CN105626042B - 一种负荷指示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负荷指示器，包括上短节、下短节、弹性卡爪和芯轴；所述弹性卡爪套接在所述芯轴外部；还包括凸耳，所述芯轴上设置有轨道，所述凸耳在所述轨道内滑动，限制所述弹性卡爪与所述芯轴的相对极限位置。本发明负荷指示器通过设置凸耳，并在轨道芯轴上设置轨道，使凸耳在轨道中滑动，变换止点位置，实现了负荷指示器指示负荷的同时，还可以起到将管柱支撑在管箍的作用。通过在内部设置凸耳环，避免外部的弹性卡爪旋转，更适合在可能出现管柱偏心的工况下使用。

Description

一种负荷指示器

技术领域

本发明属于石油井下设备技术领域，涉及一种用于砾石充填完井防砂作业、一次多层完井防砂作业的工具，具体为一种负荷指示器。

背景技术

负荷指示器作为一种油田开发中的防砂工具，通过弹性卡爪与管箍接触，与平台上的负荷指示仪表配合指示管柱遇到的阻力。现有的负荷指示器不仅结构复杂，操作繁琐，而且防砂能力不够强。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构新颖独特，使用方便，并且能够提高防砂能力的负荷指示器。具体技术方案为：

一种负荷指示器，包括上短节、下短节、弹性卡爪和芯轴；所述弹性卡爪套接在所述芯轴外部；还包括凸耳，所述芯轴上设置有轨道，所述凸耳在所述轨道内滑动，限制所述弹性卡爪与所述芯轴的相对极限位置。

进一步，所述轨道为变轨轨道。

进一步，所述变轨轨道的轨道沿所述芯轴的轴向一端对齐，另一端长短相间。

进一步，所述弹性卡爪为管状，外壁设置有提供不同支撑力的宽凸环和窄凸环。

进一步，所述弹性卡爪的管壁上沿轴向设置有若干条长条通孔。

进一步，所述长条通孔长短相间设置。

进一步，穿过所述宽凸环的宽凸环通孔的长度大于穿过所述窄凸环的窄凸环通孔的长度。

进一步，还包括凸耳环，所述凸耳为销柱；所述凸耳环为管状，管壁上设置有与凸耳相适配的凸耳孔，凸耳环套接在所述芯轴和所述弹性卡爪之间。

进一步，所述凸耳环的管壁外侧设置有沟槽，所述沟槽贯通凸耳环的环形外表面。

进一步，还包括凸耳滑套，所述凸耳滑套为管状，与所述弹性卡爪配合，形成凸耳环腔，将所述凸耳环封闭在所述凸耳环腔内。

本发明负荷指示器通过设置凸耳，并在芯轴上设置轨道，使凸耳在轨道中滑动，变换止点位置，实现了负荷指示器在指示负荷的同时，还可以起到将管柱支撑在管箍的作用。通过在内部设置凸耳环，避免外部的弹性卡爪旋转，更适合在可能出现管柱偏心的工况下使用。

附图说明

图1为本发明负荷指示器结构示意图半剖图；

图2为轨道芯轴结构示意图；

图3为负荷指示器内部结构示意图；

图4为本发明负荷指示器外部结构示意图；

图5为弹性卡爪结构示意图。

图中：1、上短节； 2、弹性卡爪；2-1、宽凸环； 2-2、窄凸环；2-3、宽凸环通孔；2-4、窄凸环通孔；3、芯轴；3-1、轨道；3-2、凸台；3-3、环形凸台；4、紧定螺钉；5、凸耳环；6、凸耳；7、凸耳滑套； 8、下短节。

具体实施方式

下面利用实施例对本发明进行更全面的说明。本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1所示，本实施例中的一种负荷指示器，包括芯轴3，芯轴3两端设置有与其他管件连接的上短节1和下短节8；弹性卡爪2套接在芯轴3的外部；通过弹性卡爪2与管柱上的管箍（图中未示出）接触，可以确定负荷指示器在井下的位置。弹性卡爪2受到管箍的挤压后，产生阻力，通过负荷指示仪表将阻力指示出来，可以判断整个装置的受力状况。

为了便于更换工具或者其他操作，需要将负荷指示器支撑在管箍上。通过在芯轴3上设置轨道，在轨道上设置凸耳6，凸耳6在轨道内滑动，位于不同的止点，限制弹性卡爪2与芯轴3的相对极限位置。同时，在芯轴3上设置环形凸台3-3，通过环形凸台3-3的外侧环形表面顶靠弹性卡爪2，避免弹性卡爪2变形，对管箍进行限位，从而借助管箍支撑负荷指示器，避免负荷指示器在重力作用下继续下沉，使得吊装装置可以与工具脱离，以便增加或拆卸工具的部件。其中，凸耳6可以固定在弹性卡爪2的内壁上，或者嵌入在弹性卡爪2的内壁上。

由于并不是每次提升或者沉降工具均需要对工具进行支撑；将轨道3-1设置为变轨轨道，利用轨道的长短变化改变弹性卡爪2与芯轴3的相对极限位置，使其与环形凸台3-3重叠或者隔离，可以根据需要通过提升或者沉降的配合，将凸耳6控制在相应的轨道内，方便了支撑或者提升、沉降的操作。

