CN205117260U - 一种防止提前坐封的液压坐封工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及裸眼砾石充填完井防砂中的液压坐封工具，公开了一种防止提前坐封的液压坐封工具，主要包括球座接头、上接头、压力屏蔽机构、中心管、活塞和缸套；上接头上部连接球座接头，球座接头内部安装压力屏蔽机构，上接头下部连接中心管，中心管外面安装活塞，在活塞和上接头外部安装缸套。压力屏蔽机构主要包括弹性球座、球座箍套、剪切套、弹簧、卡簧和隔离套；弹性球座与剪切套螺纹连接，球座外套有安装于球座接头内部的球座箍套，剪切套外部安装弹簧和卡簧，隔离套用于保护弹簧。本实用新型降低了坐封工具提前坐封的风险；通过坐封球憋压打开中心管传压孔，现场操作方便；保证了剪切力稳定可靠；坐封时活塞推力传递稳定。
Description
技术领域
本实用新型属于油田开发生产领域，具体的说，是涉及一种用于裸眼砾石充填完井防砂中的液压坐封工具。
背景技术
油井出砂是疏松砂岩油藏面临的重要问题之一，必须采取各种有效的防砂工艺技术措施来解决所遇到的问题，以确保油田高产稳产和较高的采收率。
封隔器用于井下套管井或裸眼井，在防砂作业时起悬挂管柱和密封的作用，同时把上下油层分隔开以达到分层施工的目的。封隔器通过专用坐封工具传递推力，推动坐封套筒向下移动，靠轴向力压缩封隔件，使胶筒胀开外径变大，卡瓦沿套管径向方向张开，最终使胶皮紧贴到套管上，且卡瓦牙咬进套管。胶筒起到了密封油、套环形空间，隔离封隔器上下油(气、水)层的作用，从而实现油、水井的分层采油、分层注水、分层改造和封堵水层；卡瓦起到了悬挂和固定整个管柱的作用。
坐封封隔器是保证防砂作业顺利进行的关键之一，其一般使用配套的坐封工具坐封。目前，现有的坐封形式包括机械坐封、电缆坐封和液压坐封。机械坐封适用性差，尤其是在大斜度井和水平井中无法使封隔器完全坐死；电缆坐封工具需借助电缆下入，因此操作困难且施工成本高；液压坐封工具在井况复杂时易出现遇阻现象，在没有压力保障的情况下有提前坐封的风险。
实用新型内容
本实用新型解决的是目前所使用坐封工具的性能及可靠性问题，提供一种用于裸眼砾石充填完井防砂的液压坐封工具，结构简单紧凑，操作稳定可靠，能够有效防止提前坐封。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现：
一种防止提前坐封的液压坐封工具，主要包括球座接头(1)、上接头(3)、压力屏蔽机构、中心管(24)、活塞(15)和缸套(4)；所述球座接头(1)下部与所述上接头(3)上部连接，所述压力屏蔽机构安装于所述球座接头(1)和所述上接头(3)内部；所述上接头(3)下部与所述中心管(24)上部连接，所述活塞(15)安装于所述中心管(24)外部，所述缸套(4)安装于所述上接头(3)和所述活塞(15)外部；
所述中心管(24)设置有传压孔(2402)，所述传压孔(2402)正对于所述上接头(3)和所述活塞(15)之间的环空；所述中心管(24)在所述传压孔(2402)上方的内回转面设置有限位斜面(2401)，用于对下行的剪切套(21)限位；所述中心管(24)在所述传压孔(2402)下方的外回转面设置有限位台阶(2403)，用于对其外部安装的所述活塞(15)限位；所述中心管(24)与所述活塞(15)之间设置有第一剪切销钉(12)，第一剪切销钉(12)剪切后所述活塞(15)向下移动；
所述压力屏蔽机构主要包括弹性球座(18)、球座箍套(16)、剪切套(21)、弹簧(20)、卡簧(22)和隔离套(7)；所述弹性球座(18)下部与所述剪切套(21)上部螺纹连接；所述球座箍套(16)设置于所述弹性球座(18)外部，并且所述球座箍套(16)与所述弹性球座(18)上部之间设置有第二剪切销钉(19)，第二剪切销钉(19)剪切后所述弹性球座(18)和所述剪切套(21)向下移动；所述球座箍套(16)固定安装于所述球座接头(1)的台阶孔内；所述弹簧(20)安装于所述剪切套(21)外部，并由所述隔离套(7)进行保护；所述卡簧(22)安装于所述剪切套(21)下部，用于在所述剪切套(21)下行到位后弹出从而将所述剪切套(21)锁定；所述剪切套(21)下部设置有平衡孔，其在所述剪切套(21)下行到位后正对于所述中心管(24)的传压孔(2402)。
