CN102322240A - 投球液压式分级箍 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及分级箍技术领域，是一种投球液压式分级箍；其包括芯轴、外筒、上接头和下接头；芯轴的上端外侧和外筒的上端内侧分别与上接头的下部内侧和下部外侧固定安装在一起；芯轴的下端外侧和外筒的下端内侧分别与下接头的上部内侧和上部外侧固定安装在一起；在芯轴、外筒、上接头与下接头之间形成环形的隔离空腔，在隔离空腔内自上而下安装有能向下移动的上隔离套和下隔离套。本发明结构合理而紧凑，使用方便；通过投球液压方式，保证该发明开孔和关孔的安全有效运行，从而保证井下固完井作业的有效实施；同时倒齿环的自锁功能，可以防止上隔离套在向下移动时上返，从而保证关孔作业的永久性。
Description
技术领域
本发明涉及分级箍技术领域，是一种投球液压式分级箍。
背景技术
利用分级箍进行分级固完井作业，是目前采用较多也是最为普遍的技术措施；然而目前现场应用的分级箍，大多出现提前开孔，或提前关孔等缺陷，从而给现场操作带来诸多不便，甚至影响到该井完井作业的顺利进行。
发明内容
本发明提供了一种投球液压式分级箍，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前所使用的分级箍提前开孔或提前关孔的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种投球液压式分级箍，包括芯轴、外筒、上接头和下接头；芯轴的上端外侧和外筒的上端内侧分别与上接头的下部内侧和下部外侧固定安装在一起；芯轴的下端外侧和外筒的下端内侧分别与下接头的上部内侧和上部外侧固定安装在一起；在芯轴、外筒、上接头与下接头之间形成环形的隔离空腔，在隔离空腔内自上而下安装有能向下移动的上隔离套和下隔离套；上隔离套的下部与外筒通过第一剪钉固定连接在一起；下隔离套下部与外筒通过第二剪钉固定连接在一起；在上隔离套内侧的中部和下端分别有环形的上凸台和内凸台，上凸台和内凸台分别套装在芯轴上，上隔离套的上部、上凸台与芯轴之间形成上环腔；在上环腔的上部有环形的倒齿环安装槽，倒齿环固定安装在倒齿环安装槽内，在倒齿环的内侧有方向倾斜朝上的倒齿；与上环腔对应的上接头上有进液槽，在芯轴有使其内部与进液槽相通的进液孔；在下隔离套的下部、上凸台、内凸台与芯轴之间形成下环腔，与下环腔下部对应的芯轴内侧固定安装有球座；在下隔离套的内侧下部有环形的下凸台，下凸台套装在芯轴上，下隔离套的上部、下凸台与芯轴之间形成开口腔，与开口腔对应的芯轴上圆周分布有至少一个过流内孔，在下隔离套的外侧中部有外环槽，与外环槽对应的外筒上圆周分布有至少一个过流外孔；下隔离套的底部与下接头之间有距离；在下隔离套下方的外筒上有出气孔。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述球座的下部外侧与芯轴可通过紧固销钉固定连接在一起。
上述倒齿环的外侧可通过螺纹与上隔离套固定安装在一起。
上述上接头的下端外侧与外筒的上端内侧可通过螺纹固定连接在一起；下接头的上端外侧与外筒的下端内侧通过螺纹固定连接在一起，下接头的上端内侧与芯轴的下端外侧通过螺纹固定连接在一起。
上述与出气孔对应的外筒内侧可有环形圆弧状的凹槽。
上述外筒分别可与上接头的外侧下端、上隔离套的外侧上端、下隔离套的外侧上端和下接头的上端之间分别安装有密封圈；芯轴分别与上凸台、内凸台、下凸台和下接头的内侧上端之间分别安装有密封圈；球座的外侧上部与芯轴之间安装有密封圈，密封圈采用O型密封圈。
本发明结构合理而紧凑，使用方便；通过投球液压方式，保证该发明开孔和关孔的安全有效运行，从而保证井下固完井作业的有效实施；同时倒齿环的自锁功能，可以防止上隔离套在向下移动时上返，从而保证关孔作业的永久性。
附图说明
附图1为本发明实施例的主视视结构示意图。
附图2为本发明开口作业时的主视结构示意图。
