CN107091058B - 可传递扭矩的液控启动式伸缩管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可传递扭矩的液控启动式伸缩管。包括外管、压帽、内管、滑块、弹簧爪、锁套、活塞套、支撑套、活塞、下接头，内管的上设有环形凸台，外管套装在环形凸台上并通过滑块与内管固定，外管上端和下端分别与上接头、弹簧爪连接，弹簧爪套装在内管上并置于环形凸台下方，内管上端和与压帽连接，内管下端分别与活塞套、下接头连接，支撑套和活塞分别套装在内管上并置于活塞套内，内管上设有进液孔，活塞套上端与锁套连接，弹簧爪下部爪片嵌入锁套与支撑套之间锁紧并通过剪钉固定连接。本发明通过液压启动管柱伸缩管，避免在封隔器坐封前启动，自动进行管柱伸缩补偿，可传递扭矩，提高了操作安全可靠性，操作简便，成功率高。

Description

可传递扭矩的液控启动式伸缩管

技术领域

本发明涉及石油机械采油领域井下采油采气配套工具，具体是一种可避免封隔器坐封前启动、操作简单、安全可靠、可传递扭矩的液控启动式伸缩管。

背景技术

高温高压复杂油气藏埋藏深、温度高、压力高，为保证油井安全生产，需要在管柱底部连接封隔器。由于温度或压力变化极易引起的管柱长度的变化，为解决封隔器阻止管柱伸长的问题，一般在封隔器上部安装伸缩补偿器，目前用的伸缩补偿器经常出现不能有效传递扭矩、封隔器未坐封就提前启动的问题，不能保证管柱的安全伸缩。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，从而提供一种可避免封隔器坐封前启动、操作简单、安全可靠、可传递扭矩的液控启动式伸缩管。

本发明解决所述问题，采用的技术方案是：

一种可传递扭矩的液控启动式伸缩管，其特征在于：包括上接头、外管、O形密封圈、压帽、内管、滑块、弹簧爪、剪钉、锁套、活塞套、支撑套、活塞、下接头，内管的外表面上设有环形凸台，外管套装在内管的环形凸台上并通过滑块与内管固定，使内管转动时同时带动外管转动，外管的上端通过螺纹结构与上接头连接并通过O形密封圈进行密封，外管的下端通过螺纹结构与弹簧爪连接，弹簧爪套装在内管上并置于环形凸台下方，内管的上端通过螺纹结构与压帽连接，内管的下端通过螺纹结构分别与活塞套、下接头连接并通过O形密封圈进行密封，支撑套和活塞分别套装在内管上并置于活塞套内，内管安装活塞位置上设有进液孔，活塞套的上端通过螺纹结构与锁套连接，弹簧爪的下部爪片嵌入锁套与支撑套之间锁紧并通过剪钉固定连接。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

①通过液压启动管柱伸缩管，不会在封隔器坐封前提前启动，自动进行管柱的伸长或缩短补偿。

②可传递扭矩，利于井下管柱事故处理，提高了操作安全可靠性。

③操作简便，性能可靠，成功率高。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

内管上分别套装有置于环形凸台上方的凹支撑环、密封圈和凸支撑环，外管与内管之间通过由凹支撑环、密封圈和凸支撑环构成的多级密封组合来进行密封。

弹簧爪主体上设有条形通孔，内管的外表面上设有与条形通孔对应的滑槽，滑块径向穿过弹簧爪上的条形通孔并插入内管上的滑槽内，滑槽与滑块配合确保外管与内管之间不能相对转动，从而实现相互传递扭矩，并且滑块可随外管、弹簧爪一起沿滑槽上下滑动，弹簧爪与环形凸台之间的滑槽轴向长度为伸缩管的补偿距离。

