CN210918979U - 压力关孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压力关孔装置，包括设置在一体柱形管体内的固定套、滑套、减震垫圈、剪切套、剪切销和卡圈，固定套套装并固定在滑套顶端同时通过密封圈与柱形管体实现密封；剪切套套装在滑套外侧，且其底部压配在柱形管体的环形台阶的上端面上；剪切套通过多个剪切销固定在滑套上，并在其上设置有减震垫圈套；在滑套的下部外壁上还设置有一呈收紧的状态的卡圈，并在位于滑套下方的柱形管体侧壁上开设有多个流通孔；该压力关孔装置利用上层射孔器起爆瞬间产生的爆轰冲击或井液压力剪断剪切销，使固定套和滑套在爆轰冲击或井液压力作用下向下运动密封流通孔，实现有效关闭下层射孔测试的产液通道的目的，有效提高了试油的高效性和准确性。

Description

压力关孔装置

技术领域

本实用新型涉及油气田井下作业技术领域，特别涉及一种压力关孔装置。

背景技术

常规的射孔-测试联作方式，是将射孔器与测试器组合在同一管柱上，一次完成射孔和地层测试作业，对于多个层位需要射孔测试的油气井，采用多趟管柱分层进行射孔试油测试作业，需要反复起下射孔测试联作管柱，施工周期长，费用高，地层污染重；也可以采取一趟管柱多层射孔，多层联合试油测试，因为各层物性的差异，产能参数间有干扰，所以该方法对目地层信息的录取有一定的偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在上层射孔器起爆的同时，关闭下层射孔测试的产液通道，实现分层分时射孔测试联作的压力关孔装置。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种压力关孔装置，包括设置在一柱形管体内的固定套、滑套、减震垫圈、剪切套、剪切销和卡圈，其中，所述固定套设置在所述柱形管体上部，其为一顶端设有环形凸台的筒体结构，且所述环形凸台的外壁与所述柱形管体的内壁相接触；所述滑套为柱形结构，其顶端外壁向内侧凹陷并形成有第二环形台阶，使所述滑套顶端插装并固定在所述固定套的中心孔道内，所述柱形管体内壁上设有第一环形台阶，所述固定套的底端压配在所述第二环形台阶的上端面上，且所述滑套的下部外壁与所述第一环形台阶的内侧壁面相接触；所述剪切套套装在所述滑套外侧，且其底部压配在所述第一环形台阶的上端面上；所述剪切套通过沿其圆周方向设置的多个剪切销固定在所述滑套上；所述减震垫圈套装在所述滑套外侧，其设置在所述剪切套上方；在所述滑套的下部外壁上开设有一环形槽，使所述卡圈以收紧的状态设置在所述环形槽内；在位于所述滑套下方的柱形管体侧壁上沿圆周方向开设有多个流通孔。

进一步地，所述固定套通过沿其底端圆周方向均布设置多个第一螺钉固定在与所述滑套上。

进一步地，剪切套上沿圆周方向开设有若干个进行通孔，使其能够通过沿圆周方向局部的任意数量的剪切销将剪切套固定在滑套上，实现剪断压力可调节。

进一步地，在所述柱形管体的内壁与所述固定套的外壁之间设置有至少一道第一O形密封圈，使所述柱形管体与所述固定套之间形成密封。

进一步地，在所述滑套的外壁与所述固定套的内壁之间设置有至少一道第二 O形密封圈，使所述滑套与所述固定套之间形成密封。

进一步地，在位于所述卡圈上方的所述滑套的外壁与所述柱形管体的第一环形台阶内侧壁面之间设置有至少一道第三O形密封圈，在位于所述卡圈下方的所述滑套的外壁与所述柱形管体的第一环形台阶内侧壁面之间设置有至少一道双向活塞封，使所述滑套与所述柱形管体之间形成密封。

进一步地，自所述滑套底面沿轴向上开设有一轴向盲孔，实现滑套自身减重的目的。

进一步地，所述柱形管体由上接头和下接头构成；其中，上接头底端套装在所述下接头顶端并通过螺纹连接以收紧的状态固定，使所述下接头顶端端部形成设置在所述上接头内壁处的环形台阶；所述流通孔开设在所述下接头上。