附图3为本发明关口作业时的主视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为芯轴，2为外筒，3为隔离空腔，4为上隔离套，5为下隔离套，6为第一剪钉，7为上接头，8为上环槽，9为下环槽，10为倒齿环，11为进液腔，12为进液孔，13为球座，14为开口槽，15为过流内孔，16为外环槽，17为过流外孔，18为下接头，19为出气孔，20为紧固销钉，21为凹槽，22为密封圈，23为第二剪钉，24为上凸台，25为内凸台，26为下凸台。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
如附图1所示，该投球液压式分级箍包括芯轴1、外筒2、上接头7和下接头18；芯轴1的上端外侧和外筒2的上端内侧分别与上接头7的下部内侧和下部外侧固定安装在一起；芯轴1的下端外侧和外筒2的下端内侧分别与下接头7的上部内侧和上部外侧固定安装在一起；在芯轴1、外筒2、上接头7与下接头18之间形成环形的隔离空腔3，在隔离空腔3内自上而下安装有能向下移动的上隔离套4和下隔离套5；上隔离套4的下部与外筒2通过第一剪钉6固定连接在一起；下隔离套5下部与外筒2通过第二剪钉23固定连接在一起；在上隔离套4内侧的中部和下端分别有环形的上凸台24和内凸台25，上凸台24和内凸台25分别套装在芯轴1上，上隔离套4的上部、上凸台24与芯轴1之间形成上环腔8；在上环腔8的上部有环形的倒齿环安装槽，倒齿环10固定安装在倒齿环安装槽内，在倒齿环10的内侧有方向倾斜朝上的倒齿；与上环腔8对应的上接头7上有进液槽11，在芯轴1有使其内部与进液槽11相通的进液孔12；在下隔离套4的下部、上凸台24、内凸台25与芯轴1之间形成下环腔9，与下环腔9下部对应的芯轴1内侧固定安装有球座13；在下隔离套5的内侧下部有环形的下凸台26，下凸台26套装在芯轴1上，下隔离套5的上部、下凸台26与芯轴1之间形成开口腔14，与开口腔14对应的芯轴1上圆周分布有至少一个过流内孔15，在下隔离套5的外侧中部有外环槽16，与外环槽16对应的外筒2上圆周分布有至少一个过流外孔17；下隔离套5的底部与下接头18之间有距离；在下隔离套5下方的外筒2上有出气孔19。由于倒齿环10本身具有自锁功能，即防止上隔离套4在向下移动时上返，从而保证关孔作业的永久性，保证井下固完井作业的安全有效进行。
可根据实际需要，对上述投球液压式分级箍作进一步优化或/和改进：
如附图1所示，球座13的下部外侧与芯轴1通过紧固销钉20固定连接在一起。便于球座13的安装和拆卸。
如附图1所示，倒齿环10的外侧通过螺纹与上隔离套4固定安装在一起。这样便于安装和拆卸。
如附图1所示，上接头7的下端外侧与外筒2的上端内侧通过螺纹固定连接在一起；下接头18的上端外侧与外筒2的下端内侧通过螺纹固定连接在一起，下接头18的上端内侧与芯轴1的下端外侧通过螺纹固定连接在一起。便于对上接头7和下接头18进行拆装。
如附图1所示，与出气孔19对应的外筒2内侧有环形圆弧状的凹槽21。这样下隔离套5下行压缩隔离空腔3下部的气体，气体在凹槽21内可形成回旋，进而便于气体从出气孔19排出，使下隔离套5在下行时更通畅。
如附图1所示，外筒2分别与上接头7的外侧下端、上隔离套4的外侧上端、下隔离套5的外侧上端和下接头18的上端之间分别安装有密封圈22；芯轴1分别与上凸台24、内凸台25、下凸台26和下接头18的内侧上端之间分别安装有密封圈22；球座13的外侧上部与芯轴1之间安装有密封圈22，密封圈22采用O型密封圈。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
