CN106837243A - 一种管柱装置 - Google Patents

Abstract

本发明的管柱装置包括：管柱本体；移动件，与管柱本体连接并与管柱本体之间构造有用于盛放驱动流体的流体腔，以通过驱动流体驱动移动件移动，并且移动件上设有能遮挡管柱本体的壁孔的遮挡部；以及输入管路，与流体腔连通，用于将驱动流体导入流体腔。由于移动件设置在管柱本体上，因此在下放管柱本体时，移动件与管柱本体一起下放至井中。这样可以省去单独下放移动件的时间，从而可以有效地减少在完井等环节中的施工时间，提高施工效率。

Description

一种管柱装置

技术领域

本发明涉及井下工具技术领域，特别地涉及一种管柱装置。

背景技术

石油工程中的钻井、固井或完井等环节中需要使用具有一定功能的井下工具，以通过井下工具完成一定的动作，达到施工目的。例如滑套的打开或关闭等。

目前滑套的打开或关闭主要通过以下几种方式：1)投球憋压。在往井中下入滑套后，从地面向滑套中投入憋压球。憋压球到达球座位置后与球座形成密封。然后再通过滑套管内憋压，使球座下行，完成滑套的打开动作；2)专用工具。滑套内部设计有与专用工具相配合的槽。施工时，先往井中下入滑套，然后再通过钻杆或连续油管等下入专用工具。待专用工具到达滑套的内槽位置后，上提、下压专用工具，完成滑套的打开或关闭动作。但是，投球憋压的方式存在滑套只能打开的弊端。使用专用工具虽然可以实现滑套的多次反复打开或关闭，但是在需要打开或关闭滑套时，需要下入专用工具，造成施工时间长等。

因此，如何解决上述中至少一项问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种管柱装置，通过设置在管柱本体上的移动件来遮挡管柱本体的壁孔，结构简单，施工方便，省时省力。

本发明的管柱装置，包括：管柱本体；移动件，与所述管柱本体连接并与所述管柱本体之间构造有用于盛放驱动流体的流体腔，以通过所述驱动流体驱动所述移动件移动，并且所述移动件上设有能遮挡所述管柱本体的壁孔的遮挡部；以及输入管路，与所述流体腔连通，用于将所述驱动流体导入所述流体腔。

在一个实施例中，所述移动件的侧壁与所述管柱本体的侧壁之间构造有所述流体腔。

在一个实施例中，所述流体腔设有至少两个，其中至少两个所述流体腔实现所述移动件的往复运动。

在一个实施例中，在所述流体腔的体积减小时，所述流体腔中的驱动流体排出至外界。

在一个实施例中，在所述管柱本体的侧壁上设有与所述流体腔和外界连通的阀门。

在一个实施例中，还包括用于控制所述阀门开闭的控制器，其中所述控制器固定在所述管柱本体上。

在一个实施例中，所述移动件呈管状，并且所述流体腔环绕所述移动件。

在一个实施例中，所述移动件位于所述输入管路的内侧，而所述输入管路设置在所述管柱本体的外侧。

在一个实施例中，所述驱动流体为气体。

在一个实施例中，在所述管柱本体入井之前，所述管柱本体上设置有壁孔。

相对于现有技术，本发明的管柱装置中的管柱本体上设置有移动件，以通过移动件根据需要遮挡管柱本体上的壁孔。由于移动件设置在管柱本体上，因此在下放管柱本体时，移动件与管柱本体一起下放至井中。这样可以省去单独下放移动件的时间，从而可以有效地减少在完井等环节中的施工时间，提高施工效率。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的管柱装置的结构示意图。

