CN102352731B - 可全程传递扭矩的井下管柱提升装置 - Google Patents

可全程传递扭矩的井下管柱提升装置 Download PDF

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Abstract

一种可全程传递扭矩的井下管柱提升装置，有由上至下依次连接的上接头、上壳体、下壳体和下封头，上壳体、下壳体和下封头内设置有中心管，中心管的下端伸出下封头连接井下油管，中心管的上端外周与上壳体的内周壁之间有扭矩传递结构，上壳体与下壳体之间有第一油路，上壳体与中心管之间有第二油路，上壳体上有与第一油路连通的提升注压管线，以及与第二油路连通的下压注压管线，中心管外周壁上在位于第一油路的下方螺纹连接定位卡爪，中心管外周壁上在定位卡爪的下方活动的套有限位活塞，限位活塞沿由下壳体和下封头与中心管之间形成的空间内上下移动。本发明作业方便，降低了洗井作业的难度，减少了现场洗井作业量，并且洗井时不需动用大型设备进行作业。

Description

可全程传递扭矩的井下管柱提升装置
技术领域
本发明涉及一种油田采油领域注水井洗井用井下管柱提升装置。特别是涉及一种可以将提升装置以下管柱提升，形成洗井通道的可全程传递扭矩的井下管柱提升装置。
背景技术
洗井是注水井日常管理中常规的一种手段，对维护井筒、清除注水层段附近脏物，减缓吸水能力的下降具有重要作用。随着油田进入开发后期，地层状况恶化，注水井溢流、出砂严重，测调遇阻、封隔器失效等问题井频繁出现，使注水井洗井工作变得愈发重要。但是，常规的生产管柱自身不具备可洗井功能。如需洗井，就要动用大型设备进行作业，工作量大，过程繁琐，费用昂贵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种作业方便，减少了现场洗井作业量，极大地降低了油田生产成本的可全程传递扭矩的井下管柱提升装置。
本发明所采用的技术方案是：一种可全程传递扭矩的井下管柱提升装置，包括：由上至下依次连接的上接头、上壳体、下壳体和下封头，所述的上接头、为中空结构，所述的上壳体、下壳体和下封头内设置有中心管，所述中心管的下端伸出下封头连接井下油管，所述的中心管的上端外周与上壳体的内周壁之间设置有扭矩传递结构，所述的上壳体与下壳体之间形成有第一油路，所述的上壳体与中心管之间形成有第二油路，所述的上壳体上分别设置有与第一油路连通的提升注压管线，以及与第二油路连通的下压注压管线，所述的中心管外周壁上在位于第一油路的下方螺纹连接有定位卡爪，所述的中心管外周壁上在定位卡爪的下方还活动的套有限位活塞，所述的限位活塞沿由下壳体和下封头与中心管之间形成的空间内上下移动。
所述的扭矩传递结构包括有：形成在中心管上端外周的键槽，嵌入在键槽内的键，以及轴向形成在上壳体内周面上的用于给键导向的滑道。
所述的定位卡爪包括有：具有内螺纹并与中心管螺纹连接的固定部分，连接在该固定部分下面的弹性爪，所述下壳体下部内周面上对应于所述的弹性爪形成有定位台肩，所述的弹性爪底端与所述的下壳体内周面上的定位台肩相对应的形成有挂钩，当所述的限位活塞位于所述的空间的上部分时，所述的挂钩在限位活塞的作用下卡钩在定位台肩的下面。
所述的限位活塞上分别设置有用于与下壳体密封的上密封圈和用于与中心管密封的下密封圈，所述的上密封圈的直径大于下密封圈的直径。
本发明的可全程传递扭矩的井下管柱提升装置，适用于油田注水井洗井时使用，有效的解决了注水井常规管柱自身不具备洗井功能的问题。洗井时不需动用其它大型设备，就可以将提升装置以下管柱提升，依靠管柱自身功能即可形成洗井通道，作业方便，降低了洗井作业的难度，减少了现场洗井作业量，并且洗井时不需动用大型设备进行作业，极大地降低了油田生产成本。
附图说明
图1是本发明的井下管柱提升装置生产时伸长状态工作示意图；
图2是本发明洗井时井下管柱提升装置收缩状态工作示意图。
其中：
1：上接头                            2：提升注压管线
3：键                                4：中心管
5：定位卡爪                          6：限位活塞
7：下压注压管线                      8：上壳体
9：下壳体                            10：下封头
11：第一油路                         12：第二油路
13：滑道                             14：弹性爪
15：定位台肩                         16：挂钩
17：空间                             18：上密封圈
19：下密封圈
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的可全程传递扭矩的井下管柱提升装置做出详细说明。
如图1、图2所示，本发明的可全程传递扭矩的井下管柱提升装置，包括：由上至下依次通过螺纹连接的上接头1、上壳体8、下壳体9和下封头10，所述的上接头1、为中空结构，所述的上壳体8、下壳体9和下封头10内设置有中心管4，所述中心管4的下端伸出下封头10连接井下油管，所述的中心管4的上端外周与上壳体8的内周壁之间设置有扭矩传递结构，所述的扭矩传递结构包括有：形成在中心管4上端外周的键槽，嵌入在键槽内的键3，以及轴向形成在上壳体8内周面上的用于给键3导向的滑道13。所述的上壳体8与下壳体9之间形成有供传递液压的第一油路11，所述的上壳体8与中心管4之间形成有供传递液压的第二油路12，所述的上壳体8上分别设置有与第一油路11连通的提升注压管线2，以及与第二油路12连通的下压注压管线7，通过液压来控制中心管4上下移动；所述的中心管4外周壁上在位于第一油路11的下方螺纹连接有定位卡爪5，所述的中心管4外周壁上在定位卡爪5的下方还活动的套有限位活塞6，所述的限位活塞6沿由下壳体9和下封头10与中心管4之间形成的空间17内上下移动，用于防止定位卡爪因受外力作用而向内收缩。
所述的限位活塞6上分别设置有用于与下壳体9密封的上密封圈18和用于与中心管4密封的下密封圈19，所述的上密封圈18的直径大于下密封圈19的直径。
所述的定位卡爪5包括有：具有内螺纹并与中心管4螺纹连接的固定部分，连接在该固定部分下面的弹性爪14，所述下壳体9下部内周面上对应于所述的弹性爪14形成有定位台肩15，所述的弹性爪14底端与所述的下壳体9内周面上的定位台肩15相对应的形成有挂钩16，当所述的限位活塞6位于所述的空间17的上部分时，所述的挂钩16在限位活塞6的作用下卡钩在定位台肩15的下面，保证无控制压力时中心管不会因受外力作用产生轴向移动。
本发明的可全程传递扭矩的井下管柱提升装置，可以同生产管柱一次下井，由两条连接到地面上的压力控制装置的注压管线提供动力源。提升装置上部为键3与滑道组成的扭矩传递结构，保证中心管4在上下移动过程中可以全程传递扭矩。当提升装置随管柱一起下井时，提升装置处于最长伸长状态，定位卡爪5定位端与下壳体9内的定位台肩15配合，锁定相对位置，限位活塞6则在空气腔压力的作用下保持在与定位卡爪5相配合的位置，防止提升装置因中心管4受向上力而自然收缩。当需要提升管柱时，通过地面压力控制装置经提升注压管线2对提升装置下腔增压，空气腔内空气压缩，定位活塞向下移动，当移动到一定距离时，定位活塞完全脱离开定位卡爪，同时，中心管在压力的作用下向上移动，带动定位卡爪脱离下壳体内的定位台肩，从而带动下部活动管柱上升；当洗井作业完成，需要恢复管柱至生产状态时，通过地面压力控制装置经下压注压管线7向提升装置下腔注入压力，管柱向下移动，洗井通首关闭，管柱恢复原位。

