CN105484691B - 一种可捞式井下压力封堵工具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可捞式井下压力封堵工具，包括：上中心杆，其外侧套设有一锚定机构，上端处套接有一打捞头；连接管，套设在上中心杆上，其上端与锚定机构的下端相连接；下中心杆，相邻于上中心杆的下侧，其上端与连接管的下端相连接，下中心杆上套设有一密封部分，密封部分由上至下依次包括有外中心管、上压帽、胶筒及下压帽；推动部分，套设在下中心杆上，并相邻于下压帽的下侧，其通过剪断销钉与下中心杆相连接；解封机构，其上段套设在连接管上，并相邻于环部的下侧，解封机构通过连接销与上中心杆相连接，解封机构的下段通过解封销钉与外中心管相连接。本发明在可靠完成封堵作业的同时还具有可捞功能，满足了可控不压井作业的工艺需要。
Description
技术领域
本发明属于石油开采领域，具体而言，涉及一种可捞式井下压力封堵工具。
背景技术
油水井可控不压井作业工艺要求作业时首先要进行管内封堵后进行作业，如若出现问题停止作业时，需捞出封堵工具，这样就需要一种可捞式井下压力封堵工具。
目前，随着带压作业技术的发展进步，出现了多种管内封堵工具，包括机械式、液压式、压差式等，但他们都没有可捞功能，拆除前需要起出管柱后借助抽油杆来解封泄压，增加了作业工艺的复杂性。
有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种可捞式井下压力封堵工具，以期解决现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种可捞式井下压力封堵工具，在可靠完成封堵作业的同时还具有可捞功能，满足了可控不压井作业的工艺需要。
为此，本发明提出一种可捞式井下压力封堵工具，其包括有：
上中心杆，其外侧套设有一锚定机构，其上端处套接有一打捞头；
连接管，套设在所述上中心杆上，其上端与所述锚定机构的下端相连接，所述连接管的侧壁上设有一通槽，其在相邻于所述通槽上侧的外侧面凹设有一环部；
下中心杆，相邻于所述上中心杆的下侧，其上端与所述连接管的下端相连接，所述下中心杆上套设有一密封部分，所述密封部分由上至下依次包括有外中心管、上压帽、胶筒及下压帽，所述外中心管与所述下中心杆之间设有一锁定机构；
推动部分，套设在所述下中心杆上，并相邻于所述下压帽的下侧，其通过剪断销钉与所述下中心杆相连接；
解封机构，其上段套设在所述连接管上，并相邻于所述环部的下侧，所述解封机构通过连接销与所述上中心杆相连接，所述连接销穿设于所述通槽，所述解封机构的下段通过解封销钉与所述外中心管相连接。
如上所述的可捞式井下压力封堵工具，其中，所述解封机构包括一卡环及一锁球压帽，所述卡环相邻于所述环部的下侧，其包括一弹性胶圈以及多个沿所述连接管周向间隔设置的卡块，所述卡块的外侧面设有一周向嵌槽，所述弹性胶圈对应嵌设于各所述周向嵌槽内，所述锁球压帽的侧壁上设有供所述连接销插接的插孔，其下端套设于所述外中心管，并通过所述解封销钉与所述外中心管相连接。
如上所述的可捞式井下压力封堵工具，其中，所述解封机构另包括有一卡环压帽及一连接销护套，所述卡环压帽套设于所述卡环的外侧，其上端与所述连接管的外侧面相接触，其下端通过内螺纹与所述锁球压帽的上端相连接，所述连接销护套则套设于所述锁球压帽的上端，并盖合所述插孔。
如上所述的可捞式井下压力封堵工具，其中，所述锁定机构包括有一锁球、一设置于所述外中心管侧壁的锁孔、以及一位于所述下中心杆外侧面的锁槽，所述锁球放置于所述锁孔内，其内侧对应嵌设于所述锁槽内。
如上所述的可捞式井下压力封堵工具，其中，所述推动部分由上至下依次包括有连接套、连接环及液缸，所述连接套的上端相邻于所述下压帽的下侧，其下端与所述连接环的上端相接触，所述连接环的下端套接于所述液缸外侧，所述液缸形成有一空腔，其上端口套设于所述下中心杆的下端处，其下端口嵌设有密封堵头。
