈性爪丟手機構包括彈性爪10、彈性爪支撐接頭12、剪切螺栓11、下接頭13、密封圈14、銷釘15。在內芯軸2外穿入液壓推動套筒上接頭3、液壓推動套筒4、上活塞5、下活塞6以及加壓套筒8，液壓推動套筒上接頭3與液壓推動套筒4通過螺紋連接，上活塞5與內芯軸2通過螺紋連接，並且由銷釘15防轉。下活塞6與液壓推動套4筒通過螺紋連接，並且由銷釘15防轉。下活塞6與加壓套筒8通過螺紋連接，並且由銷釘15防轉。內芯軸2下端通過螺紋連接有中間體連接接頭9，並且通過銷釘15防轉。液壓釋放彈性爪丟手機構由中間體連接接頭9下端通過螺紋與彈性爪10連接，並由銷釘15防轉。彈性爪10內部通過剪切螺栓11與彈性爪支撐接頭連接12。
[0016]坐封套筒機構內上接頭I通過螺紋與內芯軸2連接，並且由銷釘15防轉，彈性爪支撐接頭12下端通過螺紋與下接頭13連接。
[0017]其中，為保證工具整體密封性能，上接頭I與內芯軸2間裝有密封圈14、上活塞5與內芯軸2間裝有密封圈14、上活塞5與液壓推動套筒4間裝有密封圈14、下活塞6與內芯軸2間裝有密封圈14、下活塞6與液壓推動套筒4間裝有密封圈14、內芯軸2與中間體連接接頭9間裝有密封圈14、中間體連接接頭9與彈性爪10間裝有密封圈14、彈性爪10與彈性爪支撐接頭12間裝有密封圈14、彈性爪支撐接頭12與下接頭13間安裝有密封圈14。
[0018]通過上述實施例簡述本實用新型的工作原理。
[0019]進行大斜度井、水平井以及大位移井套管下入作業時，將可轉動的液壓推動式坐封工具連接封隔器下入井中，在遇阻井段難以下入時，通過離合花鍵帶動封隔器旋轉及上下活動鑽具，破除管柱與井壁間摩阻，到達坐封位置後，先用水泥車充分洗井，達到循環漂浮及洗出井內沉積巖屑的目的，然後在井口投球、水泥車打壓。液體由上接頭I進入至內芯軸2中，一部分液體沿著工具內部循環管柱向下，一部分液體則通過內芯軸2上的旁通孔7進入液壓推動套筒4與下活塞6之間的環空，作用於下活塞6上，在水力壓力的作用下推動下活塞6、加壓套筒8向下運動。同時水壓產生的反作用力及油管的拉力使得上接頭1、內芯軸2向上運動。在這兩個力同時作用下，工具實現坐封。隨著水力壓力的不斷增加，剪切螺栓11將被拉斷，在水力壓力的作用下，彈性爪支撐接頭12向下運動，使得彈性爪10末端由彈性爪支撐接頭12上的臺階滑到縮徑的環形槽處，使得原來被撐開的彈性爪10收縮，實現丟手的分離。並且加壓套筒8為離合花鍵設計，可以向下傳遞扭矩，使得工具更快的到達目標深度。
【權利要求】
1.一種可轉動的液壓推動式坐封工具，由坐封套筒機構和液壓釋放彈性爪丟手機構組成，其特徵是:坐封套筒機構是在內芯軸(2)外套裝著液壓推動套筒(4),液壓推動套筒(4)上部與內芯軸(2)軸向滑動配合，液壓推動套筒(4)中部與內芯軸(2)形成環形活塞腔，環形活塞腔內設有上活塞(5 )和下活塞(6 )，上活塞(5 )與內芯軸(2 )固連並與液壓推動套筒(4)內壁形成軸向滑動密封配合，下活塞(6)上端部與液壓推動套筒(4)下端部固連並與內芯軸(2)外壁形成軸向滑動密封配合，下活塞(6)下部外縮徑後與加壓套筒(8)固連，加壓套筒(8)下端部帶有爪齒，在內芯軸(2)上設有徑向分布的旁通孔(7),旁通孔(7)對應在上活塞(5)和下活塞(6)之間間隙處；液壓釋放彈性爪丟手機構通過中間體連接接頭(9)與坐封套筒機構的內芯軸(2)固連，液壓釋放彈性爪丟手機構是在液壓推動套筒上接頭(3)下端部固連彈性爪(10),彈性爪(10)內通過剪切螺栓(11)連接彈性爪支撐接頭(12),彈性爪支撐接頭(12 )內設有球座，外部設有與彈性爪(10 )配合的環形槽，內芯軸(2 )、中間體連接接頭(9)和彈性爪支撐接頭(12)連通構成內部循環管柱。
2.根據權利要求1所述的可轉動的液壓推動式坐封工具，其特徵是:在上活塞(5)上方的液壓推動套筒(4)上徑向設有洩壓孔；彈性爪(10)為離合花鍵結構。
3.根據權利要求1或2所述的可轉動的液壓推動式坐封工具，其特徵是:內芯軸(2)上端和彈性爪支撐接頭(12)下端分別固連由上接頭和下接頭，液壓推動套筒(4)上端固連液壓推動套筒上接頭(3 )，並由液壓推動套筒上接頭(3 )與內芯軸(2 )形成軸向滑動配合。
4.根據權利要求1或2所述的可轉動的液壓推動式坐封工具，其特徵是:上活塞(5)與內芯軸(2^下活塞(6)與液壓推動套筒「)、內芯軸(2)與中間體連接接頭(幻、中間體連接接頭(9)與彈性爪(10)之間均採用銷釘(15)配合螺紋和/或密封圈的固連方式；上活塞(5)與液壓推動套筒(4)、下活塞(6)與內芯軸(2)、彈性爪支撐接頭(12)與彈性爪(10)的軸向滑動配合面上均設有密封圈。
5.根據權利要求3所述的可轉動的液壓推動式坐封工具，其特徵是:上接頭(1)與內芯軸(2)採用銷釘(15)配合螺紋和/或密封圈的固連方式。
【文檔編號】E21B23/06GK204200131SQ201420559099
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月27日 優先權日:2014年9月27日
【發明者】左靈, 張輝, 吳仲華, 韓通, 裴學良, 於文濤, 莊偉 , 趙宗峰, 王朝平, 劉峰 申請人:中國石油化工集團公司, 中石化勝利石油工程有限公司鑽井工藝研究院