条形通孔、滑槽分别呈对称状设置两个。

弹簧爪的下部爪片和锁套上分别设置有相互配合的台阶和凹槽，锁套将弹簧爪锁紧后箍在支撑套上，下井过程中尾管重量通过锁套作用在外管上。

附图说明

图1 是本发明实施例结构示意图；

图2 是图1中A的局部放大结构示意图；

图3 是图1中B的局部放大结构示意图；

图4 是图1中C的局部放大结构示意图；

图5 是图4中A-A剖视放大结构示意图；

图6 是图1中D的局部放大结构示意图；

图中：上接头1；外管2；O形密封圈3；压帽4；凹支撑环5；密封圈6；凸支撑环7；内管8；滑块9；弹簧爪10；剪钉11；锁套12；活塞套13；支撑套14；活塞15；下接头16；环形凸台17；滑槽18，条形通孔19；进液孔20。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，一种可传递扭矩的液控启动式伸缩管，包括上接头1、外管2、O形密封圈3、压帽4、内管8、滑块9、弹簧爪10、剪钉11、锁套12、活塞套13、支撑套14、活塞15、下接头16，内管8的外表面上加工有环形凸台17，外管2套装在内管8的环形凸台17上，内管8上分别套装有置于环形凸台17上方的凹支撑环5、密封圈6和凸支撑环7，外管2与内管8之间通过由凹支撑环5、密封圈6和凸支撑环7构成的多级密封组合来进行密封，外管2的上端通过螺纹结构与上接头1连接并通过O形密封圈3进行密封，外管2的下端通过螺纹结构与弹簧爪10连接，弹簧爪10套装在内管8上并置于环形凸台17下方，弹簧爪10主体上加工有两个呈对称状布置的条形通孔19，内管8的外表面上设有与条形通孔19对应的呈对称状布置的滑槽18，两个滑块9分别径向穿过弹簧爪10上的两个条形通孔19并分别插入内管8上的两个滑槽18内，滑槽18与滑块9配合确保外管2与内管8之间不能相对转动，从而实现相互传递扭矩，并且两个滑块18可随外管2、弹簧爪10一起沿其对应的滑槽18上下滑动，弹簧爪10与环形凸台17之间的滑槽18的轴向长度为伸缩管的补偿距离，内管8的上端通过螺纹结构与压帽4连接，内管8的下端通过螺纹结构分别与活塞套13、下接头16连接并通过O形密封圈3进行密封，支撑套14和活塞15分别套装在内管8上并置于活塞套13内，内管8安装活塞15位置上设有进液孔20，活塞套13的上端通过螺纹结构与锁套12连接，弹簧爪10的下部爪片嵌入锁套12与支撑套14之间锁紧并通过剪钉11固定连接，弹簧爪10的下部爪片和锁套12上分别设置有相互配合的台阶和凹槽，锁套12将弹簧爪10锁紧后箍在支撑套13上，可使下井过程中尾管重量通过锁套12作用在外管2上，剪钉11在下井过程中不受力，防止剪钉11提前剪断致使伸缩管提前启动失效，下井后地面加压通过内管8上的进液孔20液压推动活塞15上行，当打压至设计压力时，活塞15推动支撑套14剪断剪钉11，支撑套14继续上行，弹簧爪10的下部爪片失去支撑套14的支撑后径向回缩解锁，内管8与外管2产生相对运动进行管柱伸缩补偿，剪钉11的开启可根据管柱需要由地面液压力控制，实现先坐封封隔器后启动伸缩管。

本发明结构完善，性能可靠、操作简便，外管2与内管8之间只能做轴向运动不能做径向运动，可传递扭矩，利于井下管柱事故处理，提高了操作安全可靠性；弹簧爪10的下部爪片插入锁套12和支撑套14之间锁紧并用剪钉11与支撑套14固定，下井过程中尾管重量通过锁套12作用在外管2上，剪钉11不承受尾管重量，不会提前启动，只能靠地面液压力控制打开，通过液压启动管柱伸缩管，不会在封隔器坐封前提前启动，自动进行管柱的伸长或缩短补偿，避免了在下井过程中提前打开，解决了伸缩管提前启动失效的问题，操作简便，安全可靠，成功率高。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种可传递扭矩的液控启动式伸缩管，其特征在于：包括上接头（1）、外管（2）、O形密封圈（3）、压帽（4）、内管（8）、滑块（9）、弹簧爪（10）、剪钉（11）、锁套（12）、活塞套（13）、支撑套（14）、活塞（15）、下接头（16），内管（8）的外表面上设有环形凸台（17），外管（2）套装在内管（8）的环形凸台（17）上并通过滑块（9）与内管（8）固定，使内管（8）转动时同时带动外管（2）转动，外管（2）的上端通过螺纹结构与上接头（1）连接并通过O形密封圈（3）进行密封，外管（2）的下端通过螺纹结构与弹簧爪（10）连接，弹簧爪（10）套装在内管（8）上并置于环形凸台（17）下方，内管（8）的上端通过螺纹结构与压帽（4）连接，内管（8）的下端通过螺纹结构分别与活塞套（13）、下接头（16）连接并通过O形密封圈（3）进行密封，支撑套（14）和活塞（15）分别套装在内管（8）上并置于活塞套（13）内，内管（8）安装活塞（15）位置上设有进液孔（20），活塞套（13）的上端通过螺纹结构与锁套（12）连接，弹簧爪（10）的下部爪片嵌入锁套（12）与支撑套（14）之间锁紧并通过剪钉（11）固定连接。

2.根据权利要求1所述的可传递扭矩的液控启动式伸缩管，其特征在于：内管（8）上分别套装有置于环形凸台（17）上方的凹支撑环（5）、密封圈（6）和凸支撑环（7），外管（2）与内管（8）之间通过由凹支撑环（5）、密封圈（6）和凸支撑环（7）构成的多级密封组合来进行密封。

3.根据权利要求1所述的可传递扭矩的液控启动式伸缩管，其特征在于：弹簧爪（10）主体上设有条形通孔（19），内管（8）的外表面上设有与条形通孔（19）对应的滑槽（18），滑块（9）径向穿过弹簧爪（10）上的条形通孔（19）并插入内管（8）上的滑槽（18）内。

4.根据权利要求1所述的可传递扭矩的液控启动式伸缩管，其特征在于：条形通孔（19）、滑槽（18）分别呈对称状设置两个。

5.根据权利要求1所述的可传递扭矩的液控启动式伸缩管，其特征在于：弹簧爪（10）的下部爪片和锁套（12）上分别设置有相互配合的台阶和凹槽，锁套（12）将弹簧爪（10）锁紧后箍在支撑套（14）上。