Claims (4)

1.一种可全程传递扭矩的井下管柱提升装置，其特征在于，包括：由上至下依次连接的上接头(1)、上壳体(8)、下壳体(9)和下封头(10)，所述的上接头(1)为中空结构，所述的上壳体(8)、下壳体(9)和下封头(10)内设置有中心管(4)，所述中心管(4)的下端伸出下封头(10)连接井下油管，所述的中心管(4)的上端外周与上壳体(8)的内周壁之间设置有扭矩传递结构，所述的上壳体(8)与下壳体(9)之间形成有第一油路(11)，所述的上壳体(8)与中心管(4)之间形成有第二油路(12)，所述的上壳体(8)上分别设置有与第一油路(11)连通的提升注压管线(2)，以及与第二油路(12)连通的下压注压管线(7)，通过液压来控制中心管(4)上下移动，所述的中心管(4)外周壁上在位于第一油路(11)的下方螺纹连接有定位卡爪(5)，所述的中心管(4)外周壁上在定位卡爪(5)的下方还活动的套有限位活塞(6)，所述的限位活塞(6)沿由下壳体(9)和下封头(10)与中心管(4)之间形成的空间(17)内上下移动。
2.根据权利要求1所述的可全程传递扭矩的井下管柱提升装置，其特征在于，所述的扭矩传递结构包括有：形成在中心管(4)上端外周的键槽，嵌入在键槽内的键(3)，以及轴向形成在上壳体(8)内周面上的用于给键(3)导向的滑道(13)。
3.根据权利要求1所述的可全程传递扭矩的井下管柱提升装置，其特征在于，所述的定位卡爪(5)包括有：具有内螺纹并与中心管(4)螺纹连接的固定部分，连接在该固定部分下面的弹性爪(14)，所述下壳体(9)下部内周面上对应于所述的弹性爪(14)形成有定位台肩(15)，所述的弹性爪(14)底端与所述的下壳体(9)内周面上的定位台肩(15)相对应的形成有挂钩(16)，当所述的限位活塞(6)位于所述的空间(17)的上部分时，所述的挂钩(16)在限位活塞(6)的作用下卡钩在定位台肩(15)的下面。
4.根据权利要求1所述的可全程传递扭矩的井下管柱提升装置，其特征在于，所述的限位活塞(6)上分别设置有用于与下壳体(9)密封的上密封圈(18)和用于与中心管(4)密封的下密封圈(19)，所述的上密封圈(18)的直径大于下密封圈(19)的直径。
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