CN104533344B - 一种液压式滑套开关工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压式滑套开关工具，属油气开发井下专用工具技术领域。该开关工具包括芯轴、上接头、下接头、活塞、卡爪和弹簧套。芯轴一端装有上接头，另一端装有下接头；下接头一侧的通过缸套安装有活塞，缸套与活塞之间设置有压缩弹簧A，上接头一侧的芯轴上安装有护套，护套的一端与上接头螺纹连接。本实用工具与压裂滑套配套使用，能依次打开压裂滑套并关闭，无需射孔。解决了现有压裂滑套开关工具需要精确定位，无法满足目前油气田发展需求的问题。本发明可满足油气田多层分层改造、选择性开采及单层井口测试和找堵水的技术需求。

Description

一种液压式滑套开关工具
技术领域
本发明涉及一种液压式滑套开关工具，属油气开发井下专用工具技术领域。
背景技术
目前，国内油气田的套管井多段压裂方式；多是通过电缆射孔与机械封隔器层间封隔，通过依次投球，打开压裂滑套，实现多级压裂改造；或是通过水力射孔与水利射流效应间层封隔，从而实现多层改造。但完井后需要通过连续油管下入专门的开关工具来打开或关闭滑套从而对油井进行压裂增产、选择性开采、关闭封堵漏水层等施工。
虽然国内已经开发了很多种压裂滑套开关工具，配合压裂滑套实现压裂与生产一体化，生产后期关闭某一级滑套，实现选择性开采。但这些技术的共同缺陷是需要下球座投球封堵影响到采油通道的直径，且下入开关工具的时候均需要精确定位，而连续油管的精确定位现阶段很难做到，无法满足目前油气田的发展需求。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种结构简单，能满足目前油气田多层分层改造、选择性开采及单层井口测试和堵水要求的液压式滑套开关工具。
本发明的技术方案是：
一种液压式滑套开关工具，包括芯轴、上接头、下接头、活塞、卡爪和弹簧套，其特征在于：设置有中心孔的芯轴一端螺纹安装有上接头，芯轴另一端螺纹安装有下接头；下接头一侧的芯轴上通过缸套安装有活塞，活塞4端头的芯轴上设置有打压孔；缸套与活塞之间设置有压缩弹簧A，压缩弹簧A一侧的缸套与活塞之间设置有连接套，连接套一侧的芯轴上通过弹簧套和弹簧背撑安装有压缩弹簧B，压缩弹簧B的一端与活塞接触连接；压缩弹簧B的另一端与弹簧背撑接触连接；弹簧背撑一侧的芯轴上通过下铰根和卡瓦支架安装有卡爪，下铰根与弹簧套通过卡扣相互连接，卡爪与下铰根支间安装有铰链节，铰链节通过销钉分别与卡爪和下铰根活动连接；上接头一侧的芯轴上安装有护套，护套的一端与上接头螺纹连接，护套的另一端端口内卡装有装配座，装配座通过销轴与卡爪活动连接。
所述的连接套分别与活塞和弹簧套滑动连接。
所述的缸套与下接头螺纹连接。
所述的卡爪上设置有凸台。
所述的铰链节呈倾斜状设置。
所述的芯轴中心孔的内径为25.4mm；
所述的缸套、上接头、下接头的直径均为88.9mm。
本发明的优点在于：
该液压式滑套开关工具无需射孔，即能实现压裂与生产一体化，工作过程中，该开关工具通过张开的卡爪打开滑套。沟通油气层，从而进行压裂改造。压裂滑套需要关闭时，在液体压强的作用下，压缩弹簧推动活塞和连接套轴向移动，从而带动弹簧套及其连接的下铰根9、铰链节8做各自的限位运动，最后使卡爪处于撑开状态。此时，继续下入连续油管，开关工具即可通过张开的卡爪关闭滑套。从而完成关闭封堵漏水层的施工。解决了现有压裂滑套开关工具需要精确定位，无法满足目前油气田发展需求的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1A处的放大结构示意图。
图中：1、芯轴，2、上接头，3、下接头，4、活塞，5、卡爪，6、弹簧套，7、中心孔，8、缸套，9、压缩弹簧A，10、连接套，11、弹簧背撑，12、压缩弹簧B，13、铰链节，14、下铰根，15、卡瓦支架，16、护套，17、打压孔，18、销钉，19、凸台，20、装配座。
具体实施方式
该液压式滑套开关工具包括芯轴1、上接头2、下接头3、活塞4、卡爪5和弹簧套6。设置有中心孔7的芯轴1一端螺纹安装有上接头2，芯轴1另一端螺纹安装有下接头3；芯轴1中心孔7的内径为25.4mm。
下接头3一侧的芯轴1上通过缸套8安装有活塞4，活塞4端头的芯轴1上设置有打压孔17；缸套8与活塞4之间设置有压缩弹簧A9。压缩弹簧A9一侧的缸套8与活塞4之间设置有连接套10。
连接套10一侧的芯轴1上通过弹簧套6和弹簧背撑11安装有压缩弹簧B12。压缩弹簧B12的一端与活塞4接触连接，压缩弹簧B12的另一端与弹簧背撑11接触连接；缸套8与下接头3螺纹连接。连接套10分别与活塞4和弹簧套6滑动连接。
弹簧背撑11一侧的芯轴1上通过下铰根14和卡瓦支架15安装有卡爪5，下铰根14与弹簧套6通过卡扣相互连接。
卡爪5上设置有凸台19。卡爪5与下铰根14支间安装有铰链节13，铰链节13通过销钉18分别与卡爪5和下铰根14活动连接。铰链节13呈倾斜状设置，其作用是使与其连接卡爪5保持一个撑开的趋势，以方便后期工作中，在压力的作用下顺利撑开。
上接头2一侧的芯轴1上安装有护套16，护套16的一端与上接头2螺纹连接，护套16的另一端端口内卡装有装配座20，装配座20通过销轴与卡爪5活动连接。
该液压式滑套开关工具的缸套8和活塞4上分别设置有液体流通孔。缸套8、上接头1、下接头2的直径均为88.9mm。 工作过程中需要关闭压裂滑套时，将两个独立的开关工具上下两端颠倒对接后再与连续油管连接，然后一起下入井中。此时该开关工具的卡爪5处于收拢状态。当该开关工具的下入位置未超过滑套所在位置时，即可对油管内进行打压，芯轴1中心孔7内的高压液体从打压孔17进入缸套8、活塞4、下接头3、芯轴1所围成的环形空间内，在液体压强的作用下，活塞4压迫压缩弹簧B12并推动连接套10轴向移动，从而带动弹簧套6及其连接的下铰根14轴向移动，最终通过铰链节13使卡爪5撑开。此时，上提连续油管，即可通过卡爪5上的凸台19打开滑套。
在工作过程中需要关闭压裂滑套时，将两个独立的该开关工具上下两端颠倒对接后再与连续油管连接，然后一起下入井中。此时该开关工具的卡爪5处于收拢状态。当该开关工具的下入位置未超过滑套所在位置时，即可对油管内进行打压从而使卡爪5处于撑开状态。此时，继续下入连续油管，即可通过卡爪5上的凸台19关闭滑套，进而进行关闭封堵漏水层等施工。
工作压力泄除后，在压缩弹簧B12的作用下活塞4复位，压缩弹簧A9的作用是通过连接套10以保证活塞4复位的准确性，避免活塞4复位过度对打压孔17形成封堵。
本发明与压裂滑套配套使用，能依次打开压裂滑套并关闭，无需射孔。可满足油气田多层分层改造、选择性开采及单层井口测试和找堵水的技术需求。

