CN106854983B - 用于油管接箍的堵塞器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于油管接箍的堵塞器，属于油井作业技术领域。该堵塞器包括旋转部、调节丝杠和堵塞部，调节丝杠容纳在旋转部和堵塞部的内腔中，且旋转部和堵塞部分别与调节丝杠活动连接，在使用时，堵塞部的一端插入油管接箍中，之后旋转旋转部使调节丝杠在堵塞器的内腔中移动以撑开堵塞部，最后堵塞部的外表面与油管接箍的内表面密封连接。本发明提供的用于油管接箍的堵塞器能够用于储油液面在井口的油井，而且可用于在起油管时装配至待起油管柱的最上部油管接箍的上端部以密封待起油管柱的上部出口，由此解决了起油管时因管柱晃动造成管内液体溢出或者飞溅出管柱的技术难题，同时还可以实现油管内的低压密封且操作方便省力以及密封效果好。

Description

用于油管接箍的堵塞器

技术领域

本发明涉及油井作业技术领域，特别涉及用于油管接箍的堵塞器。

背景技术

在油气田的开发中，有时会遇到油井液面处于井口位置处。在对此类油井作业时，常常因油井的管柱的晃动造成管柱内液体溢出或者飞溅至管柱外。

在现有的技术中，例如发明名称为触发式油管堵塞器(专利号公开号CN203035155U)。该装置的下端头上端与中心杆相连接，卡瓦轨道上端与中心管相连接，中心管内安装有中心杆，中心杆上端与触发杆相连接，下端头与卡瓦轨道之间安装有密封胶皮，卡瓦牙安装在卡瓦轨道和挂牙体上，中心杆外套装有涨封弹簧,涨封弹簧上端顶在中心杆的台阶处,下端顶在中心管的内台阶上，挂牙体套装在中心管上并通过安全定位销固定，中心管与挂牙体的槽内装有钢球,中心杆上开有能装钢球的凹槽，触发罩套装在中心管外侧，触发罩内装有卡瓦弹簧。

例如发明名称为大伸张量卡爪式油管内堵塞器(专利号公开号CN202990950U)，它设有配重杆、连接套、导向锥、导向杆、压紧套及密封组件；特别是密封组件是由若干块橡胶套及若干块垫片组成，每块垫片是夹装在相邻两块橡胶套的之间；导向杆的另一端连接有锁紧拉杆，锁紧拉杆上设有双面齿条，锁紧拉杆上套装有卡爪座，卡爪座上设有十字安装槽及T形安装槽，十字安装槽内安装有两对卡爪，T形安装槽内安装有两个锁块，两个锁块上的两面卡齿是与锁紧拉杆上的双面齿条啮合安装。该大伸张量卡爪式油管内堵塞器主要是用于对现有的堵塞器的改进。

由此，目前尚且没有能够用于液面在井口位置的油井的堵塞器。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了一种用于油管接箍的堵塞器。所述技术方案如下：

本发明的一个目的是提供了一种用于油管接箍的堵塞器。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于油管接箍的堵塞器，所述堵塞器包括旋转部、调节丝杠和堵塞部，所述调节丝杠容纳在所述旋转部和堵塞部的内腔中，且所述旋转部和堵塞部分别与所述调节丝杠活动连接，

在使用时，所述堵塞部的一端插入所述油管接箍中，之后旋转所述旋转部使所述调节丝杠在所述堵塞器的内腔中移动以撑开所述堵塞部，最后所述堵塞部的外表面与所述油管接箍的内表面密封连接。

进一步地，所述堵塞部包括彼此紧密贴合的端部接头和至少一个螺纹牙块，所述旋转部套设在所述调节丝杠的第一端上，所述调节丝杠的与第一端相对的第二端与所述至少一个螺纹牙块中的所有的螺纹牙块活动连接，

