CN103912239A - 提放式管柱内控制工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种提放式管柱内控制工具，其包括具有第一通道的第一接头，且第一接头上设有齿条；密封套接于第一接头内的、具有第二通道的第二接头，且第一接头可操作地相对于第二接头滑动；安装于第二接头内的齿轮，齿轮与齿条啮合；控制球阀，包括与齿轮连接的阀杆，与阀杆连接并位于第二通道内的阀芯；第一接头相对于第二接头轴向滑动，带动齿轮转动，从而带动阀芯转动以控制第一通道和第二通道导通和关闭；当第一接头相对于第二接头上下滑动时，带动齿轮转动，以带动阀芯转动以打开或关闭控制球阀，从而控制第一通道和第二通道导通和关闭，使用十分方便且操作简单，并且不会对地层造成污染。

Description

提放式管柱内控制工具

技术领域

本发明涉及油田油水井井控装置，尤其涉及一种油田油水井管柱内控工具，特别涉及一种可防止管柱内油水外溢的提放式管柱内控制工具。

背景技术

目前，在油田油水井井控装置中，用于防止管柱内油液外溢的主要手法是下入各种管柱堵塞器，堵塞器下入到一定位置后，坐落于坐落接头位置，实现管柱的内部控制。在当需要频繁让管柱内部打开与关闭的施工工艺中，频繁下入与打开堵塞器的方法大大影响了施工进度，操作麻烦且增大了施工队伍的作业量。

此外，循环压井法也可实现管柱的防喷控制，然而，这种方法施工复杂又容易造成对地层的污染，除在气井或钻井过程中采用，在正常油水井施工中已经很少使用。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种操作简捷方便，且不会对地层造成污染的提放式管柱内控制工具。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种提放式管柱内控制工具，其包括具有第一通道的第一接头，且所述第一接头上设有齿条；密封套接于所述第一接头内的、具有第二通道的第二接头，且所述第一接头可操作地相对于所述第二接头滑动；安装于所述第二接头内的齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合；控制球阀，包括与所述齿轮连接的阀杆，与所述阀杆连接并位于所述第二通道内的阀芯；所述第一接头相对于所述第二接头轴向滑动，带动所述齿轮转动，从而带动所述阀芯转动以控制所述第一通道和第二通道导通和关闭。

优选的，所述第一接头的外壁上设有一通孔，该通孔的一轴向侧壁上设有所述齿条。

优选的，还包括用于限定所述第一接头相对于所述第二接头轴向滑动距离的限位结构。

优选的，所述限位结构包括：设置在所述第一接头的内壁的一个第一凸环，间隔设置在所述第二接头的外周面上的第一凸台和第二凸台，所述第一凸环位于所述第一凸台和所述第二凸台之间，且所述第一凸环随着所述第一接头可操作地在所述第一凸台和所述第二凸台之间滑动。

优选的，所述第一凸台和所述第二凸台之间的距离等于所述齿轮的周长的四分之一。

优选的，所述第一凸环和所述第二接头的外周面之间设有密封元件。

优选的，所述密封元件为密封圈。

优选的，所述第一凸环上设有一个用于固定所述密封元件的凹槽。

优选的，限位结构包括：

可拆卸的设置在所述第一接头一端的内壁的第二凸环；

远离所述第二凸环设置在所述第一接头内壁的第一台阶结构，所述第一台阶结构具有可与所述第二接头的一端相接触的第一台阶面；

设置在所述第二接头另一端的第二台阶结构，所述第二台阶结构具有可与所述第二凸环的内侧相接触第二台阶面。

优选的，所述齿轮为两个，且所述齿条也为两个，且分别与对应的齿轮啮合。

本发明具有以下有益效果：

本发明的提放式管柱内控制工具的齿轮与第二接头内的控制球阀的阀芯连接，且齿轮与第一接头内的齿条啮合，当第一接头相对于第二接头上下滑动时，带动齿轮转动，以带动阀芯转动以打开或关闭控制球阀，从而控制第一通道和第二通道导通和关闭，使用十分方便且操作间接，并且不会对地层造成污染。

附图说明

图1为本发明一实施方式的提放式管柱内控制工具的结构示意图；

图2为本发明一实施方式提方式管柱内控工具结构示意图；

图3为本发明一实施方式的提放式管柱内控制工具的剖视示意图；

图4为图3沿线A-A方向的剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构和原理进行详细的说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。

