CN111287692A - 一种油井压裂后快速转抽装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油井压裂后快速转抽装置,具体涉及油井领域,包括阀筒、顶杆、凡尔球,阀筒的内壁开设有第一梯槽、第二梯槽、锁止槽,第二梯槽与第一梯槽的连接处设有断刀,锁止槽位于第二梯槽的表面,顶杆的表面开设有第一连接槽、第二连接槽,第一连接槽、第二连接槽的底面分别安装有石墨柱、锁止销。本发明通过设置锁止销和石墨柱,利用锁止销的受热膨胀与锁止槽之间的过盈配合构成该快速转抽装置的锁止装置,当需要从自喷式转换为机抽作业时,循环压井所注入的高密度盐水使得锁止销暂时遇冷收缩与锁止槽摩擦减小实现解锁,且配合由石墨柱组成二次的解锁机制,降低外界环境的影响,提高该转抽装置的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及油井技术领域,更具体地说,本发明具体为一种油井压裂后快速转抽装置。
背景技术
随着石油工业技术的快速发展,我国的石油修井作业中,油井压裂后,工作制度逐渐从自喷式转为机抽式,但是井口的出液量仍然比较大,转轴的速度较为缓慢。
现有的技术是先将井口放压,当井口不出液时,控制井筒出液后抢下完井管和杆柱,或者是利用高密度盐水循环压井的方式控制井筒出液后抢下完井管和杆柱,从而达到改变工作制度的目的,但是,由于用盐水循环压井后不能完全杜绝井筒出液,只是减少出液量,随着作业时间的持续,井内液柱压力呈下降趋势,当井底压力大于液柱压力时井口出液量会不断增大,易发生井涌等井控险情,同时井口人员在此种情况下操作风险增加,安全性差;由于全程处于出液状态,井口以及周围含油污水不断聚集、外溢,容易对作业现场环境造成严重污染;同时,放压至出口完全不出液需要太长时间、盐水压井需要增加工序,均容易错过最佳转抽时间窗口,从而降低了油井的产出率和效率。
为了解决上述问题,在专利申请公布号CN208718618U的专利公开了一种油井压裂后快速转抽装置,参考说明书附图5,该申请中通过固定销断裂,顶杆2和挡板同时脱离阀筒1掉落进尾管,在安全并且无污染的情况下,实现快速改变压裂后油井的工作制度,从而达到提高油井的工作效率和出油品质的技术效果。
但是上述技术方案在实际运用时,仍旧存在较多缺点:由于该转抽装置通过固定销断裂与挡板同时脱离阀筒掉落进尾管的方式实现快速转抽,为使得固定销能够实现快速断裂,其结构性质一般较为脆弱,在实际使用中,固定销在井底内高温的环境下易出现受热膨胀的现象,与阀筒上连接孔的膨胀系数不同,易导致固定销发生断裂的情况,使得该转抽装置不够稳定,另外固定销与挡板皆可进行脱落,在该装置二次利用时需同步更换固定销与挡板,在细小的阀筒内部安装挡板较为麻烦,成本较高无法做到多次使用;
因此亟需提供一种结构稳定且可二次利用的油井压裂后快速转抽装置。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种油井压裂后快速转抽装置,通过设置锁止销和石墨柱,利用锁止销的受热膨胀与锁止槽之间的过盈配合构成该快速转抽装置的锁止装置,当需要从自喷式转换为机抽作业时,循环压井所注入的高密度盐水使得锁止销暂时遇冷收缩与锁止槽摩擦减小实现解锁,且配合由石墨柱组成二次的解锁机制,降低外界环境的影响,提高该转抽装置的稳定性;另外,本发明通过石墨柱的断裂实现二次解锁,石墨材质的膨胀系数较小,不易受温度影响,能够稳定实现锁止,且在转抽完成后,可通过更换新的石墨柱进行二次使用,只需将石墨柱固定安装于顶杆的连接槽中即可,无需与阀筒的销孔实现精准契合,安装简单方便,可多次利用,降低设备维护成本,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种油井压裂后快速转抽装置,包括阀筒、顶杆、凡尔球,所述顶杆位于阀筒的内部并与阀筒的内壁滑动连接,所述凡尔球固定安装于顶杆的端部,、所述阀筒的内壁开设有第一梯槽、第二梯槽、锁止槽,所述第二梯槽与第一梯槽的连接处设有断刀,所述锁止槽位于第二梯槽的表面并靠近阀筒的端口,所述顶杆的表面开设有第一连接槽、第二连接槽,所述第一连接槽、第二连接槽的底面分别固定安装有石墨柱、锁止销,所述石墨柱、锁止销的底端分别与第一梯槽、锁止槽的表面相互抵接。