如图2所示，可以将变轨轨道的轨道设置为沿芯轴3的轴向的底端对齐，另一端长短相间，这种方式加工方便。当然，也可以变轨轨道的轨道设置为沿芯轴3的轴向的顶端对齐，另一端长短相间。

如图4所示，弹性卡爪2为管状，为了提高负荷指示器的灵敏度，在弹性卡爪2的外壁设置有宽凸环3-1和窄凸环3-2，窄凸环3-2相对于宽凸环3-1提供较小的支撑力。通过改变管壁的厚度也可以改变宽凸环3-1和窄凸环3-2的测量范围。

为了避免泥砂在弹性卡爪2的内部对管壁进行支撑，影响负荷的指示，将弹性卡爪2的管壁上沿轴向设置有若干条长条通孔，可以使泥砂在弹性卡爪2的内外流动。

长条通孔可以是等长的，沿管壁周向均布。也可以如图4所示，长条通孔长短相间设置；穿过宽凸环3-1的宽凸环通孔3-3的长度大于穿过窄凸环3-2的窄凸环通孔3-4的长度；这种设置方式可以获得更大的弹力，结构更合理，有利于延长弹性卡爪2的使用寿命。

在用于横井或斜井时，由于工具自重，会在管井中偏向下方，与管井壁接触。如图3所示，还可以将凸耳6设置为销柱，与弹性卡爪2可分离的，同时设置凸耳环5，凸耳环5的管壁上设置有与凸耳6相适配的凸耳孔，凸耳环5套接在芯轴3和弹性卡爪2之间。通过设置凸耳环5，使得凸耳6在轨道3-1中运动时，带动凸耳环5或弹性卡爪2相对于芯轴3周向旋转，在弹性卡爪2与管井壁接触时，凸耳环5可以自由转动，不会因为弹性卡爪2由于摩擦转动困难，而影响凸耳6的动作。

为了避免泥砂的影响，在凸耳环5的外管壁的两端还设置有环形槽，凸耳环5转动时，较大颗粒的泥砂会进入环形槽，减少对凸耳环5的磨蚀。

销柱可以是圆柱体，也可以是两端为圆弧，中间为矩形截面的主体，矩形截面部分与轨道接触面积大，既可以延长销柱的寿命，也可以减少应力，减轻对轨道侧壁的破坏。

凸耳环5的管壁外侧设置有沟槽，沟槽贯通凸耳环5的外表面。这样可以通过提升和沉降动作将泥砂带出凸耳环5，避免影响凸耳环5旋转。

在凸耳环5下端还可以设置凸耳滑套7，凸耳滑套7为管状，与弹性卡爪2配合，形成凸耳环腔，将凸耳环5封闭在凸耳环腔内，减少泥砂对凸耳环5的磨蚀。凸耳滑套7通过螺纹与弹性卡爪2连接，通过紧定螺钉4固定，避免凸耳滑套7旋转松脱。

凸耳滑套7的下端开口，在芯轴3的下端部设置有3个凸台3-2，通过凸台3-2支撑凸耳滑套7的下部，避免径向力对凸耳滑套7与弹性卡爪2连接部位产生扭矩，损伤连接部位。凸耳滑套7的下部开设有长条通孔，这样可以通过提升和沉降动作从下端开口或者长条通孔将泥砂带出凸耳滑套7。

上述示例只是用于说明本发明，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本发明思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。

Claims (8)

1.一种负荷指示器，包括上短节、下短节、弹性卡爪和芯轴；所述弹性卡爪套接在所述芯轴外部；其特征在于，还包括凸耳，所述芯轴上设置有轨道，所述轨道为变轨轨道，所述凸耳在所述轨道内滑动，限制所述弹性卡爪与所述芯轴的相对极限位置，还包括凸耳环，所述凸耳为销柱；所述凸耳环为管状，管壁上设置有与凸耳相适配的凸耳孔，凸耳环套接在所述芯轴和所述弹性卡爪之间。

2.如权利要求1所述的负荷指示器，其特征在于，所述变轨轨道的轨道沿所述芯轴的轴向一端对齐，另一端长短相间。

3.如权利要求1所述的负荷指示器，其特征在于，所述弹性卡爪为管状，外壁设置有提供不同支撑力的宽凸环和窄凸环。

4.如权利要求3所述的负荷指示器，其特征在于，所述弹性卡爪的管壁上沿轴向设置有若干条长条通孔。

5.如权利要求4所述的负荷指示器，其特征在于，所述长条通孔长短相间设置。

6.如权利要求5所述的负荷指示器，其特征在于，穿过所述宽凸环的宽凸环通孔的长度大于穿过所述窄凸环的窄凸环通孔的长度。

7.如权利要求1所述的负荷指示器，其特征在于，所述凸耳环的管壁外侧设置有沟槽，所述沟槽贯通凸耳环的环形外表面。

8.如权利要求1所述的负荷指示器，其特征在于，还包括凸耳滑套，所述凸耳滑套为管状，与所述弹性卡爪配合，形成凸耳环腔，将所述凸耳环封闭在所述凸耳环腔内。