所述剪切套(21)的外回转面上在平衡孔下方的位置设置有两个O圈，这两个O圈在所述剪切套(21)的初始位置时分别位于所述中心管(24)的传压孔(2402)上下两侧，用于屏蔽所述传压孔(2402)。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型结构紧凑短小，操作稳定可靠，组装和维护方便；增加了压力屏蔽机构，降低了坐封工具提前坐封的风险；采用了第二剪切销钉和弹性球座，通过坐封球憋压打开中心管传压孔，现场操作方便；活塞采用第一剪切销钉保证了剪切力稳定可靠；优化了活塞内壁与中心管的接触，坐封时活塞推力传递稳定。
附图说明
图1是本实用新型所提供的液压坐封工具的结构示意图；
图2是图1中中心管的结构示意图；
图3是图1中压力屏蔽机构的结构示意图。
图中：1.球座接头、2.第一固定销钉、3.上接头、4.缸套、5.第一O圈、6.第二固定销钉、7.隔离套、8.第二O圈、9.第三固定销钉、10.第三O圈、11.第四固定销钉、12.第一剪切销钉、13.第四O圈、14.第五O圈、15.活塞、16.球座箍套、17.第六O圈、18.弹性球座、19.第二剪切销钉、20.弹簧、21.剪切套、22.卡簧、23.第七O圈、24.中心管、2401.限位斜面、2402.传压孔、2403.限位台阶。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1所示，本实施例公开了一种防止提前坐封的液压坐封工具，包括球座接头1、第一固定销钉2、上接头3、缸套4、第一O圈5、第二固定销钉6、隔离套7、第二O圈8、第三固定销钉9、第三O圈10、第四固定销钉11、第一剪切销钉12、第四O圈13、第五O圈14、活塞15、球座箍套16、第六O圈17、弹性球座18、第二剪切销钉19、弹簧20、剪切套21、卡簧22、第七O圈23、中心管24。
球座接头1下部的外侧与上接头3上部的内侧通过螺纹连接，同时在两者相连接区段的一端通过第一固定销钉2固定球座接头1和上接头3以防止松动，两者相连接区段的另一端在球座接头1上安装第一O圈5，用于密封球座接头1和上接头3的接触面。
上接头3下部的内侧与中心管24上部的外侧螺纹连接，利用第四固定销钉11防止螺纹松动，同时通过安装第二O圈8实现上接头3下部的内侧与中心管24之间的密封。
中心管24外侧安装活塞15，并利用第五O圈14密封活塞15和中心管24的接触面。
上接头3下部的外侧与活塞15外侧安装缸套4。缸套4上部的内侧与上接头3下部的外侧螺纹连接，并利用第三固定销钉9固定，同时利用安装在上接头3上的第三O圈10密封上接头3和缸套4的接触面。缸套4下部的内侧螺纹与活塞15外侧螺纹连接，并利用第四O圈13密封活塞15和缸套4的接触面。
如图2所示，中心管24上设置有两个传压孔2402，传压孔2402正对于上接头3和活塞15之间的环空。中心管24在传压孔2402上方的内回转面设置有限位斜面2401，用于对下行的剪切套21限位；中心管24在传压孔2402下方的外回转面设置有限位台阶2403，用于对其外部安装的活塞15限位。中心管24与活塞15之间设置有8个环向均布的第一剪切销钉12，第一剪切销钉12被剪切后可使活塞15向下移动。
参阅图1和图2，球座接头1和上接头3的内部安装有压力屏蔽机构，压力屏蔽机构包括球座箍套16、球座18、第二剪切销钉19、第二固定销钉6、隔离套7、弹簧20、剪切套21、卡簧22。
球座箍套16为中空的圆柱体结构，安装于球座接头1的台阶孔内，并利用第六O圈17密封球座箍套16和球座接头1的接触面。球座箍套16内部设置有扩径。
弹性球座18是由弹簧钢通过机加工工艺沿圆周等间距切割而实现弹性收缩的。弹性球座18设置于球座箍套16内部，弹性球座18上部与球座箍套16上部之间安装有三个环向均布的第二剪切销钉19。第二剪切销钉19被剪切后，弹性球座18将会向下移动，同时由于弹性球座18具有弹性，其与球座箍套16脱离连接后可张开并坐落于球座箍套16的扩径中。