所述端部接头套设在所述所有的螺纹牙块与所述旋转部之间的调节丝杠上。

具体地，所述所有的螺纹牙块沿所述调节丝杠的周长方向紧密贴合在所述调节丝杠的下端外表面上。

具体地，所述堵塞部还包括所述所有的螺纹牙块的第一环形弹簧箍和第二环形弹簧箍，

所述至少一个螺纹牙块的每一个螺纹牙块的两端沿周长方向分别设置有牙块环形凹槽，所述所有的螺纹牙块的一端的牙块环形凹槽用于容纳所述第一环形弹簧箍，所述所有的螺纹牙块的另一端的牙块环形凹槽用于容纳所述第二环形弹簧箍，

在拆卸时，所述所有的螺纹牙块通过所述第一环形弹簧箍和第二环形弹簧箍恢复至初始位置。

优选地，所述所有的螺纹牙块的外表面均与所述油管接箍的内表面螺纹连接，

在使用时，正向旋转所述旋转部，所述调节丝杠沿所述堵塞器的纵长方向朝向靠近所述旋转部的方向移动，以撑开所述所有的螺纹牙块，使所述所有的螺纹牙块与所述油管接箍彼此螺纹连接，

在拆卸所述堵塞器时，反向旋转所述旋转部，所述调节丝杠沿所述堵塞器的纵长方向朝向远离所述旋转部的方向移动，实现所述所有的螺纹牙块与所述油管接箍的螺纹彼此脱离。

进一步地，所述调节丝杠的上部的截面形状为圆柱形，且与所述调节丝杠的上部直接接合的下部为截头锥形形状，且所述上部套设在所述旋转部中，所述下部套设在所述堵塞部中。

进一步地，所述端部接头的中部具有沿垂直于所述堵塞器的纵长方向的方向向外突出的接头突出部，所述接头突出部用于限位所述堵塞器。

优选地，所述接头突出部上方的所述端部接头和所述旋转部的下端套设在背帽的内腔中。

具体地，所述接头突出部上方的所述端部接头与所述背帽彼此螺纹连接，

所述接头突出部下方的所述端部接头的外表面上沿周长方向设置有用于容纳环形密封圈的接头环形凹槽3，且所述端部接头与所述调节丝杠彼此密封连接。

进一步地，所述旋转部包括调节手柄和调节螺母，所述调节螺母的第一端与所述调节手柄连接，所述调节螺母的第二端套设在所述调节丝扣的第一端上，且所述调节螺母的第一端与所述调节螺母的第二端为所述调节螺母的两端。

进一步地，所述调节手柄沿垂直于所述调节螺母的纵长方向的方向从所述调节螺母的一侧插入并贯穿所述调节螺母，

所述调节螺母的第二端内表面和所述调节丝缸的第一端的外表面均设置有梯形螺纹，所述调节螺母与所述调节丝杠通过所述梯形螺纹彼此连接，

在使用时，沿所述堵塞器的中心轴为圆心旋转所述调节手柄以实现旋转所述调节螺母。

具体地，所述调节螺母的第二端具有沿垂直于所述堵塞器的纵长方向的方向向外突出的螺母突出部，

所述背帽的上端面具有沿所述堵塞器的纵长方向的方向向内突出的背帽突出部，所述背帽突出部的下表面与所述螺母突出部的上表面彼此紧密贴合以限位所述调节螺母，

当旋转所述调节手柄时，通过所述背帽突出部对所述调节螺母的限位，以实现所述调节螺母带动所述调节丝杠沿所述堵塞器的纵长方向在所述堵塞器中移动。

进一步地，所述调节螺母的第二端与所述端部接头的上端面紧密贴合，

所述端部接头的下端面与所述所有的螺纹牙块的上端面紧密贴合。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

(1)本发明提供的用于油管接箍的堵塞器能够用于储油液面在井口的油井；

(2)本发明提供的用于油管接箍的堵塞器可用于在起油管时装配至待起油管柱的最上部油管接箍的上端部，以密封待起油管柱的上部出口，由此解决了起油管时因管柱晃动造成管内液体溢出或者飞溅出管柱的技术难题；

