CN104594847B - 一种开关式管式泵堵塞器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种开关式管式泵堵塞器，包括上接头、连接体、下接头和中心管，中心管的上端套设在上接头内，上接头内壁为二级阶梯型，中心管上固定有卡环，且卡环与上接头内壁的第二级阶梯处的凸台之间设有轨道套筒，上接头上设有与轨道套筒上的轨道配合的轨道销；中心管的下端外部套设有开关套筒，开关套筒上开有若干进油孔，开关套筒与卡环之间套设有弹簧，连接体设在弹簧外侧，且连接体的一端与上接头螺纹连接，下接头与连接体螺纹连接且与开关套筒配合连接。本发明安装于泵筒接箍和固定阀之间，通过下放抽油杆控制其开、关，可以防止修井作业时井涌、井喷事故的发生，从而实现不压井修井作业。

Description

一种开关式管式泵堵塞器
技术领域
本发明属于不压井修井技术领域，具体涉及一种开关式管式泵堵塞器。
背景技术
目前，各大油田普遍采用不压井修井技术对油井进行修井作业，在起下作业时可能会由于地层压力过高引发井涌、井喷事故。国内大多数油田在起下作业时都是先将抽油杆柱提出油井，再向井中投放堵塞器，从而防止井喷。当修井作业完成后，要进行采油作业时，先要用打捞器将堵塞器从井中取出，再下放抽油杆柱。这样一来，在投放和打捞堵塞器的时候就存在井喷的危险，同时，投放和打捞堵塞器也是很费时费力的操作，会延长修井作业的时间，从而影响到油井的正常开采。从安全和经济效益两方面出发，这种操作是不合理的。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种开关式管式泵堵塞器，本发明安装于泵筒接箍和固定阀之间，通过下放抽油杆控制其开、关，可以防止修井作业时井涌、井喷事故的发生，从而实现不压井修井作业。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种开关式管式泵堵塞器，包括上接头、连接体、下接头和中心管，中心管的上端套设在上接头内，上接头内壁为二级阶梯型，中心管上固定有卡环，且卡环与上接头内壁的第二级阶梯处的凸台之间设有轨道套筒，上接头上设有与轨道套筒上的轨道配合的轨道销；中心管的下端外部套设有开关套筒，开关套筒上开有若干进油孔，当中心管在开关套筒内的往复运动时，轨道销处于不同轨道进而实现进油孔的打开或闭合，开关套筒与卡环之间套设有弹簧，连接体设在弹簧外侧，且连接体的一端与上接头螺纹连接，下接头与连接体螺纹连接且与开关套筒配合连接。
进一步地，开关套筒的自由端连接有端盖，且二者通过螺纹连接。
进一步地，中心管上还设有环形凸台，所述环形凸台与上接头内壁第二级阶梯处的凸台卡合，且轨道套筒置于卡环与环形凸台之间。
进一步地，下接头与开关套筒之间通过螺纹连接，开关套筒与中心管连接的一端设有环形凸起，且环形凸起与下接头的端部之间设有密封垫片。
进一步地，中心管的下端设有两组环形凹槽，每个环形凹槽中均设置有密封圈，当中心管滑动至使开关套筒上的进油孔闭合时，进油孔处于两组环形凹槽之间。
进一步地，开关套筒周向上均匀开设有两圈进油孔，所述进油孔呈三角形阵列排布。
进一步地，每圈进油孔为6～8个，每个进油孔的直径为7～9cm。
进一步地，中心管上套设弹簧的位置处设有通孔。
进一步地，轨道套筒的外壁上设有长轨道、短轨道和换向轨道，长轨道、短轨道和换向轨道形成封闭区间，长轨道与短轨道交替排布，每个长轨道与短轨道之间设有一个换向轨道且长轨道和短轨道位于换向轨道下侧。
进一步地，所述的轨道销有两个且对称设置在上接头两侧。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明采用可拆卸式的各个部分组成，每个部分均方便制造，且运输方便，只需进行简单组合即可，主要用于管式泵可控不压井作业，安装于泵筒接箍和固定阀之间，通过下放抽油杆自身重力压缩弹簧，使中心管运动至工作位置，上提抽油杆，依靠弹簧自身弹力反弹，即可实现不同轨道的切换，使轨道套筒带动中心管在开关套筒内进行往复运动，实现对进油孔的开、关控制，本发明可以防止修井作业时井涌、井喷事故的发生,从而实现不压井修井作业。