在一个优选地实施方式中,所述锁止槽、第二梯槽、第一梯槽从左至右依次排列,所述第一梯槽、第二梯槽的呈阶梯式结构,所述第一梯槽、第二梯槽的表面为光面结构。
在一个优选地实施方式中,所述锁止销为金属材质构件,所述锁止销为锌块或铝块中的一种。
在一个优选地实施方式中,所述石墨柱的一侧开设有缺口,所述缺口与断刀处于同一高度,所述缺口位于石墨柱与断刀相对面的外侧。
在一个优选地实施方式中,所述第二连接槽、锁止槽位于同一直线上并相互平行,所述锁止销的底端与第二连接槽、锁止槽之间过盈配合。
在一个优选地实施方式中,所述石墨柱呈圆柱状结构,所述石墨柱的底面与第一梯槽的表面滑动连接。
在一个优选地实施方式中,所述锁止槽的表面为糙面结构,所述的底面开设有防滑槽。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过设置锁止销和石墨柱,利用锁止销的受热膨胀与锁止槽之间的过盈配合构成该快速转抽装置的锁止装置,当需要从自喷式转换为机抽作业时,循环压井所注入的高密度盐水使得锁止销暂时遇冷收缩与锁止槽摩擦减小实现解锁,且配合由石墨柱组成二次的解锁机制,降低外界环境的影响,提高该转抽装置的稳定性;
2、本发明通过石墨柱的断裂实现二次解锁,石墨材质的膨胀系数较小,不易受温度影响,能够稳定实现锁止,且在转抽完成后,可通过更换新的石墨柱进行二次使用,只需将石墨柱固定安装于顶杆的连接槽中即可,无需与阀筒的销孔实现精准契合,安装简单方便,可多次利用,降低设备维护成本。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的使用状态结构结构示意图。
图3为本发明的图1中A处结构示意图。
图4为本发明的锁止销结构示意图。
图5为本发明的对比文件结构示意图。
附图标记为:1、阀筒;2、顶杆;3、石墨柱;4、锁止销;5、凡尔球;11、第一梯槽;12、第二梯槽;121、断刀;13、锁止槽;21、第一连接槽;22、第二连接槽;31、缺口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如附图1-4所示的一种油井压裂后快速转抽装置,包括阀筒1、顶杆2、凡尔球5,顶杆2位于阀筒1的内部并与阀筒1的内壁滑动连接,凡尔球5固定安装于顶杆2的端部,、阀筒1的内壁开设有第一梯槽11、第二梯槽12、锁止槽13,第二梯槽12与第一梯槽11的连接处设有断刀121,锁止槽13位于第二梯槽12的表面并靠近阀筒1的端口,顶杆2的表面开设有第一连接槽21、第二连接槽22,第一连接槽21、第二连接槽22的底面分别固定安装有石墨柱3、锁止销4,石墨柱3、锁止销4的底端分别与第一梯槽11、锁止槽13的表面相互抵接。
实施方式具体为:通过设置锁止销4和石墨柱3,利用锁止销4的受热膨胀与锁止槽13之间的过盈配合构成该快速转抽装置的锁止装置,当需要从自喷式转换为机抽作业时,循环压井所注入的高密度盐水使得锁止销4暂时遇冷收缩与锁止槽13摩擦减小实现解锁,且配合由石墨柱3组成二次的解锁机制,降低外界环境的影响,提高该转抽装置的稳定性;另外,本发明通过石墨柱3的断裂实现二次解锁,石墨材质的膨胀系数较小,不易受温度影响,能够稳定实现锁止,且在转抽完成后,可通过更换新的石墨柱3进行二次使用,只需将石墨柱3固定安装于顶杆2的连接槽中即可,无需与阀筒1的销孔实现精准契合,安装简单方便,可多次利用,降低设备维护成本
其中,锁止槽13、第二梯槽12、第一梯槽11从左至右依次排列,第一梯槽11、第二梯槽12的呈阶梯式结构,第一梯槽11、第二梯槽12的表面为光面结构,利用锁止槽13、第二梯槽12、第一梯槽11构成阀筒1的二次解锁结构。
其中,锁止销4为金属材质构件,锁止销4为锌块或铝块中的一种,利用锌块或铝块的高热膨胀系数的特性,形成过盈配合从而实现锁止。
其中,石墨柱3的一侧开设有缺口31,缺口31与断刀121处于同一高度,缺口31位于石墨柱3与断刀121相对面的外侧,利用断刀121和缺口31结构使得石墨柱3易发生断裂形成解锁。