如上所述的可捞式井下压力封堵工具，其中，所述推动部分另包括有一弹性锁紧环，所述锁紧环为一开口环，其套设于所述下中心杆上，并位于所述下压帽及所述连接套之间，所述下中心杆的外侧面设有止退牙，所述止退牙相邻于所述弹性锁紧环的上侧，其中，所述连接套的上端沿轴向形成有一环耳，所述环耳套接于所述下压帽上。
如上所述的可捞式井下压力封堵工具，其中，所述连接环与所述下中心杆之间形成有一环空，其侧壁上另设有一与所述环空相连通的进液孔。
如上所述的可捞式井下压力封堵工具，其中，所述锚定机构包括依次套设于所述上中心杆的卡瓦座堵头、卡瓦座以及锥体，所述锥体上套设有卡瓦及锥体背帽，其下端通过外螺纹与所述连接管相连接，所述卡瓦座的上端通过内螺纹套接于卡瓦座堵头，其下端连接于所述卡瓦外侧。
如上所述的可捞式井下压力封堵工具，其中，所述卡瓦座与所述上中心杆之间形成有一环腔，所述环腔内设有一支撑弹簧，所述支撑弹簧套设在所述上中心管外侧，其下端顶抵于所述上中心杆外侧形成的止挡处。
如上所述的可捞式井下压力封堵工具，其中，所述卡瓦座的侧壁上沿轴向间隔设有两泄压孔，所述泄压孔与所述环腔相连通。
本发明提供的可捞式井下压力封堵工具，操作简单，通过钢丝等形成的打捞管柱作业即可实现；结构合理，功能全，即有封堵功能又有可捞功能；密封可靠，采用卡瓦与胶筒双作用锚定密封，保证了安全性，在可靠完成封堵作业的同时还具有可捞功能，满足了可控不压井作业的工艺需要。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1为本发明的可捞式井下压力封堵工具的组成结构示意图。
图2为图1中A处的局部放大示意图。
图3为图1中B处的局部放大示意图。
图4为图1中C处的局部放大示意图。
主要元件标号说明：
1 上中心杆 11 打捞头
12 止挡
2 连接管 21 通槽
22 环部
3 下中心杆 31 锁槽
32 止退牙
4 推动部分 40 坐封销钉
41 连接套 411 环耳
42 连接环 421 进液孔
43 液缸 44 密封堵头
45 弹性锁紧环
5 解封机构 501 连接销
502 解封销钉 51 卡环
511 弹性胶圈 512 卡块
513 周向嵌槽
52 锁球压帽 53 卡环压帽
54 连接销护套
6 锚定机构 61 卡瓦座堵头
62 卡瓦座 621 泄压孔
63 锥体 64 卡瓦
65 锥体背帽 66 支撑弹簧
7 密封部分
71 外中心管 72 上压帽
73 胶筒 74 下压帽
75 锁球 711 锁孔
H1 环空 H2 环腔
具体实施方式
本发明提供一种可捞式井下压力封堵工具，其包括有：上中心杆，其外侧套设有一锚定机构，其上端处套接有一打捞头；连接管，套设在所述上中心杆上，其上端与所述锚定机构的下端相连接，所述连接管的侧壁上设有一通槽，其在相邻于所述通槽上侧的外侧面凹设有一环部；下中心杆，相邻于所述上中心杆的下侧，其上端与所述连接管的下端相连接，所述下中心杆上套设有一密封部分，所述密封部分由上至下依次包括有外中心管、上压帽、胶筒及下压帽，所述外中心管与所述下中心杆之间设有一锁定机构；推动部分，套设在所述下中心杆上，并相邻于所述下压帽的下侧，其通过剪断销钉与所述下中心杆相连接；解封机构，其上段套设在所述连接管上，并相邻于所述环部的下侧，所述解封机构通过连接销与所述上中心杆相连接，所述连接销穿设于所述通槽，所述解封机构的下段通过解封销钉与所述外中心管相连接。
本发明的可捞式井下压力封堵工具，在可靠完成封堵作业的同时还具有可捞功能，满足了可控不压井作业的工艺需要。