弹性球座18下部的外侧与剪切套21上部的内侧螺纹连接。剪切套21中部的外侧设置有凸台，球座箍套16的底部端面与凸台之间安装弹簧20，弹簧20可以提供回复力，以缓冲弹性球座18受剪切时的冲击力。弹簧20外部安装隔离套7对其进行保护，隔离套7上部的内侧与球座箍套16下部的外侧螺纹连接，同时使用第二固定销钉6固定两者的连接。
剪切套21下部的外侧设置有卡簧槽，卡簧槽内安装有卡簧22并由隔离套7从外部压住，卡簧22在剪切套21下行到位后弹出并抵住隔离套7的底端，从而将剪切套21锁死。剪切套21下部的外侧在靠近于卡簧22下方的位置设置有限位斜面，该限位斜面与中心管24的限位斜面2401倾斜角度相同，从而使剪切套21下行到位后能够与中心管24对接牢固。剪切套21下部开设有2个平衡孔，剪切套21下行到位后该平衡孔正对于中心管24的传压孔2402，从而能够传递压力。剪切套21的外回转面上在平衡孔下方的位置设置有两个第七O圈23，两个第七O圈23在剪切套21的初始位置时分别位于中心管24的传压孔2402上下两侧，以达到密封屏蔽中心管24的传压孔2402的目的，因此可以有效防止压力传递进封隔器，避免提前座封封隔器。
本实用新型参与的工作过程如下：
当需要坐封封隔器时，投入坐封球至弹性球座18上端，随着管内压力的增大，第二剪切销钉19剪断，弹性球座18打开，在管内压力和弹簧20回复力的作用下使弹性球座18带动剪切套21向下移动，打开中心管24上传压孔将压力传递至活塞15，当压力达到设计值时第一剪切销钉12剪切，活塞15向下推动封隔器的传力机构坐封封隔器。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种防止提前坐封的液压坐封工具，其特征在于，主要包括球座接头(1)、上接头(3)、压力屏蔽机构、中心管(24)、活塞(15)和缸套(4)；所述球座接头(1)下部与所述上接头(3)上部连接，所述压力屏蔽机构安装于所述球座接头(1)和所述上接头(3)内部；所述上接头(3)下部与所述中心管(24)上部连接，所述活塞(15)安装于所述中心管(24)外部，所述缸套(4)安装于所述上接头(3)和所述活塞(15)外部；
所述中心管(24)设置有传压孔(2402)，所述传压孔(2402)正对于所述上接头(3)和所述活塞(15)之间的环空；所述中心管(24)在所述传压孔(2402)上方的内回转面设置有限位斜面(2401)，用于对下行的剪切套(21)限位；所述中心管(24)在所述传压孔(2402)下方的外回转面设置有限位台阶(2403)，用于对其外部安装的所述活塞(15)限位；所述中心管(24)与所述活塞(15)之间设置有第一剪切销钉(12)，第一剪切销钉(12)剪切后所述活塞(15)向下移动；
所述压力屏蔽机构主要包括弹性球座(18)、球座箍套(16)、剪切套(21)、弹簧(20)、卡簧(22)和隔离套(7)；所述弹性球座(18)下部与所述剪切套(21)上部螺纹连接；所述球座箍套(16)设置于所述弹性球座(18)外部，并且所述球座箍套(16)与所述弹性球座(18)上部之间设置有第二剪切销钉(19)，第二剪切销钉(19)剪切后所述弹性球座(18)和所述剪切套(21)向下移动；所述球座箍套(16)固定安装于所述球座接头(1)的台阶孔内；所述弹簧(20)安装于所述剪切套(21)外部，并由所述隔离套(7)进行保护；所述卡簧(22)安装于所述剪切套(21)下部，用于在所述剪切套(21)下行到位后弹出从而将所述剪切套(21)锁定；所述剪切套(21)下部设置有平衡孔，其在所述剪切套(21)下行到位后正对于所述中心管(24)的传压孔(2402)。
2.根据权利要求1所述的一种防止提前坐封的液压坐封工具，其特征在于，所述剪切套(21)的外回转面上在平衡孔下方的位置设置有两个O圈，这两个O圈在所述剪切套(21)的初始位置时分别位于所述中心管(24)的传压孔(2402)上下两侧，用于屏蔽所述传压孔(2402)。
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