(3)本发明提供的用于油管接箍的堵塞器可实现油管内的低压密封，且操作方便、省力以及密封效果好，便于现场使用和推广。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的在使用时的用于油管接箍的堵塞器的结构示意图；

图2是图1所示的未与油管接箍连接的用于油管接箍堵塞器的结构示意图。

其中，100用于油管接箍的堵塞器、10旋转部、11调节手柄、12调节螺母、121螺母突出部、122梯形螺纹、20调节丝杠、21调节丝杠的第一端、22调节丝杠的第二端、30堵塞部、31端部接头、311接头突出部、312环形密封圈、313接头环形凹槽、32螺纹牙块、321牙块环形凹槽、322牙块外螺纹、33第一环形弹簧箍、34第二环形弹簧箍、50油管接箍、60背帽、61背帽突出部。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，其示出了根据本发明的一个实施例的用于油管接箍的堵塞器100。堵塞器100包括旋转部10、调节丝杠20和堵塞部30。具体地，调节丝杠20容纳在旋转部10和堵塞部30的内腔中，且旋转部10和堵塞部30分别与调节丝杠20活动连接。在使用时，堵塞部30的一端插入油管接箍50中，之后旋转旋转部10使调节丝杠20在堵塞器100的内腔中移动以撑开堵塞部30，最后堵塞部30的外表面与油管接箍50的内表面密封连接。

在本发明的一个示例中，调节丝杠20的上部的截面形状为圆柱形，且与调节丝杠20的上部直接接合的下部为截头锥形形状。具体地，如图1所示，调节丝杠20的上部套设在旋转部10中，调节丝杠20的下部套设在堵塞部30中。且调节丝杠20的两端中靠近上部的一端为调节丝杠20的第一端21，靠近调节丝杠20的下部的另一端为调节丝杠20的第二端22。

结合图1和图2所示在本发明的另一示例中，旋转部10包括调节手柄11和调节螺母12。调节螺母12的第一端与调节手柄11连接，调节螺母12的第二端套设在调节丝扣20的第一端21上，且调节螺母12的第一端与调节螺母12的第二端为调节螺母12的两端。在调节螺母12的第二端的内腔中设计梯形内螺纹T30×10，相应地，在调节丝杠20的第一端21的外表面上设计梯形外螺纹T30×10，且梯形内螺纹和梯形外螺纹的公称直径和螺距相同。在调节螺母12和调节丝杠20通过上述梯形螺纹122(即梯形外螺纹和梯形内螺纹)旋合后，用于改变调节丝杠20的轴向位置。

在本发明的还一示例中，调节手柄11包括彼此固定连接的调节手柄主体和调节手柄帽。调节手柄主体的截面形状为圆形，相应地，在调节螺母12的第一端上设计用于调节手柄穿过的且径向对称的一对圆孔，该圆孔的孔径与调节手柄11的主体的直径相同。在使用时，调节手柄11的远离调节手柄帽的一端沿垂直于调节螺母12的纵长方向的方向从调节螺母12的一侧插入并贯穿调节螺母12，这样使得旋转调节手柄11时，能够带动调节手柄11沿堵塞器100的中心轴为圆心进行旋转。通过调节手柄11和调节螺母12的设计，使得在旋转旋转部10的过程中既方便操作，又能够省力。

参见图1，在本发明的一个示例中，堵塞部30包括彼此紧密贴合的端部接头31和至少一个螺纹牙块32。端部接头31套设在所有的螺纹牙块32与旋转部10之间的调节丝杠20上，且所有的螺纹牙块32均与调节丝杠20的第二端22活动连接。如图2所示，端部接头31的上端面与调节螺母12的第二端的端面彼此紧密贴合。在端部接头31的中部设置有沿垂直于堵塞器100的纵长方向的方向向外突出的接头突出部311，接头突出部311用于限位堵塞器100，使得堵塞器100只能部分地插入到油管接箍50中。

