CN103967445B - 油管排气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是油管排气装置，用于油田套损井修井作业。该装置外壳侧壁上设有排气孔，排气孔内有球，排气孔出口处设有挡销；外壳内排气孔以下设孔定位台阶；外壳内安装滑套，滑套用剪钉固定；滑套的外壁呈阶梯圆柱状，在小径处设导流孔；外壳上端设上接头，上接头的内孔与外壳的内孔分别与滑套的阶梯圆柱状外表相配合，在配合处于滑套外周于上端、中部和下端设三道密封圈；在外壳下端安装导流套，导流套上端设剪钉把盲堵固定在导流套内。通过设置排气孔、滑套和导流孔，使该装置具有了空下管柱、排气和导压三项功能。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发中使用的修井工具的配套井下工具，具体地讲是油管排气装置，用于对出现套管破损的油水井进行修复作业。
背景技术
在油水井修井领域中由于某些特殊工艺的需求，油管内外的液体要不同密度，因此传统的可以自动灌浆的装置无法满足工艺需要，只能下空管柱，等工具下入到位后再通过地面灌浆的形式将油管内充满液体，此时由于管柱的内径较小，且管柱较长，空气很难顺利排出，因此极易形成灌浆不满，或形成喷浆等情况。灌浆作业不仅繁琐，费时费力，还容易污染环境，极端情况还可能导致井下修井工具失效。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了油管排气装置，该装置可以在修井工具在井下下到位后方便地把油管或钻杆内的空气排出。
本发明的技术方案是：油管排气装置，外壳侧壁上设有排气孔，排气孔直径外大内小，在排气孔内设有球，排气孔出口处设有挡销；外壳内孔设有定位台阶，定位台阶位于排气孔以下，外壳内安装滑套，用剪钉穿过外壳侧壁把滑套固定，使滑套的下端位于排气孔以上位置；滑套的外壁呈阶梯圆柱状，其直径上小下大，在小径处设径向导流孔；外壳上端设上接头，上接头的内孔与外壳的内孔分别与滑套的阶梯圆柱状外表相配合，在配合处于滑套外周于上端、中部和下端设三道密封圈，其中部密封圈位于剪钉和导流孔之间，且其中间密封圈与下端密封圈的距离是当滑套下端坐在定位台阶上时，中间密封圈与下端密封圈能密封排气孔；在外壳下端安装导流套，导流套上端设剪钉把盲堵固定在导流套内。
本发明还可以这样实现：油管排气装置，外壳侧壁上设有排气孔，排气孔直径外大内小，在排气孔内设有球，排气孔出口处设有挡销；外壳内孔设有定位台阶，定位台阶位于排气孔以下，外壳内安装滑套，用剪钉穿过外壳侧壁把滑套固定，使滑套的下端位于排气孔以上位置；滑套的外壁呈阶梯圆柱状，其直径上小下大，在小径处设径向导流孔；外壳上端设上接头，上接头的内孔与外壳的内孔分别与滑套的阶梯圆柱状外表相配合，在配合处于滑套外周于上端、中部和下端设三道密封圈，其中部密封圈位于剪钉和导流孔之间，且其中间密封圈与下端密封圈的距离是当滑套下端坐在定位台阶上时，中间密封圈与下端密封圈能密封排气孔；在外壳下端安装导流套，导流套上端设剪钉把盲堵固定在导流套内；外壳下端设下接头，所述导流套是用下接头固定在外壳下端，所述导流套呈杯状，在导流套的侧壁设导流槽。
本发明还可以这样实现：油管排气装置，外壳侧壁上设有排气孔，排气孔直径外大内小，在排气孔内设有球，排气孔出口处设有挡销；外壳内孔设有定位台阶，定位台阶位于排气孔以下，外壳内安装滑套，用剪钉穿过外壳侧壁把滑套固定，使滑套的下端位于排气孔以上位置；滑套的外壁呈阶梯圆柱状，其直径上小下大，在小径处设径向导流孔；外壳上端设上接头，上接头的内孔与外壳的内孔分别与滑套的阶梯圆柱状外表相配合，在配合处于滑套外周于上端、中部和下端设三道密封圈，其中部密封圈位于剪钉和导流孔之间，且其中间密封圈与下端密封圈的距离是当滑套下端坐在定位台阶上时，中间密封圈与下端密封圈能密封排气孔；在外壳下端安装导流套，导流套上端设剪钉把盲堵固定在导流套内；外壳下端设下接头，所述导流套是用下接头固定在外壳下端，所述导流套呈杯状，在导流套的侧壁设导流槽；所述导流套外周于剪钉以下位置设隔离密封圈，当滑套下端坐在定位台阶上时，所述的隔离密封圈与滑套内孔相配合以密封排气孔。
