CN105545251A - 一种电缆坐封可回收式桥塞 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油开采装备设计制造技术领域，具体是一种电缆坐封可回收式桥塞。卡瓦收回机构采用新型燕尾卡槽配合方式，有效降低桥塞解封时卡瓦无法收回的风险。采用三胶筒密封形式，同时减少工具内部密封数量，密封可靠性更高。锁块与锁环相配合，实现锁紧状态及解锁功能。回收颈与座封推筒之间的环形空腔设置独特的“>”型唇封防砂，消除因沉砂而导致回收颈上提行程不足，无法解封的风险。本发明其结构紧凑，连接部位设置装配定位基准和花键防转措施，降低了装配和维护难度。

Description

一种电缆坐封可回收式桥塞

技术领域

本发明属于石油开采装备设计制造技术领域，具体是一种电缆坐封可回收式桥塞。

背景技术

电缆坐封可回收式桥塞，主要用来隔绝产层，进行后续修井、增产等施工时的不压井作业。作业完后，根据需要可将桥塞起出回收。

现有电缆坐封可回收式桥塞，定位尺寸少，装配和维护不便；桥塞下井过程中，易发生中途坐封，施工作业不畅；卡瓦弹簧失效，桥塞回收时卡瓦不易缩回；解封机构存在砂堵等风险。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种电缆坐封可回收式桥塞，降低了装配维修难度，密封更加可靠，有效降低了传统卡瓦弹簧失效回缩不足、顶部沉砂导致桥塞无法回收的风险。

为实现上述技术目的，本发明提供的方案是：一种电缆坐封可回收式桥塞，包括回收颈、释放螺栓、坐封推筒、心轴、剪切销钉、紧定销钉、锁块、导环、胶筒、隔环、衬套、上中心管、锁环、中心管、上锥体、卡瓦套、卡瓦、下中心管、引鞋，释放螺栓与心轴、下中心管、引鞋依次螺纹连接，引鞋与下中心管螺纹连接处由紧定销钉固定；卡瓦套底部内花键槽与下中心管外部花键配合，与引鞋上端面贴紧；卡瓦为4片，圆周方向均匀布置在卡瓦套内，卡瓦的上端燕尾卡槽卡入上锥体的燕尾凸棱内、与之滑动配合，卡瓦的下端与卡瓦套底座斜面滑动配合，且上锥体上端螺纹连接导环、下端与卡瓦套由圆周方向均匀布置的4个剪切销钉连接；中心管下部与下中心管是键连接，中心管上部与上中心管是螺纹连接，上中心管与心轴通过圆周方向均匀布置的3个锁块固定；锁环的外螺纹旋在衬套内，通过螺钉固定，锁环的内圈螺纹自由状态下，位于中心管上部光滑外圆处；衬套下端外圆有1处卡键，卡在上锥体卡槽内，衬套上端螺纹连接坐封推筒；胶筒分为上、中、下三节，每两节胶筒之间设有一个隔环，胶筒和隔环均直接套在衬套外；回收颈与坐封推筒、上中心管分别用剪切销钉固定在一起，回收颈的下部内圆套在上中心管锁块安装位置，端面顶在衬套上端。

而且，卡瓦的燕尾卡槽斜面角度α为15～45°，燕尾卡槽横切面β角度为15～85°。

而且，卡瓦侧翼设计限位翅，限位翅单边宽度为1mm≤H-L≤10mm，限位翅内外圆均为圆弧面，内圆弧面R1比桥塞下中心管外圆直径大0~10mm，外圆弧面R2比卡瓦套内圆直径小0~10mm。

而且，心轴与中心管之间布置的锁块，在圆周方向均匀布置，数目为2～6块，锁块底部倒角面与心轴配合面角度a为15～45°，且为斜坡式滑动配合。

而且，回收颈上部采用牙型角60～80°的锯齿螺纹。

而且，由回收颈与坐封推筒所构成的环形空腔内设置单向“>”型唇封。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，结构更加紧凑，降低了装配维修难度，密封更加可靠，有效降低了传统卡瓦弹簧失效回缩不足、顶部沉砂导致桥塞无法回收的风险。