进一步地，在位于所述固定套的上接头内壁上设有一道环形限位台阶。

进一步地，所述上接头的顶端内壁上设有T型螺纹扣，所述下接头的底端外壁上设有连接外螺纹。

进一步地，在所述上接头与所述下接头之间设置有至少一道第四O形密封圈，使所述上接头与所述下接头之间形成螺纹密封连接。

进一步地，所述上接头与所述下接头之间还通过沿所述上接头圆周方向均布设置的多个第二螺钉加固固定为一体。

进一步地，第一螺钉的数量优选为3～5个，第二螺钉的数量优选为3～5个，且第一螺钉和第二螺钉均优选采用M5螺钉，使其承压能力远大于剪切销的整体承压能力。

进一步地，流通孔的数量优选为4～6个，其作为射孔测试的产液通道，该流通孔的数量和孔径与产液通道所需的液体流量相适应。

进一步地，在所述固定套的顶端端面上沿圆周方向沿轴向开设有多个用于与射孔枪相连接的螺孔，实现射孔枪起爆后向固定套和滑套一体形成的结构进行传压，以剪断剪切销。

与现有技术相比，该压力关孔装置结构简单、设计合理，其用于油管传输射孔时能够利用上层射孔器起爆瞬间产生的爆轰冲击或井液压力，剪断剪切销，使固定套和滑套在爆轰冲击或井液压力作用下向下运动，密封流通孔，实现有效关闭下层射孔测试的产液通道的目的，克服了现有射孔-测试联作的缺点，提高了试油的高效性和准确性。

附图说明

图1为本实用新型的压力关孔装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1所示，该压力关孔装置包括上接头1、固定套4、滑套5、减震垫圈6、剪切套7、剪切销8、卡圈10和下接头14，其中，

上接头1底端套装在下接头14顶端并通过螺纹连接固定形成柱形管体，且该螺纹连接方式使下接头14顶端端部形成设置在上接头1内壁处的第一环形台阶；上接头1与下接头14之间还通过沿上接头1圆周方向均布设置的第二螺钉 12加固固定为一体；同时为保证二者之间连接的密封性，在位于连接外螺纹下方的下接头14外壁上设置两道第四O形密封圈11，使上接头1与下接头14之间形成螺纹密封连接；

另外，为方便该压力关孔装置与其上方和下方的装置相连接，在上接头1的顶端内壁上设有用于与射孔枪相连接的T型螺纹扣，在下接头14的底端外壁上设有与油管相连接外螺纹。

固定套4、滑套5、减震垫圈6、剪切套7、剪切销8和卡圈10设置在由上接头1和下接头14构成的柱形管体内腔；具体地，

固定套4设置在上接头1上部，其为一顶端设有环形凸台的筒体结构，且环形凸台的外壁与柱形管体的内壁相接触；另外，在固定套4的环形凸台的外壁上设置有双道第一O形密封圈2，使上接头1与固定套4之间形成密封；相应地，在位于固定套4上方的上接头1内壁上设有一道环形限位台阶101，作为限制固定套4上行的限位台阶；

滑套5为柱形结构，其顶端外壁向内侧凹陷并形成有第二环形台阶501，使滑套5顶端插装在固定套4的中心孔道内，固定套4的底端压配在第二环形台阶的上端面上，且滑套5的下部外壁与第一环形台阶的内侧壁面相接触；在固定套 4的下部侧壁上通过沿其底端圆周方向均布设置四个第一螺钉15固定在滑套5 上；另外，在滑套5的顶端外壁上设置有双道第二O形密封圈3，使滑套5与固定套4之间形成密封；

作为本实施例的另一个优选技术方案，自滑套5底面沿轴向上开设有一轴向盲孔502，实现自身重量减重；

剪切套7套装在滑套5外侧，且其底部压配在第一环形台阶的上端面上；在剪切套7上沿圆周方向均布开设有18个径向通孔，使其通过沿其圆周方向均布设置的任意数量的剪切销8固定在滑套5上，满足若干个剪切销8的承压能力与射孔枪起爆时传递的压力相适应，实现多个剪切销8在承压达到射孔枪的传压时同时剪断，相应地，第一螺钉15和第二螺钉12的承压能力则满足远高于上述多个剪切销8的剪断压力，以保证装置整体的稳固；该剪切销和剪切套的组合结构能够有效避免管柱震动或惯性顿钻使滑套向下移位；

减震垫圈6套装在滑套5外侧，且其底部压配在剪切套7的上端面上；

在位于滑套5下方的下接头14侧壁上沿圆周方向开设有四个流通孔16，流通孔16的孔径为25mm，使四个流通孔16共同满足产液通道的流量要求。

在滑套5的下部外壁上开设有一环形槽，使卡圈10以收紧的状态设置在环形槽内；另外，在位于卡圈10上方的滑套5的外壁上设置有双道第三O形密封圈9，使其与下接头的内侧壁面之间设置有双道第三O形密封圈9，在位于卡圈 10下方的滑套5的外壁与柱形管体的第一环形台阶内侧壁面之间设置有双道双向活塞封圈13，使滑套5与柱形管体之间形成密封；

由于卡圈10和固定套4的作用均为使滑套5固定在能够有效封堵流通孔的位置上，因此，固定套4的环形凸台的下端面至减震垫圈6的上端面的轴向距离与卡圈10底端端面至流通孔下方孔壁的轴向距离相适应。

施工时，首先连接具有射孔和关孔功能的N级射孔及压力关孔管柱，具体地，每级射孔及压力关孔管柱包括依次连接的第一起爆装置、第一射孔枪、第一压力关孔装置、第一油管、第一RTTS封隔器、第一筛管、第一减震器和第二油管，多级射孔及压力关孔管柱之间通过若干根油管连接，实现射孔枪依在下入井下后分别对应相应深度的地层射孔位置处，并通过在N级射孔及压力关孔管柱的首尾连接相应的管件后即可下入井下。