本发明还可以这样实现：油管排气装置，外壳侧壁上设有排气孔，排气孔直径外大内小，在排气孔内设有球，排气孔出口处设有挡销；外壳内孔设有定位台阶，定位台阶位于排气孔以下，外壳内安装滑套，用剪钉穿过外壳侧壁把滑套固定，使滑套的下端位于排气孔以上位置；滑套的外壁呈阶梯圆柱状，其直径上小下大，在小径处设径向导流孔；外壳上端设上接头，上接头的内孔与外壳的内孔分别与滑套的阶梯圆柱状外表相配合，在配合处于滑套外周于上端、中部和下端设三道密封圈，其中部密封圈位于剪钉和导流孔之间，且其中间密封圈与下端密封圈的距离是当滑套下端坐在定位台阶上时，中间密封圈与下端密封圈能密封排气孔；在外壳下端安装导流套，导流套上端设剪钉把盲堵固定在导流套内；外壳下端设下接头，所述导流套以下设杯状挡板，导流套和挡板是用下接头固定在外壳下端；挡板的内径较盲堵的外径大，挡板的杯状底部设有下导流孔。
本发明还可以这样实现：油管排气装置，外壳侧壁上设有排气孔，排气孔直径外大内小，在排气孔内设有球，排气孔出口处设有挡销；外壳内孔设有定位台阶，定位台阶位于排气孔以下，外壳内安装滑套，用剪钉穿过外壳侧壁把滑套固定，使滑套的下端位于排气孔以上位置；滑套的外壁呈阶梯圆柱状，其直径上小下大，在小径处设径向导流孔；外壳上端设上接头，上接头的内孔与外壳的内孔分别与滑套的阶梯圆柱状外表相配合，在配合处于滑套外周于上端、中部和下端设三道密封圈，其中部密封圈位于剪钉和导流孔之间，且其中间密封圈与下端密封圈的距离是当滑套下端坐在定位台阶上时，中间密封圈与下端密封圈能密封排气孔；在外壳下端安装导流套，导流套上端设剪钉把盲堵固定在导流套内；外壳下端设下接头，所述导流套以下设杯状挡板，导流套和挡板是用下接头固定在外壳下端；挡板的内径较盲堵的外径大，挡板的杯状底部设有下导流孔；所述导流套外周于剪钉以下位置设隔离密封圈，当滑套下端坐在定位台阶上时，所述的隔离密封圈与滑套内孔相配合以密封排气孔。
本发明的有益效果是，通过设置排气孔、滑套和导流孔，该装置具了三项功能，一是油管带井下工具下井过程中油管内是空气，即所谓空油管下井，二是工具下到位后通过泵送胶塞可以把油管内的空气排到油套环空，三是排完空气后可以把排气孔关闭，并能把油管排气装置以上的液压力传给该装置以的工具。
附图说明
图1是油管排气装置结构图。
图2是油管排气装置完成排气后的状态示意图。
图3是油管排气装置实施例一的结构图。
图4是油管排气装置实施例一完成排气后的状态示意图。
图5是油管排气装置实施例二的结构图。
图6是油管排气装置实施例二完成排气后的状态示意图。
具体实施方式
参见图1油管排气装置结构图。油管排气装置，外壳112侧壁上设有排气孔111，排气孔111直径外大内小，在排气孔111内设有球109，排气孔111出口处设有挡销107；外壳112内孔设有定位台阶113，定位台阶113位于排气孔111以下，外壳112内安装滑套105，用剪钉106穿过外壳112侧壁把滑套105固定，使滑套105的下端位于排气孔111以上位置；滑套105的外壁呈阶梯圆柱状，其直径上小下大，在小径处设径向导流孔103；外壳112上端设上接头101，上接头101的内孔与外壳112的内孔分别与滑套105的阶梯圆柱状外表相配合，在配合处于滑套105外周于上端、中部和下端设三道密封圈102、104和110，其中部密封圈104位于剪钉106和导流孔103之间，且其中间密封圈104与下端密封圈110的距离是当滑套105下端坐在定位台阶113上时，中间密封圈104与下端密封圈110能密封排气孔111；在外壳112下端安装导流套117，导流套117上端设剪钉115把盲堵114固定在导流套117内。