Claims (1)

1.一种液压式滑套开关工具，包括芯轴（1）、上接头（2）、下接头（3）、活塞（4）、卡爪（5）和弹簧套（6），其特征在于：设置有中心孔（7）的芯轴（1）一端螺纹安装有上接头（2），芯轴（1）另一端螺纹安装有下接头（3）；芯轴（1）的中心孔（7）内径为25.4mm；
下接头（3）一侧的芯轴（1）上通过缸套（8）安装有活塞（4），缸套（8）与下接头（3）螺纹连接；缸套（8）、上接头（2）、下接头（3）的直径均为88.9mm；活塞（4）端头的芯轴（1）上设置有打压孔（17）；缸套（8）与活塞（4）之间设置有压缩弹簧A（9），压缩弹簧A（9）的作用是通过连接套（10）以保证活塞（4）复位的准确性，避免活塞（4）复位过度对打压孔（17）形成封堵；压缩弹簧A（9）一侧的缸套（8）与活塞（4）之间设置有连接套（10），连接套（10）一侧的芯轴（1）上通过弹簧套（6）和弹簧背撑（11）安装有压缩弹簧B（12），压缩弹簧B（12）的一端与活塞（4）接触连接；压缩弹簧B（12）的另一端与弹簧背撑（11）接触连接；弹簧背撑（11）一侧的芯轴（1）上通过下铰根（14）和卡瓦支架（15）安装有卡爪（5），所述的卡爪（5）上设置有凸台（19）；卡爪（5）与下铰根（14）之间安装有铰链节（13），铰链节（13）通过销钉（18）分别与卡爪（5）和下铰根（14）活动连接；铰链节（13）呈倾斜状设置，以使与其连接的卡爪（5）保持撑开的趋势，以在压力的作用下顺利撑开；上接头（2）一侧的芯轴（1）上安装有护套（16），护套（16）的一端与上接头（2）螺纹连接，护套（16）的另一端端口内卡装有装配座（20），装配座（20）通过销轴与卡爪（5）活动连接；所述的下铰根（14）与弹簧套（6）通过卡扣相互连接；连接套（10）分别与活塞（4）和弹簧套（6）滑动连接；
工作过程中需要打开压裂滑套时，芯轴（1）中心孔（7）内的高压液体从打压孔（17）进入缸套（8）、活塞（4）、下接头（3）、芯轴（1）所围成的环形空间内，在液体压强的作用下，活塞（4）压迫压缩弹簧B（12）并推动连接套（10）轴向移动，从而带动弹簧套（6）及其连接的下铰根（14）轴向移动，通过铰链节（13）使卡爪5撑开，上提连续油管，即可通过卡爪（5）上的凸台（19）打开滑套；
工作过程中需要关闭压裂滑套时，可对油管内进行打压从而使卡爪（5）处于撑开状态，继续下入连续油管，即可通过卡爪（5）上的凸台（19）关闭滑套。
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