进一步地，在开关套筒的端部通过螺纹连接的方式设置可拆卸的端盖，避免了开关套筒一体成型时内部沉积的杂质无法清除的问题。
进一步地，在中心管上设置环形凸台，将轨道套筒置于卡环与环形凸台之间，使轨道套筒能带动中心管一起动作，从而实现对本堵塞器的开、关控制。
进一步地，在开关套筒的端部设置环形凸起，并在环形凸起和下接头的端部之间设置密封圈，防止油从缝隙间进入弹簧所在的空腔中，避免了油将弹簧所在空腔填满，弹簧无法有效压缩的问题。
进一步地，在中心管的下端设置两组环形凹槽，每个环形凹槽中均设置有密封圈，提高了本堵塞器封堵的可靠性。
进一步地，在开关套筒上设置两圈进油孔，将进油孔排布成三角形阵列，并控制进油孔的个数，可以保证在足够的进油量的同时不破坏开关套筒的自身强度，控制进油孔的直径可以保证关闭和打开进油孔时密封圈不会被进油孔割伤，以致失效。
进一步地，中心管上套设弹簧的位置上设有通孔，当弹簧所在的空腔内充满由上接头与中心管配合间隙渗入的原油时，压缩弹簧可以使其中的原油进入中心管，避免了弹簧无法有效压缩的问题。
进一步地，轨道套筒的外壁上设有长轨道、短轨道和换向轨道，当轨道销处于长轨道时，堵塞器处于打开状态；当轨道销处于短轨道时，堵塞器处于关闭状态，在弹簧自身弹力作用下换向轨道可以实现长短轨道之间的转换，且换向轨道与长轨道和短轨道形成封闭区间，实现了循环转换的作用。
进一步地，在上接头的两侧对称设置两个轨道销，使轨道套筒往复动作的稳定性得到充分保证。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的上接头结构示意图；
图3为本发明的中心管结构示意图；
图4为本发明的轨道套筒半剖示意图；
图5为本发明的轨道套筒展开示意图；
图6为本发明的连接体结构示意图；
图7为本发明的开关套筒结构示意图；
图8为本发明的下接头结构示意图。
其中，1、上接头；2、中心管；3、轨道套筒；4、轨道销；5、螺钉；6、卡环；7、连接体；8、弹簧；9、密封垫圈；10、密封圈；11、开关套筒；12、端盖；13、下接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
参见图1至图8，一种开关式管式泵堵塞器，包括上接头1、连接体7、下接头13和中心管2，中心管2的上端套设在上接头1内，上接头1内壁为二级阶梯型，中心管2上固定有卡环6，中心管2上还设有环形凸台，所述环形凸台与上接头1内壁第二级阶梯处的凸台卡合，且卡环6与环形凸台之间设有轨道套筒3，轨道套筒3的外壁上设有长轨道、短轨道和换向轨道，长轨道、短轨道和换向轨道形成封闭区间，长轨道与短轨道交替排布，每个长轨道与短轨道之间设有一个换向轨道且长轨道和短轨道位于换向轨道下侧，上接头1上设有与轨道套筒3上的轨道配合的两个轨道销4，且两个轨道销4对称设置在上接头1两侧。
中心管2的下端外部套设有开关套筒11，开关套筒11上均匀开有两圈进油孔，每圈进油孔为6～8个，每个进油孔的直径为7～9cm，所述进油孔呈三角形阵列排布，开关套筒11的自由端连接有端盖12，且二者通过螺纹连接，当中心管2在开关套筒11内的往复运动时，轨道销4处于不同轨道进而实现进油孔的打开或关闭，中心管2的下端设有两组环形凹槽，每组两个，每个环形凹槽中均设置有密封圈10，当中心管2滑动至使开关套筒11上的进油孔闭合时，进油孔处于两组环形凹槽之间，开关套筒11与卡环6之间套设有弹簧8，所述的弹簧8套设在中心管2上，且中心管2上套设弹簧8的位置处设有通孔，连接体7设在弹簧8外侧，且连接体7的一端与上接头1螺纹连接，下接头13与连接体7螺纹连接且与开关套筒11螺纹连接，开关套筒11与中心管2连接的一端设有环形凸起，且环形凸起与下接头13的端部之间设有密封垫片9。