为了液压密封，在装置的两个零件配合面之间安装密封圈，如图中所示，盲堵114与导流套117之间用密封圈116密封，这样的密封方式在下面的描述中不再重复。为了使排气孔内的球有较好的密封性能，也为了使该装置用在水平井中时，球能密封排气孔，在球109与挡销107之间设有弹簧108，在下面的实施例中，排气孔中的弹簧的作用是相同的，在后面的实施例描述中不再重复。
该装置的技术原理参见图2，这是图1所示油管排气装置完成排气后的状态示意图。该装置作为配套工具安装在修井管柱上，一般地，该装置下接修井工具，上接油管，在修井工具在井下达到设计深度时，根据设计工序进行排气作业：从井口先投入一个胶塞230，用设计的顶替液泵送胶塞沿油管内下行，胶塞以下的空气被压缩压力升高后推开球109排到油套环空，胶塞230到达滑套105上端后，提高液压力滑套105把剪钉106剪断，滑套105下行其下端到达定位台阶113上，这时排气孔111关闭。顶替液经导流孔103把液压力传到盲堵114，再次提高液压力，盲堵114把剪钉115剪断，盲堵114下行，这时，油管排气装置内腔的液压力可以自上而下传递，从而完成排气的液压操作。
参见图3油管排气装置实施例一的结构图。油管排气装置，外壳312侧壁上设有排气孔311，排气孔311直径外大内小，在排气孔311内设有球309，排气孔311出口处设有挡销307；外壳312内孔设有定位台阶313，定位台阶313位于排气孔311以下，外壳312内安装滑套305，用剪钉306穿过外壳312侧壁把滑套305固定，使滑套305的下端位于排气孔311以上位置；滑套305的外壁呈阶梯圆柱状，其直径上小下大，在小径处设径向导流孔303；外壳312上端设上接头301，上接头301的内孔与外壳312的内孔分别与滑套305的阶梯圆柱状外表相配合，在配合处于滑套305外周于上端、中部和下端设三道密封圈302、304和310，其中部密封圈304位于剪钉306和导流孔303之间，且其中间密封圈304与下端密封圈310的距离是当滑套305下端坐在定位台阶313上时，中间密封圈304与下端密封圈310能密封排气孔311；在外壳312下端安装导流套317，导流套317上端设剪钉315把盲堵314固定在导流套317内。外壳312下端设下接头322，所述导流套317是用下接头322固定在外壳312下端，所述导流套317呈杯状，在导流套317的侧壁设导流槽321。
为了提高排气效果，排尽管内的气体，所述导流套317外周于剪钉315以下位置还可以设密封圈318，当滑套305下端坐在定位台阶上313时，所述的隔离密封圈318与滑套305内孔相配合以密封排气孔311。当设置了隔离密封圈318时，密封圈310下行后可以不必密封排气孔311。
油管排气装置实施例一的技术原理参见图4，这是图3所示油管排气装置实施例一完成排气后的状态示意图。该装置作为配套工具安装在修井管柱上，一般地，该装置下接修井工具，上接油管，在修井工具在井下达到设计深度时，根据设计工序进行排气作业：从井口先投入一个胶塞401，用设计的顶替液泵送胶塞沿油管内下行，胶塞以下的空气被压缩压力升高后推开球309排到油套环空，胶塞401到达滑套305上端后，提高液压力滑套305把剪钉306剪断，滑套305下行其下端到达定位台阶313上，这时排气孔311关闭。顶替液经导流孔303把液压力传到盲堵314，再次提高液压力，盲堵314把剪钉315剪断，盲堵314下行，这时，油管排气装置内腔的液压力可以自上而下传递，从而完成排气的液压操作。如图中所示，导流套317设计为杯状，是为了接住下行的盲堵314，不使盲堵314掉到下面的工具中而影响其它工具作业。