其中,第二连接槽22、锁止槽13位于同一直线上并相互平行,锁止销4的底端与第二连接槽22、锁止槽13之间过盈配合,形成锁止机构。
其中,石墨柱3呈圆柱状结构,石墨柱3的底面与第一梯槽11的表面滑动连接,使得石墨柱3可沿第一梯槽11的表面滑动与断刀121接触。
其中,锁止槽13的表面为糙面结构,锁止销4的底面开设有防滑槽,增大锁止销4和锁止槽13之间的摩擦力,提高锁止机构的稳定性。
本发明工作原理:
当油井压裂后需要从自喷式转换为机抽作业时,首先将顶杆2顶接在管式泵泵筒内的凡尔球5上,然后转动顶杆2,使凡尔球5上移,确保油管下行时井筒内的油水无法进入泵筒,然后放下下入柱塞及抽油杆,控制井筒出液后抢下完井管和杆柱,或者是利用高密度盐水循环压井的方式控制井筒出液后抢下完井管和杆柱使油管内憋压,迫使管式泵泵筒朝向尾管的方向移动,压井所注入的高密度盐水使得锁止销4暂时遇冷收缩与锁止槽13摩擦减小实现解锁,顶杆2也会朝向尾管的方向运动,石墨柱3运动之第二梯槽12的边缘处在断刀121的作用下石墨柱3发生断裂实现二次解锁,顶杆2脱离阀筒1掉落进尾管,最后勾通油套环空,并进行挂抽生产。
最后应说明的几点是:首先,在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变,则相对位置关系可能发生改变;
其次:本发明公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计,在不冲突情况下,本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合;
最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种油井压裂后快速转抽装置,包括阀筒(1)、顶杆(2)、凡尔球(5),所述顶杆(2)位于阀筒(1)的内部并与阀筒(1)的内壁滑动连接,所述凡尔球(5)固定安装于顶杆(2)的端部,其特征在于:所述阀筒(1)的内壁开设有第一梯槽(11)、第二梯槽(12)、锁止槽(13),所述第二梯槽(12)与第一梯槽(11)的连接处设有断刀(121),所述锁止槽(13)位于第二梯槽(12)的表面并靠近阀筒(1)的端口,所述顶杆(2)的表面开设有第一连接槽(21)、第二连接槽(22),所述第一连接槽(21)、第二连接槽(22)的底面分别固定安装有石墨柱(3)、锁止销(4),所述石墨柱(3)、锁止销(4)的底端分别与第一梯槽(11)、锁止槽(13)的表面相互抵接。
2.根据权利要求1所述的一种油井压裂后快速转抽装置,其特征在于:所述锁止槽(13)、第二梯槽(12)、第一梯槽(11)从左至右依次排列,所述第一梯槽(11)、第二梯槽(12)的呈阶梯式结构,所述第一梯槽(11)、第二梯槽(12)的表面为光面结构。
3.根据权利要求1所述的一种油井压裂后快速转抽装置,其特征在于:所述锁止销(4)为金属材质构件,所述锁止销(4)为锌块或铝块中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种油井压裂后快速转抽装置,其特征在于:所述石墨柱(3)的一侧开设有缺口(31),所述缺口(31)与断刀(121)处于同一高度,所述缺口(31)位于石墨柱(3)与断刀(121)相对面的外侧。
5.根据权利要求1所述的一种油井压裂后快速转抽装置,其特征在于:所述第二连接槽(22)、锁止槽(13)位于同一直线上并相互平行,所述锁止销(4)的底端与第二连接槽(22)、锁止槽(13)之间过盈配合。
6.根据权利要求1所述的一种油井压裂后快速转抽装置,其特征在于:所述石墨柱(3)呈圆柱状结构,所述石墨柱(3)的底面与第一梯槽(11)的表面滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种油井压裂后快速转抽装置,其特征在于:所述锁止槽(13)的表面为糙面结构,所述(4)的底面开设有防滑槽。
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