CN108571318B - 接箍定位器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接箍定位器。该接箍定位器包括：壳体，在壳体的轴向侧壁上构造有第一孔，轴向滑动式设置在壳体内的内套，内套构造为开口朝向上游的桶状体，在桶状体的侧壁上构造有第二孔；在第一状态中，第一孔和第二孔正对，在第二状态中，第二孔向下游运动而与第一孔部分错开。使用本发明的接箍定位器，在确定井内管柱接箍位置时，可通过井口处的节流压差和压力两个因素来确定，极大地提高了判断接箍位置的精确度。

Description

接箍定位器

技术领域

本发明涉及石油、天然气开发领域，特别是涉及一种接箍定位器。

背景技术

目前，为了提高单井产能和油气田最终采收率，需要对油田的油气井进行多种改造措施，例如修井、压裂酸化等。对于薄互层、多层和水平井而言，目前广泛利用连续油管施工，上述的改造措施必须精确定位井下作业工具管柱在井内的实际位置。然而，目前的深度定位器通常仅借助于井口拉力来判断接箍的位置，这导致经常会出现较大的误差，在深水平井中拉力变化不明显的情况下更是如此，由此不能满足上述改造措施。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种接箍定位器。使用本发明的接箍定位器，在确定井内管柱接箍位置时，可通过井口处的节流压差和压力两个因素来确定，极大地提高了判断接箍位置的精确度。

本发明的接箍定位器包括壳体，在壳体的轴向侧壁上构造有第一孔；轴向滑动式设置在壳体内的内套，内套构造为开口朝向上游的桶状体，在桶状体的侧壁上构造有第二孔；在第一状态中，第一孔和第二孔正对；在第二状态中，第二孔向下游运动而与第一孔部分错开。

在使用本发明的接箍定位器来确定井内接箍的位置时，接箍定位器下入到井内的大体预定位置并且未到达套管接箍位置时，处于其第一状态。这时，第一孔和第二孔正对，液体在接箍定位器内部和外部环境(即，接箍定位器与套管之间的环空)之间的过流面积最大，由此从地面上可检测到节流压差最小，井口压力也最小。当接箍定位器到达套管接箍位置时，处于其第二状态。这时，第二孔与第一孔部分错开，液体在接箍定位器内部和外部环境(即，接箍定位器与套管之间的环空)之间的过流面积变小，由此从地面上可检测到节流压差增大，井口压力也增大。由此，只有当在地面上监测到的节流压差和井口压力两个因素的变化都达到预定值时，才能确定接箍定位器到达了套管接箍的位置。与现有技术中仅使用一个因素“井口拉力”来判断套管接箍的位置相比，显然本发明的方法更能排除其他因素的干扰，从而能准确地确定井内套管接箍的位置。

在一个实施例中，在壳体和内套之间轴向滑动地安装有防转销。防转销用于引导内套相对于壳体轴向运动，以实现接箍定位器在第一状态和第二状态之间的切换，同时防止内套相对于壳体转动。

在一个优选的实施例中，在内套的外表面上构造有轴向延伸的滑槽，防转销从壳体径向向里延伸并与滑槽配合。防转销与滑槽的配合不但能引导内套相对于壳体轴向运动，而且能防止由内套相对于壳体意外转动、第二孔与第一孔部分错开带来的干扰。

在一个实施例中，在壳体上，轴向偏离第一孔的位置设置有第三孔，接箍定位器还包括处于壳体和内套之间的卡位件，卡位件与第三孔对应并且能径向向外凸出；在第一状态中，卡位件与第三孔对齐并处于套管的内表面之内，在第二状态中，卡位件经第三孔凸出到壳体表面之外并且部分地嵌入到套管接箍中。根据这种结构，在接箍定位器的第二状态中，卡位件会卡入到套管接箍处，在不施加外力的情况下内套不会向下游运动，这样就确保第一孔和第二孔能够保持对齐，在地面上就可以得到节流压差信号升高为一个平台，井口压力信号也升高为一个平台。由此，通过在地面上监测节流压差信号和井口压力信号，就能准确地判断接箍定位器是否到达套管接箍处，进而精确得知井内套管接箍的位置。

在一个优选的实施例中，在内套的外表面上构造有凹糟，卡位件活动地安装在凹槽内。凹槽对卡位件有限位作用，这样可以确保卡位件沿正确的方向运动，从而使得接箍定位器能顺畅地工作。