附图说明

图1为本发明一种电缆坐封可回收式桥塞的总成结构图。

图2为本发明燕尾卡槽配合面示意图。

图3为图2中A处上锥体的截面图。

图4为图2中A处卡瓦的截面图。

图5为本发明锁块布置示意图。

图6为本发明“>”型唇封布置示意图。

其中，1、回收颈，2、“>”型唇封，3、释放螺栓，4、坐封推筒，5、心轴，6、剪切销钉，8、锁块，9、导环，10、上胶筒，11、隔环，12、衬套，13、中间胶筒，14、上中心管，15、0型圈，16、0型圈，17、锁环，18、螺钉，19、中心管，20、上锥体，21、卡瓦套，22、剪切销钉，23、卡瓦，24、下中心管，25、引鞋，26、紧定螺钉，27、燕尾凸棱，28、燕尾卡槽，29、限位翅。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

本实施例提供一种电缆坐封可回收式桥塞，如图1所示，包括回收颈1、释放螺栓3、坐封推筒4，心轴5，剪切销钉6、22，紧定销钉，锁块8，导环9，胶筒10、13，隔环11，衬套12，上中心管14，锁环17，中心管19，上锥体20，卡瓦套21，卡瓦23，下中心管24，引鞋25。释放螺栓3与心轴5、下中心管24、引鞋25依次螺纹连接，引鞋25与下中心管24螺纹连接处由紧定螺钉26固定；卡瓦套21底部内花键槽与下中心管24外部花键配合，与引鞋25上端面贴紧；卡瓦23为4片，圆周方向均匀布置在卡瓦套21内，如图2~图4所示，卡瓦23的上端燕尾卡槽28卡入上锥体20的燕尾凸棱27内、与之滑动配合，卡瓦23的下端与卡瓦套21底座斜面滑动配合，且上锥体20上端螺纹连接导环9、下端与卡瓦套21由圆周方向均匀布置的4个剪切销钉22连接；中心管19下部与下中心管24是键连接，中心管19上部与上中心管14是螺纹连接，上中心管14与心轴5通过圆周方向均匀布置的3个锁块8固定；锁环17的外螺纹旋在衬套12内，通过螺钉18固定，锁环17的内圈螺纹自由状态下，位于中心管19上部光滑外圆处；衬套12下端外圆有1处卡键，卡在上锥体20卡槽内，衬套12上端螺纹连接坐封推筒4；胶筒分为上、中、下三节（上胶筒10，中间胶筒13，下胶筒和上胶筒规格一样，未在图中注明编号），每两节胶筒之间设有一个隔环11，胶筒和隔环11均直接套在衬套12外；回收颈1与坐封推筒4、上中心管14分别用剪切销钉6固定在一起，回收颈1的下部内圆套在上中心管14锁块8安装位置，端面顶在衬套12上端。

进一步的，卡瓦23的燕尾卡槽28斜面角度α为15～45°，燕尾卡槽28横切面β角度为15～85°。

进一步的，卡瓦23侧翼设计限位翅29，限位翅29单边宽度为1mm≤H-L≤10mm，限位翅29内外圆均为圆弧面，内圆弧面R1比桥塞下中心管24外圆直径大0~10mm，外圆弧面R2比卡瓦套21内圆直径小0~10mm。

进一步的，如图5所示，心轴5与中心管19之间布置的锁块8，在圆周方向均匀布置，数目为2～6块，锁块8底部倒角面与心轴5配合面角度a为15～45°，且为斜坡式滑动配合。

进一步的，回收颈1上部采用牙型角60～80°的锯齿螺纹。

进一步的，如图6所示，由回收颈1与坐封推筒4所构成的环形空腔内设置单向“>”型唇封2。

释放螺栓3、心轴5、下中心管24、引鞋25通过螺纹连接在一起，引鞋25与下中心管24螺纹连接处由紧定螺钉26固定，构成桥塞“内筒总成”。

中心管19尾部花键直接卡入下中心管24的键槽，靠花键配合防止转动。上中心管14与中心管19螺纹连接在一起，同时上中心管14上部台阶孔与心轴5外圆周向凹槽由3个均匀布置的锁块8限位。回收颈1与上中心管14通过剪切销钉6连接后，一起构成工具“外筒总成”。

上锥体20的燕尾凸棱27圆周均布布置，上锥体20卡入卡瓦23燕尾卡槽28后，一起穿在卡瓦套21内部，用剪切销钉22固定，整体套在下中心管24外圆面，卡瓦套21与下中心管24花键配合限制转动。衬套12与锁环17螺纹连接后，螺钉18紧定防转。上述零件与锁块8一起，构成工具的“锚定机构”。