图2是本发明的管柱装置在第一位置时的状态示意图。

图3是本发明的管柱装置在第二位置时的状态示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的管柱装置100用于井下作业环节。该管柱装置100包括管柱本体1，以及分别与管柱本体1连接的移动件2和输入管路4。其中，移动件2可移动地设置在管柱本体1上并与管柱本体1之间构造有用于盛放驱动流体的流体腔3，以通过驱动流体驱动移动件2在管柱本体1上移动。在移动件2上还设有遮挡部，在移动件2移动的过程中，遮挡部能遮挡管柱本体1上的壁孔11，以实现管柱本体1(例如滑套)的关闭。输入管路4与流体腔3连通，以能够将驱动流体导入流体腔3中。由于移动件2设置在管柱本体1上，因此在下放管柱本体1时，移动件2与管柱本体1一起下放至井中。这样可以省去单独下放移动件2的时间，从而可以有效地减少在完井等环节中的施工时间，提高施工效率。

移动件2包括管状部分21和设置在管状部分21一侧的凸起22。管柱本体1的靠近一端的内侧设有沿周向环绕管柱本体1的凹槽。在安装好移动件2后，在管柱本体1的端部设置例如接头5，以通过接头5固定并限位移动件2，防止移动件2与管柱本体1脱离，并可以通过接头5连接相邻的管柱本体1。在将移动件2设置在管柱本体1上时，移动件2的凸起22位于管柱本体1的凹槽中，移动件2的管状部分21与管柱本体1和接头5贴合，通过凸起22将凹槽分成两个环绕移动件2(管柱本体1)的流体腔3，移动件2的与管柱本体1贴合的管状部分21可以构成遮挡部。如此设置，可以在移动件2的侧壁与管柱本体1的侧壁之间构造有流体腔3，这样在管柱本体1中放置有移动件2后，管柱本体1的中部便于设置通孔，以使例如石油可以通过管柱本体1的通孔被排至地面。并且通过上述方式设置，可以减少石油对流体腔3的干涉，提高管柱装置100在使用时的安全性等；而且结构简单，加工方便，成本较低。

当然，在设置移动件2时，可以将移动件2设置在管柱本体1的外侧等。在移动件2与接头5和管柱本体1贴合的部位可以设置密封圈8，以提高流体腔3的密封性。

在具体的使用过程中，流体腔3的腔体大小可以随着驱动流体的多少而变化。其中，当流体腔3的腔体减小时，该流体腔3中的驱动流体被排出至外界。在一个例子中，在管柱本体1的侧壁上设有与流体腔3和外界连接的阀门。在将管柱装置100下放至井中后，当流体腔3的腔体减小时，阀门打开，驱动流体被排出至例如管柱本体1和井壁之间的空隙中。如此设置，可以减少管路的布置，能够更好地使用于井下作业环境。

此时驱动流体可以设置为气体。这样在气体被排出至管柱本体1和井壁之间的空隙中时，其会逸出至地面，从而可以有效地减少驱动流体对例如石油等的污染；而且气体的压缩程度较大。当然，驱动流体也可以为液压油等。

如图2和图3所示，在通过凸起22将管柱本体1的凹槽分隔成两个流体腔3时，两个流体腔3的总体积之和不变。但是，各流体腔3的腔体大小可以随着驱动流体的量的多少而变化，以能够实现移动件2沿管柱本体1的轴线做往复运动，从而便于打开或关闭管柱本体1的壁孔11。当设置有两个流体腔3时，对应于各流体腔3可以设置一个与外界连通的阀门31，以方便安装。该阀门31可以为两位两通阀。

进一步地，在移动件2的一侧可以设置阶梯状凸起22。其中，凸出程度较高的第一凸起将管柱本体1的凹槽分成两个流体腔3。凸出程度较低的第二凸起在移动件2运动到一定程度后与管柱本体1或接头5抵接，以防止第一凸起与管柱本体1或接头5抵接而使得不方便再次向该流体腔3中充入驱动流体的情况发生。