在一个优选的实施例中，凹槽的上游侧壁构造为轴向延伸的斜面，卡位件能在斜面的推动下而径向向外运动。更有选地，卡位件为球体。斜面的倾角在35度到50度之间。这样能够以较小的力来使得卡位件径向向外凸出或径向向里缩回，由此方便了将接箍定位器下入到套管深处或从套管内取出。

在一个实施例中，壳体的上游端部安装有上接头，在桶状体内设置有弹性件；弹性件的两端分别与上接头和桶状体连接；在第一状态中，弹性件被挤压；在第二状态中，弹性件伸张。由此，在接箍定位器从第一状态转到第二状态期间，弹性件伸张，而驱动内套向下游运动并且卡位件径向向外凸出。在接箍定位器从第二状态转到第一状态期间，卡位件径向向内缩回并且驱动内套向上游运动，弹性件由此被压缩。由此可知，通过将弹性件和卡位件配合使用，在向套管深处下入接箍定位器期间，内套可自动地向上游运动或向下游运动，方便了施工。优选地，弹性件为弹簧。

与现有技术相比，本发明的优点在于：使用本发明的接箍定位器，在确定井内管柱接箍位置时，可通过井口处的节流压差和压力两个因素来确定，极大地提高了判断接箍位置的精确度。

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。其中：

图1示意性地显示了根据本发明的接箍定位器的结构；

图2示意性地显示了图1所示的处于第一状态的接箍定位器；

图3示意性地显示了图1所示的处于第二状态的接箍定位器。

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。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1示意性地显示了根据本发明的接箍定位器10。如图1所示，接箍定位器10包括壳体2和轴向滑动式设置在壳体2内的内套3。在壳体2的轴向侧壁上构造有第一孔11。内套3大体成桶状体，并且在装配状态中，内套3的开口朝向上游。在桶状体的侧壁上构造有第二孔12。

在使用接箍定位器10时，可驱动内套3相对于壳体2滑动，进而确定套管接箍21的位置，具体操作过程如下。

首先将接箍定位器10下入到井内，在接箍定位器10处于其第一状态中时，第一孔11和第二孔12正对。液体在接箍定位器10的内部和外部环境(即，接箍定位器10与套管8之间的环空)之间的过流面积最大，由此从地面上可检测到节流压差最小，井口压力也最小。此时，认为接箍定位器10未到达套管接箍21的位置。

当接箍定位器10处于其第二状态时，第二孔12与第一孔11部分错开，液体在接箍定位器10内部和外部环境之间的过流面积变小，由此从地面上可检测到节流压差增大，井口压力也增大。此时，认为接箍定位器10到达了套管接箍21的位置。

由此，在地面上通过监测“节流压差”和“井口压力”两个因素来判断接箍定位器10是否到达套管接箍21的位置。与现有技术相比，显然这极大地提高了抗干扰能力，从而能准确地确定井内套管接箍21的位置。“节流压差”和“井口压力”是本领域的技术人员熟知的因素，这里不再赘述。

为了便于接箍定位器10在其第一状态和第二状态之间切换，接箍定位器10还具有如下结构。如图1所示，在壳体2上偏离第一孔11的位置(例如，在第一孔11的下游)设置有第三孔14。接箍定位器10还包括与第三孔14对应并且处于壳体2和内套3之间的卡位件6。优选地，在内套3上构造有对应于第三孔14的凹槽15，卡位件6为球体并且活动地安装在凹槽15内。在一个优选的实施例中，凹槽15的上游侧壁构造为轴向延伸的斜面16。优选地，斜面的倾角在35度到50度之间。这样，可使得卡位件6顺畅地进行径向运动。

当接箍定位器10处于其第一状态时(如图2所示)，第一孔11和第二孔12正对，卡位件6与第三孔14对齐并处于套管的内表面之内并且抑制内套3相对于壳体2的轴向运动。这样，接箍定位器10可方便地在套管8内上下运动，从地面上可检测到节流压差最小，井口压力也最小。这意味着接箍定位器10未到达套管接箍21的位置。

当接箍定位器10到达套管接箍21的位置(即，接箍定位器10处于其第二状态)时(如图3所示)，卡位件6会径向向外凸出到壳体2的表面之外并且部分地嵌入到套管接箍21内。这样，内套3会相对于壳体2向下游运动，使得第一孔11与第二孔12部分地错开(如图3所示)。从地面上可检测到节流压差最大，井口压力也最大。这意味着接箍定位器10到达了套管接箍21的位置。