隔环11、导环9、胶筒10、13依次套在衬套12外，组成“胶筒总成”与坐封推筒4外螺纹连接在一起。

使用时，电缆坐封工具连接释放螺栓3，坐封套顶在坐封推筒4上部，电缆坐封工具与桥塞一同送入井下预定坐封位置后，点火或打压上提油管，当上提力超过剪切销钉6剪切力时，坐封推筒4在坐封套的作用下缓慢下行，带动衬套12、锁环17、上锥体20下行推动卡瓦23沿着卡瓦套21滑动配合斜面挤出，卡瓦牙将慢慢咬入外部套管，同时，锁环17下行，“胶筒总成”被逐步压缩，当上提力超过释放螺栓3丢手拉力时，桥塞实现丢手。“胶筒总成”被死死压缩贴在套管内壁，锁环17下行到位，与锁块8一起保持工具锁死状态。至此，整个桥塞完成坐封、丢手。

下工具回收桥塞时，先将回收套全部套入回收颈1，上提管柱，剪断剪切销钉6，锁块8弹出解锁。继续上提，回收颈1带动坐封推筒4上行，“胶筒总成”缓慢回弹，上锥体20带动燕尾卡槽28卡瓦23缩回，解除卡瓦23锚定，解封回收。

本方案结构紧凑，连接部位设置装配定位基准和花键防转措施，降低了装配和维护难度。卡瓦23收回机构采用新型燕尾卡槽28配合方式，有效降低桥塞解封时卡瓦23无法收回的风险。采用三胶筒密封形式，同时减少工具内部密封数量，密封可靠性更高。锁块8与锁环17相配合，实现锁紧状态及解锁功能。回收颈1与座封推筒之间的环形空腔设置独特的“>”型唇封2防砂，消除因沉砂而导致回收颈1上提行程不足，无法解封的风险。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进或变形，这些改进或变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电缆坐封可回收式桥塞，包括回收颈、释放螺栓、坐封推筒、心轴、剪切销钉、紧定销钉、锁块、导环、胶筒、隔环、衬套、上中心管、锁环、中心管、上锥体、卡瓦套、卡瓦、下中心管、引鞋，其特征在于：释放螺栓与心轴、下中心管、引鞋依次螺纹连接，引鞋与下中心管螺纹连接处由紧定销钉固定；卡瓦套底部内花键槽与下中心管外部花键配合，与引鞋上端面贴紧；卡瓦为4片，圆周方向均匀布置在卡瓦套内，卡瓦的上端燕尾卡槽卡入上锥体的燕尾凸棱内、与之滑动配合，卡瓦的下端与卡瓦套底座斜面滑动配合，且上锥体上端螺纹连接导环、下端与卡瓦套由圆周方向均匀布置的4个剪切销钉连接；中心管下部与下中心管是键连接，中心管上部与上中心管是螺纹连接，上中心管与心轴通过圆周方向均匀布置的3个锁块固定；锁环的外螺纹旋在衬套内，通过螺钉固定，锁环的内圈螺纹自由状态下，位于中心管上部光滑外圆处；衬套下端外圆有1处卡键，卡在上锥体卡槽内，衬套上端螺纹连接坐封推筒；胶筒分为上、中、下三节，每两节胶筒之间设有一个隔环，胶筒和隔环均直接套在衬套外；回收颈与坐封推筒、上中心管分别用剪切销钉固定在一起，回收颈的下部内圆套在上中心管锁块安装位置，端面顶在衬套上端。

2.根据权利要求1所述的一种电缆坐封可回收式桥塞，其特征在于：卡瓦的燕尾卡槽斜面角度α为15～45°，燕尾卡槽横切面β角度为15～85°。

3.根据权利要求2所述的一种电缆坐封可回收式桥塞，其特征在于：卡瓦侧翼设计限位翅，限位翅单边宽度为1mm≤H-L≤10mm，限位翅内外圆均为圆弧面，内圆弧面R1比桥塞下中心管外圆直径大0~10mm，外圆弧面R2比卡瓦套内圆直径小0~10mm。

4.根据权利要求1所述的一种电缆坐封可回收式桥塞，其特征在于：心轴与中心管之间布置的锁块，在圆周方向均匀布置，数目为2～6块，锁块底部倒角面与心轴配合面角度a为15～45°，且为斜坡式滑动配合。

5.根据权利要求1所述的一种电缆坐封可回收式桥塞，其特征在于：回收颈上部采用牙型角60～80°的锯齿螺纹。

6.根据权利要求1所述的一种电缆坐封可回收式桥塞，其特征在于：由回收颈与坐封推筒所构成的环形空腔内设置单向“>”型唇封。