请参见图1，本发明实施方式的提放式管柱内控制工具10，其包括：第一接头11、密封套接于第一接头11内的第二接头12、安装于第二接头12内的齿轮13及安装于第二接头12内的控制球阀20。

其中，第一接头11相对于第二接头12轴向滑动。第一接头11沿着轴线设有贯穿的第一通道112，且第一接头11的外壁上设有一个与第一通道112贯通的通孔110。通孔110的一轴向侧壁上设有齿条111。

第二接头12安装于第一通道112，且第二接头12沿着轴线设有贯穿的、且可操作地与第一通道112连通或关闭的第二通道120。

优选的，本实施例中提方式管柱内控工具还包括用于限定所述第一接头11相对于所述第二接头12轴向滑动距离的限位结构。

所述限位结构包括设置在所述第一接头11的内壁的一个第一凸环113，间隔设置在所述第二接头12的外周面上的第一凸台112和第二凸台122，所述第一凸环113位于所述第一凸台112和所述第二凸台122之间，且所述第一凸环113随着所述第一接头11可操作地在所述第一凸台112和所述第二凸台122之间滑动。

第二接头12面向第一接头11的第一端处的外周面间隔设置有第一凸台121及第二凸台122。第二接头12滑动安装于第一通道112内，且第一接头11的第一凸环113位于第一凸台121和第二凸台122之间，并可在第一凸台121和第二凸台122之间滑动，以防止用力过猛时使第一接头11与第二接头12过滑动而相互脱离。这样，第一凸台121和第二凸台122之间的距离决定了齿轮13的转动角度；优选地，在本实施方式中，齿轮13的最大转动角度为90°，第一凸台121和第二凸台122之间的距离等于齿轮13的四分之一的周长。

优选地，为了提高第一接头11和第二接头12之间的密封性，第二接头12的外周面和第一通道112的内壁之间设有密封元件15，优选的，该密封元件为密封圈。更为优选地，如图1所示，第一凸环113上设有一个用于固定密封元件15的凹槽115，或者在其它实施方式中，凹槽115内装设密封填料。

所述第一凸台121和所述第二凸台122用于限定所述第一凸环113轴向移动的位置，以保证所述第一凸环113与所述第一凸台121接触时，控制球阀20打开，所述第一凸环113与所述第二凸台122接触时，控制球阀20关闭；或者所述第一凸环113与所述第二凸台122接触时，控制球阀20打开，所述第一凸环113与所述第一凸台121接触时，控制球阀20关闭。

当然限位结构的结构形式并不限于此，如图2和图3所示，另一实施例中，所述限位结构包括：

可拆卸的设置在所述第一接头11一端的内壁的第二凸环17；

远离所述第二凸环17设置在所述第一接头11内壁的第一台阶结构101，所述第一台阶结构101具有可与所述第二接头12的一端相接触的第一台阶面；

设置在所述第二接头12另一端的第二台阶结构102，所述第二台阶结构102具有可与所述第二凸环17的内侧相接触第二台阶面。

本实施例中，所述第二凸环17为一内置螺母，所述第二接头12穿装在所述第一接头11内后，将所述第二凸环17螺接到所述第一接头11的一端，所述第二凸环17的内侧可与所述第二台阶结构102的第二台阶面相抵以限位，简化了第一接头11与第二接头12的制作工艺，安装简单，操作方便。

图2中表示的是，所述第二凸环17与素数第二台阶结构102的第二台阶面相接触，控制球阀20关闭的状态。

以图2中图示方向为例，所述第一接头11向右移动，带动齿轮13转动，从而带动阀芯21转动，直至所述第一台阶结构101的第一台阶面与所述第二接头12的一端相接触时，控制球阀20打开。

所述第一接头11向左移动，带动齿轮13转动，从而带动阀芯21转动，直至所述第二凸环17与素数第二台阶结构102的第二台阶面相接触，控制球阀20关闭。

请结合参照图3和图4，控制球阀20包括位于第二接头12的第二通道120内的阀芯21及与阀芯21固定连接的阀杆22。齿轮13固定连接阀杆22。这样，第一接头11操作地相对于第二接头12轴向滑动时，第一接头11的齿条111带动齿轮13转动，此时，阀杆22随着齿轮12转动，以带动阀芯21转动以打开或关闭控制球阀20，从而控制第一通道112和第二通道120导通和关闭。

优选地，控制球阀20还包括球帽23及安装于球帽23内的挡环24，其中阀芯21可转动地容置在挡环24内，且球帽23安装于第二通道120内，这样，阀芯21通过球帽23安装于第二通道120内。