其中，每级射孔及压力关孔管柱中压力关孔装置的工作原理为：利用上层射孔器起爆瞬间产生的爆轰冲击或井液压力，剪断剪切销8，使固定套4和滑套5 在爆轰冲击或井液压力作用下向下运动至减震垫圈6处，减震垫圈6起到减震作用，同时卡圈10随滑套5随之下行至流通孔16处张开并卡在流通孔16的下侧孔壁处，使压配在减震垫圈6上的固定套4和卡装在流通孔16处的卡圈10均对滑套5起到限位作用；与此同时，双道第三O型密封圈9和双道双向活塞封13 运动刚好位于流通孔16两侧形成密封，有效实现关闭下层射孔测试的产液通道，即流通孔16的目的。

综上所述，采用将多个该压力关孔装置设置在每级射孔枪下方，能够实现一次将多串射孔枪油管输送入井，各串射孔器分时点火射孔，对多个层分层测试，达到了每个目的层分时射孔、独立测试，实现多层的分层测试，克服了上述射孔 -测试联作的缺点，提高了试油的高效性和准确性。

Claims (10)

1.一种压力关孔装置，其特征在于，包括设置在一柱形管体内的固定套(4)、滑套(5)、减震垫圈(6)、剪切套(7)、剪切销(8)和卡圈(10)，其中，所述固定套(4)设置在所述柱形管体上部，其为一顶端设有环形凸台的筒体结构，且所述环形凸台的外壁与所述柱形管体的内壁相接触；所述滑套(5)为柱形结构，其顶端外壁向内侧凹陷并形成有第二环形台阶(501)，使所述滑套(5)顶端插装并固定在所述固定套(4)的中心孔道内，所述柱形管体内壁上设有第一环形台阶，所述固定套(4)的底端压配在所述第二环形台阶的上端面上，且所述滑套(5)的下部外壁与所述第一环形台阶的内侧壁面相接触；所述剪切套(7)套装在所述滑套(5)外侧，且其底部压配在所述第一环形台阶的上端面上；所述剪切套(7)通过沿其圆周方向设置的多个剪切销(8)固定在所述滑套(5)上；所述减震垫圈(6)套装在所述滑套(5)外侧，其设置在所述剪切套(7)上方；在所述滑套(5)的下部外壁上开设有一环形槽，使所述卡圈(10)以收紧的状态设置在所述环形槽内；在位于所述滑套(5)下方的柱形管体侧壁上沿圆周方向开设有多个流通孔(16)。

2.根据权利要求1所述的压力关孔装置，其特征在于，在所述柱形管体的内壁与所述固定套(4)的外壁之间设置有至少一道第一O形密封圈(2)，使所述柱形管体与所述固定套(4)之间形成密封。

3.根据权利要求2所述的压力关孔装置，其特征在于，在所述滑套(5)的外壁与所述固定套(4)的内壁之间设置有至少一道第二O形密封圈(3)，使所述滑套(5)与所述固定套(4)之间形成密封。

4.根据权利要求1所述的压力关孔装置，其特征在于，在位于所述卡圈(10)上方的所述滑套(5)的外壁与所述柱形管体的第一环形台阶内侧壁面之间设置有至少一道第三O形密封圈(9)，在位于所述卡圈(10)下方的所述滑套(5)的外壁与所述柱形管体的第一环形台阶内侧壁面之间设置有至少一道双向活塞封(13)，使所述滑套(5)与所述柱形管体之间形成密封。

5.根据权利要求1所述的压力关孔装置，其特征在于，自所述滑套(5)底面沿轴向上开设有一轴向盲孔(502)。

6.根据权利要求1所述的压力关孔装置，其特征在于，所述柱形管体由上接头(1)和下接头(14)构成；其中，上接头(1)底端套装在所述下接头(14)顶端并通过螺纹连接固定，使所述下接头(14)顶端端部形成设置在所述上接头(1)内壁处的环形台阶；所述流通孔(16)开设在所述下接头(14)上。

7.根据权利要求6所述的压力关孔装置，其特征在于，在位于所述固定套(4)的上接头(1)内壁上设有一道环形限位台阶(101)。

8.根据权利要求6所述的压力关孔装置，其特征在于，所述上接头(1)的顶端内壁上设有T型螺纹扣，所述下接头(14)的底端外壁上设有连接外螺纹。

9.根据权利要求6所述的压力关孔装置，其特征在于，在所述上接头(1)与所述下接头(14)之间设置有至少一道第四O形密封圈(11)，使所述上接头(1)与所述下接头(14)之间形成螺纹密封连接。

10.根据权利要求9所述的压力关孔装置，其特征在于，所述上接头(1)与所述下接头(14)之间还通过沿所述上接头(1)圆周方向均布设置的多个第二螺钉加固固定为一体。

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