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下结合附图及较佳实施例，对本发明提出的可捞式井下压力封堵工具的具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。另外，通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入具体的了解，然而所附图仅是提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
图1为本发明的可捞式井下压力封堵工具的组成结构示意图。图2为图1中A处的局部放大示意图。图3为图1中B处的局部放大示意图。图4为图1中C处的局部放大示意图。
如图1所示，本发明提出的可捞式井下压力封堵工具，包括有上中心杆1、连接管2、下中心杆3、推动部分4以及解封机构5，其中，
所述上中心杆1外侧套设有一锚定机构6，其上端处套接有一打捞头11，当需捞出本发明时，通过打捞抓抓住打捞头11，即可打捞作业；
所述连接管2套设在所述上中心杆1上，其上端与所述锚定机构6的下端相连接，所述连接管2的侧壁上设有一通槽21，其在相邻于所述通槽21上侧的外侧面凹设有一环部22，由此，使得该环部22的端部形成有一台肩；
所述下中心杆3相邻于所述上中心杆1的下侧，其上端与所述连接管2的下端相连接，所述下中心杆1上套设有一密封部分7，所述密封部分7由上至下依次包括有外中心管71、上压帽72、胶筒73及下压帽74，所述外中心管71与所述下中心杆3之间设有一锁定机构；
所述推动部分4套设在所述下中心杆3上，并相邻于所述下压帽74的下侧，其通过坐封销钉40与所述下中心杆3相连接；
所述解封机构5的上段套设在所述连接管2上，并相邻于所述环部22的下侧，所述解封机构5通过连接销501与所述上中心杆1相连接，所述连接销501穿设于所述通槽21，在工作时，当所述连接销501在通槽21内上下移动时，不会对所述连接管2产生影响，即所述连接管2能保持不动，另外，所述解封机构5的下段通过解封销钉502与所述外中心管74相连接。
由此，本发明通过卡瓦机构6及密封部分7，采用卡瓦与胶筒双作用锚定密封，密封可靠，保证了安全性，作业完成后还能通过打捞头进行打捞，具有可靠封堵作业及可捞功能，满足了可控不压井作业的工艺需要。
请一并参见图2，所述解封机构5包括一卡环51及一锁球压帽52，所述卡环51相邻于所述环部22的下侧，其包括一弹性胶圈511以及多个沿所述连接管2周向间隔设置的卡块512，所述卡块512的外侧面设有一周向嵌槽513，所述弹性胶圈511对应嵌设于各所述周向嵌槽513内，所述锁球压帽52的侧壁上设有供所述连接销501插接的插孔521，其下端套设于所述外中心管71，并通过所述解封销钉502与所述外中心管51相连接。
进一步地，所述解封机构5另包括有一卡环压帽53及一连接销护套54，所述卡环压帽53套设于所述卡环51的外侧，其上端与所述连接管2的外侧面相接触，其下端通过内螺纹与所述锁球压帽52的上端相连接，所述连接销护套54则套设于所述锁球压帽52的上端，并盖合所述插孔521。
较佳地，如图3所示，所述锁定机构包括有一锁球75、一设置于所述外中心管71侧壁的锁孔711、以及一位于所述下中心杆3外侧面的锁槽31，所述锁球75放置于所述锁孔711内，其内侧对应嵌设于所述锁槽31内。其中，对于所述锁槽31的深度，在此不作具体限定，可根据实际需要及装配情况而定。
请一并参见图4，所述推动部分4由上至下依次包括有连接套41、连接环42及液缸43，所述连接套41的上端相邻于所述下压帽74的下侧，其下端与所述连接环42的上端相接触，所述连接环42的下端套接于所述液缸43外侧，所述液缸43形成有一空腔，其上端口套设于所述下中心杆3的下端处，其下端口嵌设有密封堵头44。