另外，在设有至少两个流体腔3时，每个流体腔3对应有一个输入管路4，以方便向流体腔3中导入驱动流体。在一个例子中，管柱装置100上设有两个流体腔3，在各流体腔3上设有一个分支管路41。两个分支管路41均与总管路42连接，并且在两个分支管路41和总管路42的连接部位设置有一个两位三通电磁阀6，以能够通过两位三通电磁阀6选择性打开或关闭各输入管路4。总管路42可以与液压站或位于井下的蓄能器连接等。

在设置输入管路4时，可以直接在管柱本体1的外侧连接管路，或者将输入管路4设置在管柱本体1的内孔中，从而形成输入管路4。当然也可以在管柱本体1上开设孔而形成输入管路4。将输入管路4与管柱本体1分开设置时，可以根据需要布置输入管路4的长度；可以防止因在管柱本体1上开设孔而造成管柱本体1强度降低的情况发生；方便加工和布置。另外，在将输入管路4设置在管柱本体1的外侧时可以减少例如石油等对输入管路4的损坏，提高输入管路4的使用寿命。输入管路4的材质可以为金属等。

进一步地，该管柱装置100还包括用于控制阀门31和阀门6开闭的控制器7，控制器7中存储有控制命令的控制芯片，在将控制器7入井之前，可以预先对其编制好命令信息，并且该控制命令为联动控制，即可以在地面对控制器7进行控制。在安装控制器7时，可以将控制器7固定在管柱本体1上。在一个具体的例子中，将控制器7分为设置在两个阀门31之间的一个控制器单元和设置在阀门6附近的一个控制器单元，以减少控制器7与阀门31、6之间的连接线路，提高管柱装置100的使用寿命。阀门6可以设置在管柱本体1(或接头5)的凹槽中。在设置控制器7时可以在控制器7的外侧设置金属壳，以通过金属壳保护控制器7，提高控制器7的使用寿命。

在向井中下放管柱本体1之前，可以先在管柱本体1上开设壁孔11，以提高移动件2遮挡壁孔11时的准确性。由于该壁孔11在将管柱本体1下放至井中之前形成，因此该管柱装置100尤其适用于裸井。当壁孔11在下放管柱本体1之前形成时，在下放管柱本体1的过程中，壁孔11通过移动件2封堵，在使用管体本体1的过程中(例如需要开采石油时)，壁孔11才处于打开状态，以使石油可以通过壁孔11流入到管柱本体1并从管柱本体1中排出。当然，该壁孔11也可以在将管柱装置100下入井下之后通过例如射孔形成。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种管柱装置，包括：

管柱本体；

移动件，与所述管柱本体连接并与所述管柱本体之间构造有用于盛放驱动流体的流体腔，以通过所述驱动流体驱动所述移动件移动，并且所述移动件上设有能遮挡所述管柱本体的壁孔的遮挡部；以及

输入管路，与所述流体腔连通，用于将所述驱动流体导入所述流体腔。

2.根据权利要求1所述的管柱装置，其特征在于，所述移动件的侧壁与所述管柱本体的侧壁之间构造有所述流体腔。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的管柱装置，其特征在于，所述流体腔设有至少两个，其中至少两个所述流体腔实现所述移动件的往复运动。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的管柱装置，其特征在于，在所述流体腔的体积减小时，所述流体腔中的驱动流体排出至外界。

5.根据权利要求4所述的管柱装置，其特征在于，在所述管柱本体的侧壁上设有与所述流体腔和外界连通的阀门。

6.根据权利要求5所述的管柱装置，其特征在于，还包括用于控制所述阀门开闭的控制器，其中所述控制器固定在所述管柱本体上。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的管柱装置，其特征在于，所述移动件呈管状，并且所述流体腔环绕所述移动件。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的管柱装置，其特征在于，所述移动件位于所述输入管路的内侧，而所述输入管路设置在所述管柱本体的外侧。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的管柱装置，其特征在于，所述驱动流体为气体。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的管柱装置，其特征在于，在所述管柱本体入井之前，所述管柱本体上设置有壁孔。