接头突出部311下方的端部接头31的外表面上设计有与油管接箍50的端部扩孔相匹配的密封面Φ80和接头环形凹槽313。具体地，接头环形凹槽313沿端部接头31的周长方向设置，装配在接头环形凹槽313中的环形密封圈312使用截面规格Φ5.30mm的Ο形密封圈。如图1所示，接头突出部311的下表面与油管接箍50的端面靠紧，用于轴向限位堵塞器100。在调节丝杠20的外表面与端部接头31的内表面彼此的配合面设计为密封面，丝杠密封圈装配在调节丝杠20的外表面上的密封槽内，并通过丝杠密封圈实现与端部接头31实现密封连接。

结合图1和图2所示，接头突出部311的上方的端部接头31和调节螺母12的下部套设在背帽60的内腔中。端部接头31的外螺纹与背帽60的内螺纹相互配合，用于确保调节螺母12只能产生径向运动而不能产生轴向运动，换句话说，调节螺母12在旋转时，只能沿堵塞器100的中心轴为为圆心旋转，而不能沿着堵塞器100的纵长方向移动。

在本发明的另一示例中，调节螺母12的第二端具有沿垂直于堵塞器100的纵长方向的方向向外突出的螺母突出部121，相应地，在背帽60的上端面具有沿堵塞器100的纵长方向的方向向内突出的背帽突出部61。背帽突出部31的下表面与螺母突出部121的上表面彼此紧密贴合。通过背帽突出部31与螺母突出部121的配合，使得调节螺母12在旋转时，能够对调节螺母12进行限位，由此调节螺母12只能沿堵塞器100的中心轴为为圆心旋转，而不能沿着堵塞器100的纵长方向移动，从而使得通过调节螺母12的径向旋转带动调节丝杠20沿堵塞器100的纵长方向(即沿堵塞器100的轴向方向)在堵塞器100中移动。

结合图1和图2所示，端部接头31的下端面与所有的螺纹牙块32的上端面紧密贴合。所有的螺纹牙块32沿调节丝杠20的周长方向紧密贴合在调节丝杠20的下端外表面上。在本发明的一个示例中，螺纹牙块32是由一个与油管接箍50的螺纹牙型和尺寸都相同的油管外螺纹回转体沿着轴向等间距地切割而成的其中一块。在本发明的另一示例中，螺纹回转体沿轴向方向等间距切割为了3个螺纹牙块32。通过这样的设计，使得当调节丝杠20朝向调节手柄11的方向移动时，使得调节丝杠20中的截头锥形形状部分能够撑开所有的螺纹牙块32，使螺纹牙块32与油管接箍50相接合，在拆卸时，又能够时螺纹牙块32与油管接箍50脱离。该3个螺纹牙块32沿截头锥形形状的调节丝杠20的下部外表面的周长方向布置，由此3个螺纹牙块32围绕形成的锥形内腔与截头锥形形状的外表面向配合。本领域技术人员可以明白，螺纹牙块32可以设置为1个、5个或者更多个，本领域技术人员可以根据需要进行相应的选择，只要在调节丝杠20撑开所有的螺纹牙块32后，能够使螺纹牙块32与油管接箍50的连接，实现堵塞器100与油管接箍50的固定。

在本发明的还一示例中，3个螺纹牙块32的两端均设置有牙块环形凹槽321，也就是说，在所有的螺纹牙块32的两端设计有相同尺寸的环形槽。牙块环形凹槽321沿螺纹牙块32的周长方向设置。第一环形弹簧箍33固定在所有的螺纹牙块32的靠近端部接头31的一端的牙块环形凹槽321内，第二环形弹簧箍34固定在所有的螺纹牙块32的远离端部接头31的一端的牙块环形凹槽321内。也就是说所有的螺纹牙块32通过两根环形箍簧固定在了调节丝杠20的外表面上。螺纹牙块32靠自动定心和轴向滑移趋势的作用，使其与端部接头31的下端端面靠紧。