其中，所述推动部分4另包括有一弹性锁紧环45，所述锁紧环45为一开口环，其套设于所述下中心杆3上，并位于所述下压帽74及所述连接套41之间，所述下中心杆3的外侧面设有如倒锯齿形的止退牙32，所述止退牙32相邻于所述弹性锁紧环45的上侧，其中，所述连接套41的上端沿轴向形成有一环耳411，所述环耳411套接于所述下压帽74上。
为了提高工作效果，所述连接环42与所述下中心杆3之间形成有一环空H1，其侧壁上另设有一与所述环空H1相连通的进液孔421。在使用时，油管内的井液能通过进液孔421进入环空H1，以推动该连接环42上行，提高密封部分7的密封效率。
请参见图1，所述锚定机构6包括依次套设于所述上中心杆1的卡瓦座堵头61、卡瓦座62以及锥体63，所述锥体63上套设有卡瓦64及锥体背帽65，其下端通过外螺纹与所述连接管3相连接，所述卡瓦座62的上端通过内螺纹套接于卡瓦座堵头61，其下端连接于所述卡瓦64外侧。需要指出的是，对于该锚定机构6的工作原理、锥体63与卡瓦64的具体结构及工作过程等，均为现有技术，在此不作赘述。
优选所述卡瓦座62与所述上中心杆1之间形成有一环腔H2，所述环腔H2内设有一支撑弹簧66，所述支撑弹簧66套设在所述上中心杆1外侧，其下端顶抵于所述上中心杆1外侧形成的止挡12处，在使用时可通过支撑弹簧复位，增加了解封的可靠性。
为了抵消在井下工作时的内外压差，以更顺利的进行卡瓦作业，所述卡瓦座62的侧壁上沿轴向间隔设有两泄压孔621，所述泄压孔621与所述环腔H2相连通。由此，通过液压孔621及环腔H2，形成了一大通径泄压通道，防止了油块的堵塞。
请参见图1，本发明提出的可捞式井下压力封堵工具，当下入到井下油管中的欲封堵深度时，所述下中心杆3与液缸43、密封堵头44形成一个空气腔，在静液柱压力下，所述下中心管3、液缸43相对移动，并且，油管内的井液还能通过进液孔421向环空H1注入，可通过连接环42向上推动连接套41，由此，坐封销钉40剪断，连接套41向上推动下压帽74，以压缩胶筒73与油管密封，而所述锁紧环75则上行至止退牙32上，并与所述下中心杆3锁紧，避免胶筒72在自身弹力下复位，能更好的确保密封效果，与此同时，在重力的作用下，所述卡瓦座堵头61、卡瓦座62带动支撑弹簧66及卡瓦64下移，使卡瓦64与锥体63自锁，从而锚定到油管内部。
当需捞出本发明时，下入钢丝、震击器、加重杆及打捞抓连接形成的打捞管柱，并下入封堵位置，当打捞抓抓到所述打捞头11上的台阶后，上提钢丝，所述打捞头11连着上中心杆1通过连接销501带动锁球压帽52、卡环压帽53、卡块512、弹性胶圈511、锁球压帽52以及连接销护套54一起上移，以剪断解封销钉502，则所述胶筒72在井底压力及自身回复弹力的作用下复位，从而完成胶筒的回收，所述支撑弹簧66则处于压缩状态，与此同时，所述胶筒72在复位时会推动外中心管71、所述解封机构5的锁紧压帽52及卡块512等上移，使得外中心管71带动锁球75上行并与下中心杆3解锁，而所述卡块512则上移至环部22处，继而通过弹性胶圈511抱紧在所述环部22的表面；
通过加重杆及震击器下砸使上中心杆1通过连接销501带动锁球压帽52、卡环压帽53、卡块512、弹性胶圈511、锁球压帽52以及连接销护套54一起下移，而卡坏512通过顶抵于所述环部22的台肩，带动连接管2及下中心杆3等下移，使得锥体63与锥体背帽65一起下移，而在支撑弹簧66的回复弹力作用下，卡瓦座堵头61、卡瓦座62以及卡瓦64被限制移动，使卡瓦64与锥体63相对脱开，从而卡瓦64解开锚定，再上提钢丝打捞出本发明即可。