下面对本发明的实施过程作进一步详细说明：
本发明的轨道套筒3空套在中心管2外壁上，可以绕中心管2的中轴线自由转动，同时可与中心管2一同运动；安装在上接头1外壁上的轨道销4可以通过轨道套筒3外壁上的长、短轨道将中心管2定位在两个不同的位置，从而实现本堵塞器开关功能。
本堵塞器随油管一同下放时处于关闭状态，待油管下放到指定位置后，下入抽油杆柱，使抽油泵活塞与堵塞器的中心管2上端接触，在抽油杆自身重力作用下，压缩弹簧8，中心管2下移，轨道销4由短轨道向长轨道换向，上提抽油杆柱，中心管在弹簧力作用下自动上移，轨道销4将中心管2定位于长轨道端部，打开进油通道；调节抽油机上悬点位置；此时可以实现正常的采油作业。
修井作业开始前，调节抽油机上悬点位置，下放抽油杆柱，使抽油泵活塞与堵塞器的中心管2上端接触，在抽油杆自身重力作用下，压缩弹簧8，中心管2下移，轨道销4由长轨道向短轨道换向，上提抽油杆柱，中心管2在弹簧力作用下自动上移，轨道销4将中心管2定位于短轨道端部，关闭进油通道，此时可以实现不压井修井作业。

Claims (8)

1.一种开关式管式泵堵塞器，其特征在于，包括上接头(1)、连接体(7)、下接头(13)和中心管(2)，中心管(2)的上端套设在上接头(1)内，上接头(1)内壁为二级阶梯型，中心管(2)上固定有卡环(6)，且卡环(6)与上接头(1)内壁的第二级阶梯处的凸台之间设有轨道套筒(3)，中心管(2)上还设有环形凸台，所述环形凸台与上接头(1)内壁第二级阶梯处的凸台卡合，且轨道套筒(3)置于卡环(6)与环形凸台之间，上接头(1)上设有与轨道套筒(3)上的轨道配合的轨道销(4)；中心管(2)的下端外部套设有开关套筒(11)，开关套筒(11)的周向上均匀开设有两圈进油孔，所述进油孔呈三角形阵列排布，当中心管(2)在开关套筒(11)内的往复运动时，轨道销(4)处于不同轨道进而实现进油孔的打开或闭合，开关套筒(11)与卡环(6)之间套设有弹簧(8)，连接体(7)设在弹簧(8)外侧，且连接体(7)的一端与上接头(1)螺纹连接，下接头(13)与连接体(7)螺纹连接且与开关套筒(11)配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种开关式管式泵堵塞器，其特征在于，开关套筒(11)的自由端连接有端盖(12)，且二者通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种开关式管式泵堵塞器，其特征在于，下接头(13)与开关套筒(11)之间通过螺纹连接，开关套筒(11)与中心管(2)连接的一端设有环形凸起，且环形凸起与下接头(13)的端部之间设有密封垫片(9)。
4.根据权利要求1所述的一种开关式管式泵堵塞器，其特征在于，中心管(2)的下端设有两组环形凹槽，每个环形凹槽中均设置有密封圈(10)，当中心管(2)滑动至使本堵塞器处于关闭状态时，开关套筒(11)上的进油孔处于两组环形凹槽之间。
5.根据权利要求1所述的一种开关式管式泵堵塞器，其特征在于，每圈进油孔为6～8个，每个进油孔的直径为7～9cm。
6.根据权利要求1所述的一种开关式管式泵堵塞器，其特征在于，中心管(2)上套设弹簧(8)的位置处设有通孔。
7.根据权利要求1所述的一种开关式管式泵堵塞器，其特征在于，轨道套筒(3)的外壁上设有长轨道、短轨道和换向轨道，长轨道、短轨道和换向轨道形成封闭区间，长轨道与短轨道交替排布，每个长轨道与短轨道之间设有一个换向轨道且长轨道和短轨道位于换向轨道下侧。
8.根据权利要求1所述的一种开关式管式泵堵塞器，其特征在于，所述的轨道销(4)有两个且对称设置在上接头(1)两侧。
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