在本发明的一个示例中，第一环形弹簧箍33和第二环形弹簧箍34设计为螺旋拉伸弹簧。在本发明的另一示例中，在所有的螺纹牙块32的外表面上设计有与油管接箍50的内表面的螺旋相配合的牙块外螺纹322。通过这样的设计，使得当所有的螺纹牙块32通过调节丝杠20撑开时，能够通过螺纹彼此配合以实现堵塞器100与油管接箍50的密封连接。

下面通过详细叙述本发明的用于油管接箍的堵塞器100的工作原理进一步说明堵塞器100的具体结构。

在使用时，将堵塞器100沿油管接箍50(例如27/8英寸外加厚油管接箍)的纵长方向插入油管接箍50的内腔中，使得端部接头31的接头突出部311的下表面与27/8英寸外加厚油管接箍50的端面靠紧。之后正向旋转调节手柄11，使调节螺母12产生径向运动，即沿油管接箍50的中心轴为圆心旋转。由于调节螺母12受背帽60和端部接头31的螺纹连接的限制，以及调节螺母12通过螺母突出部121受到接头突出部311的限制，使得调节螺母只能产生径向运动而不能产生轴向运动，这样就使调节丝杠20沿堵塞器100的纵长方向朝向调节螺母12移动。

随着调节螺母12向上(如图1所示页面中的堵塞器100的上下方向)移动，调节螺母12的截头锥形形状的部分将3个螺纹牙块32沿油管接箍50的径向方向向外扩径，之后螺纹牙块32的牙块外螺纹与油管接箍50的内螺纹嵌合；同时，端部接头31上装配的环形密封圈312与油管接箍50的端部扩孔部分实现密封，对与油管接箍50相连接的油管内的液体实现密封作用，而且还依靠丝杠密封圈与端部接头31之间形成的密封面实现调节丝杠20与端部突出31之间的密封。

在拆卸堵塞器100时，反向旋转调节手柄11，使调节螺母12带动调节丝杠20沿着堵塞器100的纵长方向朝向远离调节螺母12的方向移动。此时，3个螺纹牙块32由于受到第一环形弹簧箍33和第二环形弹簧箍34的压力作用，换句话说3个螺纹牙块32受到第一环形弹簧箍33和第二环形弹簧箍34的复位弹力的作用沿油管接箍50的径向方向向内缩径，使得所有的螺纹牙块32的外表面上的牙块外螺纹322与油管接箍50的内螺纹脱开并恢复至初始位置(即未使用堵塞器时的螺纹牙块所处的位置)，最后将堵塞器100拔出油管接箍50即可。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

(1)本发明提供的用于油管接箍的堵塞器能够用于储油液面在井口的油井；

(2)本发明提供的用于油管接箍的堵塞器可用于在起油管时装配至待起油管柱的最上部油管接箍的上端部，以密封待起油管柱的上部出口，由此解决了起油管时因管柱晃动造成管内液体溢出或者飞溅出管柱的技术难题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述堵塞器包括旋转部、调节丝杠和堵塞部，所述调节丝杠容纳在所述旋转部和堵塞部的内腔中，且所述旋转部和堵塞部分别与所述调节丝杠活动连接，

在使用时，所述堵塞部的一端插入所述油管接箍中，之后旋转所述旋转部使所述调节丝杠在所述堵塞器的内腔中移动以撑开所述堵塞部，最后所述堵塞部的外表面与所述油管接箍的内表面密封连接，