参见图5油管排气装置实施例二的结构图。油管排气装置，外壳512侧壁上设有排气孔511，排气孔511直径外大内小，在排气孔511内设有球509，排气孔511出口处设有挡销507；外壳512内孔设有定位台阶513，定位台阶513位于排气孔511以下，外壳512内安装滑套505，用剪钉506穿过外壳512侧壁把滑套505固定，使滑套505的下端位于排气孔511以上位置；滑套505的外壁呈阶梯圆柱状，其直径上小下大，在小径处设径向导流孔503；外壳512上端设上接头501，上接头501的内孔与外壳512的内孔分别与滑套505的阶梯圆柱状外表相配合，在配合处于滑套505外周于上端、中部和下端设三道密封圈502、504和510，其中部密封圈504位于剪钉506和导流孔503之间，且其中间密封圈504与下端密封圈510的距离是当滑套505下端坐在定位台阶513上时，中间密封圈504与下端密封圈510能密封排气孔511；在外壳512下端安装导流套517，导流套517上端设剪钉515把盲堵514固定在导流套517内。外壳512下端设下接头522，所述导流套517以下设杯状挡板520，导流套517和挡板520是用下接头522固定在外壳512下端；挡板520的内径较盲堵514的外径大，挡板520的杯状底部设有下导流孔523。
为了提高排气效果，排尽管内的气体，所述导流套517外周于剪钉515以下位置还可以设隔离密封圈518，当滑套505下端坐在定位台阶上513时，所述的隔离密封圈518与滑套505内孔相配合以密封排气孔511。当设置了密封圈518时，密封圈510下行后可以不必密封排气孔511。
油管排气装置实施例二的技术原理参见图6，这是图5所示油管排气装置实施例二完成排气后的状态示意图。该装置的技术原理与油管排气装置实施例一的技术原理完全相同，所不同的是盲堵514下行后落在了挡板520上。
Claims (6)
1.油管排气装置，其特征在于，外壳侧壁上设有排气孔，排气孔直径外大内小，在排气孔内设有球，排气孔出口处设有挡销；外壳内孔设有定位台阶，定位台阶位于排气孔以下，外壳内安装滑套，用剪钉穿过外壳侧壁把滑套固定，使滑套的下端位于排气孔以上位置；滑套的外壁呈阶梯圆柱状，其直径上小下大，在小径处设径向导流孔；外壳上端设上接头，上接头的内孔与外壳的内孔分别与滑套的阶梯圆柱状外表相配合，在配合处于滑套外周于上端、中部和下端设三道密封圈，其中部密封圈位于剪钉和导流孔之间，且其中间密封圈与下端密封圈的距离是当滑套下端坐在定位台阶上时，中间密封圈与下端密封圈能密封排气孔；在外壳下端安装导流套，导流套上端设剪钉把盲堵固定在导流套内。
2.根据权利要求1所述的油管排气装置，其特征在于，外壳下端设下接头，所述导流套是用下接头固定在外壳下端，所述导流套呈杯状，在导流套的侧壁设导流槽。
3.根据权利要求2所述的油管排气装置，其特征在于，所述导流套外周于剪钉以下位置设隔离密封圈，当滑套下端坐在定位台阶上时，所述的隔离密封圈与滑套内孔相配合以密封排气孔。
4.根据权利要求1所述的油管排气装置，其特征在于，外壳下端设下接头，所述导流套以下设杯状挡板，导流套和挡板是用下接头固定在外壳下端；挡板的内径较盲堵的外径大，挡板的杯状底部设有下导流孔。
5.根据权利要求4所述的油管排气装置，其特征在于，所述导流套外周于剪钉以下位置设隔离密封圈，当滑套下端坐在定位台阶上时，所述的隔离密封圈与滑套内孔相配合以密封排气孔。
6.根据权利要求1～5任一权利要求所述的油管排气装置，其特征在于，所述排气孔内于球和挡销之间设有弹簧。
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