本发明提供的可捞式井下压力封堵工具，操作简单，通过钢丝等形成的打捞管柱作业即可实现；结构合理，功能全，即有封堵功能又有可捞功能；密封可靠，采用卡瓦与胶筒双作用锚定密封，保证了安全性，在可靠完成封堵作业的同时还具有可捞功能，满足了可控不压井作业的工艺需要。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种可捞式井下压力封堵工具，其特征在于，所述可捞式井下压力封堵工具包括有：
上中心杆，其外侧套设有一锚定机构，其上端处套接有一打捞头；
连接管，套设在所述上中心杆上，其上端与所述锚定机构的下端相连接，所述连接管的侧壁上设有一通槽，其在相邻于所述通槽上侧的外侧面凹设有一环部；
下中心杆，相邻于所述上中心杆的下侧，其上端与所述连接管的下端相连接，所述下中心杆上套设有一密封部分，所述密封部分由上至下依次包括有外中心管、上压帽、胶筒及下压帽，所述外中心管与所述下中心杆之间设有一锁定机构，所述锁定机构包括有一锁球、一设置于所述外中心管侧壁的锁孔、以及一位于所述下中心杆外侧面的锁槽，所述锁球放置于所述锁孔内，其内侧对应嵌设于所述锁槽内；
推动部分，套设在所述下中心杆上，并相邻于所述下压帽的下侧，其通过剪断销钉与所述下中心杆相连接；
解封机构，其上段套设在所述连接管上，并相邻于所述环部的下侧，所述解封机构通过连接销与所述上中心杆相连接，所述连接销穿设于所述通槽，所述解封机构的下段通过解封销钉与所述外中心管相连接。
2.如权利要求1所述的可捞式井下压力封堵工具，其特征在于，所述解封机构包括一卡环及一锁球压帽，所述卡环相邻于所述环部的下侧，其包括一弹性胶圈以及多个沿所述连接管周向间隔设置的卡块，所述卡块的外侧面设有一周向嵌槽，所述弹性胶圈对应嵌设于各所述周向嵌槽内，所述锁球压帽的侧壁上设有供所述连接销插接的插孔，其下端套设于所述外中心管，并通过所述解封销钉与所述外中心管相连接。
3.如权利要求2所述的可捞式井下压力封堵工具，其特征在于，所述解封机构另包括有一卡环压帽及一连接销护套，所述卡环压帽套设于所述卡环的外侧，其上端与所述连接管的外侧面相接触，其下端通过内螺纹与所述锁球压帽的上端相连接，所述连接销护套则套设于所述锁球压帽的上端，并盖合所述插孔。
4.如权利要求1至3任一项所述的可捞式井下压力封堵工具，其特征在于，所述推动部分由上至下依次包括有连接套、连接环及液缸，所述连接套的上端相邻于所述下压帽的下侧，其下端与所述连接环的上端相接触，所述连接环的下端套接于所述液缸外侧，所述液缸形成有一空腔，其上端口套设于所述下中心杆的下端处，其下端口嵌设有密封堵头。
5.如权利要求4所述的可捞式井下压力封堵工具，其特征在于，所述推动部分另包括有一弹性锁紧环，所述锁紧环为一开口环，其套设于所述下中心杆上，并位于所述下压帽及所述连接套之间，所述下中心杆的外侧面设有止退牙，所述止退牙相邻于所述弹性锁紧环的上侧，其中，所述连接套的上端沿轴向形成有一环耳，所述环耳套接于所述下压帽上。
6.如权利要求5所述的可捞式井下压力封堵工具，其特征在于，所述连接环与所述下中心杆之间形成有一环空，其侧壁上另设有一与所述环空相连通的进液孔。
7.如权利要求1或6所述的可捞式井下压力封堵工具，其特征在于，所述锚定机构包括依次套设于所述上中心杆的卡瓦座堵头、卡瓦座以及锥体，所述锥体上套设有卡瓦及锥体背帽，其下端通过外螺纹与所述连接管相连接，所述卡瓦座的上端通过内螺纹套接于卡瓦座堵头，其下端连接于所述卡瓦外侧。
8.如权利要求7所述的可捞式井下压力封堵工具，其特征在于，所述卡瓦座与所述上中心杆之间形成有一环腔，所述环腔内设有一支撑弹簧，所述支撑弹簧套设在所述上中心管外侧，其下端顶抵于所述上中心杆外侧形成的止挡处。
9.如权利要求8所述的可捞式井下压力封堵工具，其特征在于，所述卡瓦座的侧壁上沿轴向间隔设有两泄压孔，所述泄压孔与所述环腔相连通。
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