当接箍定位器10继续向下游运动时，卡位件6会被套管8挤压返回到凹槽15内，这使得内套3被迫向上运动直到第一孔11与第二孔12再次正对。这样，接箍定位器10就从其第二状态返回到了其第一状态。

如此反复，在接箍定位器10每经过一个套管接箍21时，在地面上都可以检测到一次节流压差变大和井口压力变大。由此，可以精确地确定井内套管接箍的位置。

应理解的是，当接箍定位器10向上游运动时，可基于同样的工作过程和工作原理来确定井内套管接箍21的位置。

优选地，在内套3的桶状结构内设置有弹性件5。在壳体2的上游端部安装有上接头1。弹性件5的两端分别与上接头1和内套3连接。在一个实施例中，弹性件5为弹簧。

当接箍定位器10处于其第一状态时，卡位件6抑制了内套3相对于壳体2的轴向运动使得弹性件5被挤压。

当接箍定位器10到达套管接箍21的位置(即，接箍定位器10处于其第二状态)时，弹性件5伸张并推动内套3相对于壳体2向下游运动，卡位件6由此部分地嵌入到套管接箍21内。

当接箍定位器10继续向下游运动时，卡位件6被套管8挤压返回到凹槽15内，内套3被迫向上运动并且使弹性件5再次被挤压。这样，接箍定位器10就从其第二状态返回到了其第一状态。

应理解的是，当接箍定位器10向上游运动时，可基于同样的工作过程和工作原理来确定井内套管接箍21的位置。

由此可知，通过设置弹性件5，仅需要将接箍定位器10向上游或向下游运动，就能自动精确确定套管接箍21的位置，这极大地了方便了操作。

还如图1所示，在壳体2和内套3之间轴向滑动地安装有防转销7。例如，在内套3的外表面上构造有轴向延伸的滑槽17，防转销7从壳体2径向向里延伸并与滑槽17配合。在防转销7和滑槽17的作用下，内套3相对于壳体2仅能轴向运动而不能转动，这样可避免由内套3转动而导致干扰信号。

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 (9)

1.接箍定位器，包括：

壳体，在所述壳体的轴向侧壁上构造有第一孔，

轴向滑动式设置在所述壳体内的内套，所述内套构造为开口朝向上游的桶状体，在所述桶状体的侧壁上构造有第二孔，

在第一状态中，所述第一孔和第二孔正对，

在第二状态中，所述第二孔向下游运动而与所述第一孔部分错开，

其中，在所述壳体上轴向偏离所述第一孔的位置设置有第三孔，

所述接箍定位器还包括处于所述壳体和内套之间的卡位件，所述卡位件与所述第三孔对应并且能径向向外凸出，

在所述第一状态中，所述卡位件与第三孔对齐并处于套管的内表面之内，

在所述第二状态中，所述卡位件经所述第三孔凸出到所述壳体表面之外并且部分地嵌入到套管接箍中。

2.根据权利要求1所述的接箍定位器，其特征在于，在所述壳体和内套之间轴向滑动地安装有防转销。

3.根据权利要求2所述的接箍定位器，其特征在于，在所述内套的外表面上构造有轴向延伸的滑槽，所述防转销从壳体径向向里延伸并与所述滑槽配合。

4.根据权利要求1所述的接箍定位器，其特征在于，在所述内套的外表面上构造有凹糟，所述卡位件活动地安装在所述凹槽内。

5.根据权利要求4所述的接箍定位器，其特征在于，所述凹槽的上游侧壁构造为轴向延伸的斜面，所述卡位件能在所述斜面的推动下而径向向外运动。

6.根据权利要求5所述的接箍定位器，其特征在于，所述卡位件为球体。

7.根据权利要求5或6所述的接箍定位器，其特征在于，所述斜面的倾角在35度到50度之间。

8.根据权利要求5或6所述的接箍定位器，其特征在于，所述壳体的上游端部安装有上接头，在所述桶状体内设置有弹性件，所述弹性件的两端分别与所述上接头和所述桶状体连接，

在所述第一状态中，所述弹性件被挤压；

在所述第二状态中，所述弹性件伸张。

9.根据权利要求8所述的接箍定位器，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

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