在其它实施方式中，为了加强齿轮13带动控制球阀的阀芯的力度，以保证控制球阀打开或关闭到位，本发明实施方式的提放式管柱内控制工具10的第二接头12内安装有两个齿轮13，且第一接头11的第一通道112的内壁上设置有分别与两个齿轮13对应啮合的两个齿条111。

请再次结合参照图1，本发明的提放式管柱内控制工具10的工作过程为：

当需要防止管柱内油液外溢时：上提管柱，以带动第一接头11沿着远离第二接头12的方向滑动，此时，第一接头11的齿条111与齿轮13的啮合以带动齿轮13正向旋转90°；齿轮13带动控制球阀20的阀杆22转动，以带动阀芯21转动以关闭控制球阀20，从而控制第一通道112和第二通道12关闭；

当管柱下部有锚定的情况下，下放管柱，以带动第一接头11沿着靠近第二接头12的方向滑动，此时，第一接头11的齿条111与齿轮13的啮合以带动齿轮13反向旋转90°；齿轮13带动控制球阀20的阀杆22转动，以带动阀芯21转动以打开控制球阀20，从而控制第一通道112和第二通道12导通。

上述控制操作，仅需要通过上提或下方第一接头11即可实现，操作简捷方便，且不会对地层造成污染，并能够实现反复控制管柱管路的开与关。

由上述叙述可知：本发明的提放式管柱内控制工具10的齿轮13与第二接头12内的控制球阀的阀芯连接，且齿轮13与第一接头11内的齿条111啮合，当第一接头11相对于第二接头12上下滑动时，带动齿轮13转动，以带动阀芯21转动以打开或关闭控制球阀20，从而控制第一通道112和第二通道12导通和关闭，使用十分方便且操作间接，并且不会对地层造成污染。

以上所述的仅是本发明的一个实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种提放式管柱内控制工具，其特征在于，其包括：

具有第一通道的第一接头，且所述第一接头上设有齿条；

密封套接于所述第一接头内的、具有第二通道的第二接头，且所述第一接头可操作地相对于所述第二接头滑动；

安装于所述第二接头内的齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合；

控制球阀，包括与所述齿轮连接的阀杆，与所述阀杆连接并位于所述第二通道内的阀芯；

所述第一接头相对于所述第二接头轴向滑动，带动所述齿轮转动，从而带动所述阀芯转动以控制所述第一通道和第二通道导通和关闭。

2.根据权利要求1所述的提放式管柱内控制工具，其特征在于，所述第一接头的外壁上设有一通孔，该通孔的一轴向侧壁上设有所述齿条。

3.根据权利要求2所述的提放式管柱内控制工具，其特征在于，还包括用于限定所述第一接头相对于所述第二接头轴向滑动距离的限位结构。

4.根据权利要求3所述的提放式管柱内控制工具，其特征在于，所述限位结构包括：设置在所述第一接头的内壁的一个第一凸环，间隔设置在所述第二接头的外周面上的第一凸台和第二凸台，所述第一凸环位于所述第一凸台和所述第二凸台之间，且所述第一凸环随着所述第一接头可操作地在所述第一凸台和所述第二凸台之间滑动。

5.根据权利要求4所述的提放式管柱内控制工具，其特征在于，所述第一凸台和所述第二凸台之间的距离等于所述齿轮的周长的四分之一。

6.根据权利要求4所述的提放式管柱内控制工具，其特征在于，所述第一凸环和所述第二接头的外周面之间设有密封元件。

7.根据权利要求6所述的提放式管柱内控制工具，其特征在于，所述密封元件为密封圈。

8.根据权利要求7所述的提放式管柱内控制工具，其特征在于，所述第一凸环上设有一个用于固定所述密封元件的凹槽。

9.根据权利要求3所述的提放式管柱内控制工具，其特征在于，限位结构包括：

可拆卸的设置在所述第一接头一端的内壁的第二凸环；

远离所述第二凸环设置在所述第一接头内壁的第一台阶结构，所述第一台阶结构具有可与所述第二接头的一端相接触的第一台阶面；

设置在所述第二接头另一端的第二台阶结构，所述第二台阶结构具有可与所述第二凸环的内侧相接触第二台阶面。

10.根据权利要求1所述的提放式管柱内控制工具，其特征在于，所述齿轮为两个，且所述齿条也为两个，且分别与对应的齿轮啮合。