本发明最佳实施例的使用过程：本发明上端连接在固完井管串上，并按照设计参数下至预定位置；当管串下端进行憋压作业如附图2所示，高压流体通过过流内孔15进入开口腔14，在高压流体的作用下，第二剪钉23被剪断，使下隔离套5在隔离空腔3内向下移动，下隔离套5压缩的气体由出气孔19排出；同时可使过流内孔15与过流外孔17连通，从而实现开孔作业；当注水泥作业结束后，为了防止水泥回流进入管柱，需要进行关孔作业如附图3所示；此时地面进行投球作业，当球坐入球座13后，地面进行打压，由于球的隔离作用，液体将通过进液孔12进入进液腔11；在高压流体的作用下，第一剪钉6被剪断，上隔离套4与倒齿环10将向下移动，上隔离套4的下部将过流内孔15与过流外孔17之间断开；由于倒齿环10本身具有自锁功能，即防止上隔离套4在向下移动时上返，从而保证关孔作业的永久性，保证井下固完井作业的安全有效进行。
Claims (10)
1.一种投球液压式分级箍，其特征在于包括芯轴、外筒、上接头和下接头；芯轴的上端外侧和外筒的上端内侧分别与上接头的下部内侧和下部外侧固定安装在一起；芯轴的下端外侧和外筒的下端内侧分别与下接头的上部内侧和上部外侧固定安装在一起；在芯轴、外筒、上接头与下接头之间形成环形的隔离空腔，在隔离空腔内自上而下安装有能向下移动的上隔离套和下隔离套；上隔离套的下部与外筒通过第一剪钉固定连接在一起；下隔离套下部与外筒通过第二剪钉固定连接在一起；在上隔离套内侧的中部和下端分别有环形的上凸台和内凸台，上凸台和内凸台分别套装在芯轴上，上隔离套的上部、上凸台与芯轴之间形成上环腔；在上环腔的上部有环形的倒齿环安装槽，倒齿环固定安装在倒齿环安装槽内，在倒齿环的内侧有方向倾斜朝上的倒齿；与上环腔对应的上接头上有进液槽，在芯轴有使其内部与进液槽相通的进液孔；在下隔离套的下部、上凸台、内凸台与芯轴之间形成下环腔，与下环腔下部对应的芯轴内侧固定安装有球座；在下隔离套的内侧下部有环形的下凸台，下凸台套装在芯轴上，下隔离套的上部、下凸台与芯轴之间形成开口腔，与开口腔对应的芯轴上圆周分布有至少一个过流内孔，在下隔离套的外侧中部有外环槽，与外环槽对应的外筒上圆周分布有至少一个过流外孔；下隔离套的底部与下接头之间有距离；在下隔离套下方的外筒上有出气孔。
2.根据权利要求1所述的投球液压式分级箍，其特征在于球座的下部外侧与芯轴通过紧固销钉固定连接在一起。
3.根据权利要求1或2所述的投球液压式分级箍，其特征在于倒齿环的外侧通过螺纹与上隔离套固定安装在一起。
4.根据权利要求1或2所述的投球液压式分级箍，其特征在于接头的下端外侧与外筒的上端内侧通过螺纹固定连接在一起；下接头的上端外侧与外筒的下端内侧通过螺纹固定连接在一起，下接头的上端内侧与芯轴的下端外侧通过螺纹固定连接在一起。
5.根据权利要求3所述的投球液压式分级箍，其特征在于接头的下端外侧与外筒的上端内侧通过螺纹固定连接在一起；下接头的上端外侧与外筒的下端内侧通过螺纹固定连接在一起，下接头的上端内侧与芯轴的下端外侧通过螺纹固定连接在一起。
6.根据权利要求1或2所述的投球液压式分级箍，其特征在于与出气孔对应的外筒内侧有环形圆弧状的凹槽。
7.根据权利要求3所述的投球液压式分级箍，其特征在于与出气孔对应的外筒内侧有环形圆弧状的凹槽。
8.根据权利要求5所述的投球液压式分级箍，其特征在于与出气孔对应的外筒内侧有环形圆弧状的凹槽。
9.根据权利要求1或2所述的投球液压式分级箍，其特征在于外筒分别与上接头的外侧下端、上隔离套的外侧上端、下隔离套的外侧上端和下接头的上端之间分别安装有密封圈；芯轴分别与上凸台、内凸台、下凸台和下接头的内侧上端之间分别安装有密封圈；球座的外侧上部与芯轴之间安装有密封圈，密封圈采用O型密封圈。
10.根据权利要求8所述的投球液压式分级箍，其特征在于外筒分别与上接头的外侧下端、上隔离套的外侧上端、下隔离套的外侧上端和下接头的上端之间分别安装有密封圈；芯轴分别与上凸台、内凸台、下凸台和下接头的内侧上端之间分别安装有密封圈；球座的外侧上部与芯轴之间安装有密封圈，密封圈采用O型密封圈。
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