所述堵塞部包括彼此紧密贴合的端部接头和3个螺纹牙块，所述3个螺纹牙块由一个具有外螺纹的回转体沿着轴向等间距切割形成，

所述旋转部套设在所述调节丝杠的第一端上，所述调节丝杠的与第一端相对的第二端与所述3个螺纹牙块活动连接，

所述端部接头套设在所述3个螺纹牙块与所述旋转部之间的调节丝杠上，

所述堵塞部还包括所述3个螺纹牙块的第一环形弹簧箍和第二环形弹簧箍，

所述3个螺纹牙块的每一个螺纹牙块的两端沿周长方向分别设置有牙块环形凹槽，所述3个螺纹牙块的一端的牙块环形凹槽用于容纳所述第一环形弹簧箍，所述3个螺纹牙块的另一端的牙块环形凹槽用于容纳所述第二环形弹簧箍，

在拆卸时，所述3个螺纹牙块通过所述第一环形弹簧箍和第二环形弹簧箍恢复至初始位置。

2.根据权利要求1所述的用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述所有的螺纹牙块沿所述调节丝杠的周长方向紧密贴合在所述调节丝杠的下端外表面上。

3.根据权利要求2所述的用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述所有的螺纹牙块的外表面均与所述油管接箍的内表面螺纹连接，

在使用时，正向旋转所述旋转部，所述调节丝杠沿所述堵塞器的纵长方向朝向靠近所述旋转部的方向移动，以撑开所述所有的螺纹牙块，使所述所有的螺纹牙块与所述油管接箍彼此螺纹连接，

在拆卸所述堵塞器时，反向旋转所述旋转部，所述调节丝杠沿所述堵塞器的纵长方向朝向远离所述旋转部的方向移动，实现所述所有的螺纹牙块与所述油管接箍的螺纹彼此脱离。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述调节丝杠的上部的截面形状为圆柱形，且与所述调节丝杠的上部直接接合的下部为截头锥形形状，且所述上部套设在所述旋转部中，所述下部套设在所述堵塞部中。

5.根据权利要求4所述的用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述端部接头的中部具有沿垂直于所述堵塞器的纵长方向的方向向外突出的接头突出部，所述接头突出部用于限位所述堵塞器。

6.根据权利要求5所述的用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述接头突出部上方的所述端部接头和所述旋转部的下端套设在背帽的内腔中。

7.根据权利要求6所述的用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述接头突出部上方的所述端部接头与所述背帽彼此螺纹连接，

所述接头突出部下方的所述端部接头的外表面上沿周长方向设置有用于容纳环形密封圈的接头环形凹槽3，且所述端部接头与所述调节丝杠彼此密封连接。

8.根据权利要求7所述的用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述旋转部包括调节手柄和调节螺母，所述调节螺母的第一端与所述调节手柄连接，所述调节螺母的第二端套设在所述调节丝扣的第一端上，且所述调节螺母的第一端与所述调节螺母的第二端为所述调节螺母的两端。

9.根据权利要求8所述的用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述调节手柄沿垂直于所述调节螺母的纵长方向的方向从所述调节螺母的一侧插入并贯穿所述调节螺母，

所述调节螺母的第二端内表面和所述调节丝缸的第一端的外表面均设置有梯形螺纹，所述调节螺母与所述调节丝杠通过所述梯形螺纹彼此连接，

在使用时，沿所述堵塞器的中心轴为圆心旋转所述调节手柄以实现旋转所述调节螺母。

10.根据权利要求9所述的用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述调节螺母的第二端具有沿垂直于所述堵塞器的纵长方向的方向向外突出的螺母突出部，

所述背帽的上端面具有沿所述堵塞器的纵长方向的方向向内突出的背帽突出部，所述背帽突出部的下表面与所述螺母突出部的上表面彼此紧密贴合以限位所述调节螺母，

当旋转所述调节手柄时，通过所述背帽突出部对所述调节螺母的限位，以实现所述调节螺母带动所述调节丝杠沿所述堵塞器的纵长方向在所述堵塞器中移动。

11.根据权利要求10所述的用于油管接箍的堵塞器，其特征在于，

所述调节螺母的第二端与所述端部接头的上端面紧密贴合，

所述端部接头的下端面与所述所有的螺纹牙块的上端面紧密贴合。