CN108625814B - 一种自解封式二次填充工具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于井下生产配套设备技术领域，尤其涉及一种自解封式二次填充工具。该种二次填充工具在填充施工完成后，锚定密封部分会自行消解，从而形成无锚定、无密封的状态，后续起出过程也就不再需要进行解封处理，从而规避了解封失败的风险。该种二次填充工具中包含的密封结构由形变内筒以及密封外筒两部分构成。其中，形变内筒由形变记忆合金反向施力弯曲成管状结构，管状结构的接缝处过设有束缚销栓，束缚销栓上螺纹连接有紧固螺母；密封外筒包覆在形变内筒外侧，由第一密封壳件、第二密封壳件以及密封环构成。
Description
技术领域
本发明属于井下生产配套设备技术领域，尤其涉及一种自解封式二次填充工具。
背景技术
井下二次填充工具作为一种常见的井下生产配套设备，其一方面可用于将高泵压、大排量的砾石填充至地层，实现环空填充；另一方面又可以在转周时进行补砂作业，增加导流能力，降低生产压差，缓解地层出砂情况。现有二次填充工具在下井充填完成后，其整体处于密封且锚定状态；当需要将其从井内解封取出时，技术人员通常需要利用吊钩，通过在二次填充工具鱼顶部钢件处施加解封上提力，实现对该二次填充工具的解封。然而发明人在研究过程中发现，由于施工不当或井下腐蚀等因素的制约，现有二次填充工具在解封过程中会发生工具解体而无法整体从井内取出的情况，最终导致解封失败。
发明内容
本发明提供了一种自解封式二次填充工具，该种二次填充工具在填充施工完成后，锚定密封部分会自行消解，从而形成无锚定、无密封的状态，后续起出过程也就不再需要进行解封处理，从而规避了解封失败的风险。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种自解封式二次填充工具，所述二次填充工具包括有中心管以及套接在中心管上的密封结构，所述密封结构由形变内筒以及密封外筒构成；
其中，形变内筒为形变记忆合金沿其形变记忆方向的反向施力弯曲形成的管状结构；管状结构的接缝处过设有束缚销栓，束缚销栓上螺纹连接有紧固螺母；
密封外筒包覆在形变内筒外侧，由相对设置的第一密封壳件、第二密封壳件以及接连第一密封壳件、第二密封壳件的密封环构成；密封环上均匀分布有若干充注孔，充注孔内涂覆有蜡质油膜。
较为优选的，束缚销栓与紧固螺母之间还设置有防滑橡胶垫片。
优选的，形变内筒形成的管状结构接缝处的束缚销栓外围还设置有压缩弹簧。
可选择的，第一密封壳件与第二密封壳件形状大小相同且位置相对设置。
可选择的，密封环为弹性橡胶密封环；弹性橡胶密封环的邵氏硬度在50至60之间。
进一步优选的，形变内筒与密封外筒之间还形成有一环形腔室；第一密封壳件以及第二密封壳件的内壁上设置有密封齿状结构，密封齿状结构将环形腔室分割为若干止旋腔。
本发明提供了一种自解封式二次填充工具，该种二次填充工具中包含的密封结构由形变内筒以及密封外筒两部分构成。其中，形变内筒由形变记忆合金反向施力弯曲成管状结构，管状结构的接缝处过设有束缚销栓，束缚销栓上螺纹连接有紧固螺母；密封外筒包覆在形变内筒外侧，由第一密封壳件、第二密封壳件以及密封环构成。具有上述结构的自解封式二次填充工具，其在填充施工完成后，密封结构部分会自行溶解，从而使二次填充工具成为无锚定、无密封的状态，也就避免了因解封失败而造成井下施工大修的不利状况。
附图说明
图1为本发明自解封式二次填充工具的结构示意图；
图2为自解封式二次填充工具中密封结构的结构示意图；
图3为自解封式二次填充工具中形变内筒的结构示意图；
图4为自解封式二次填充工具中密封外筒的结构示意图。
附图标记：1、中心管；2、密封结构；3、定位套；4、顶套；5、卡爪；6、充填阀；7、丝堵；21、形变内筒；211、束缚销栓；212、紧固螺母；213、压缩弹簧；22、密封外筒；221、第一密封壳件；222、第二密封壳件；223、密封环；224、充注孔；225、密封齿状结构。
具体实施方式
本发明提供了一种自解封式二次填充工具，该种二次填充工具在填充施工完成后，锚定密封部分会自行消解，从而形成无锚定、无密封的状态，后续起出过程也就不再需要进行解封处理，从而规避了解封失败的风险。
如图1所示，图1示出了本发明提供的自解封式二次填充工具。其中，该自解封式二次填充工具包括有中心管以及套接在中心管上的密封结构；除此之外，该二次填充工具中还包括有定位套、顶套、卡爪、丝堵、充填阀等结构部分。其中，如图2所示，该密封结构由形变内筒以及密封外筒两部分结构单元构成。具体的，如图3所示，形变内筒呈管状结构，其具体是通过对形变记忆合金沿其形变记忆方向的反向施力弯曲形成的。反向施力弯曲形成管状结构后，在管状结构的接缝处过设有束缚销栓，并进一步在束缚销栓上螺纹连接有紧固螺母；利用设置的束缚销栓、紧固螺母，起到压缩束缚形变内筒的作用。而作为本发明一种较为优选的实施方式，在束缚销栓与紧固螺母之间还设置有防滑橡胶垫片；以及，在形变内筒形成的管状结构接缝处束缚销栓的外围还进一步设置有压缩弹簧。需要说明的是，压缩形变内筒形成管状结构的过程中，压缩弹簧是处于压缩状态的；这样做的目的在于，当压缩形变内筒在沿其形变记忆方向恢复施力时，压缩弹簧可以提供额外的膨胀力进行辅助。
如图4所示，图4为密封外筒的结构示意图。密封外筒包覆在形变内筒外侧，其由相对设置的第一密封壳件、第二密封壳件以及接连第一密封壳件、第二密封壳件的密封环三部分构成。具体的，较为优选的，第一密封壳件与第二密封壳件形状大小相同且位置相对设置；其中，密封环优选使用邵氏硬度在50至60之间的弹性橡胶密封环。而密封环上还均匀分布有若干充注孔，充注孔内涂覆有蜡质油膜。该蜡质油膜在常温常压下可在密封环充注孔表面形成化学性质稳定的保护层，防止空气、水以及其他污染物对密封环的侵蚀；而在井下高温高压情况下，则会缓慢的自行消溶；待完全消溶后，密封环充注孔最终暴露在井下环境中，进而使得形变内筒亦暴露在井下液体环境中。
需要说明的是，在蜡质油膜井下消溶后，密封环充注孔以及形变内筒会完全暴露在井下液体环境中。此时，井下液体会对形变内筒中的防滑橡胶垫片、紧固螺母乃至束缚销栓产生侵蚀；当防滑橡胶垫片、束缚销栓以及紧固螺母侵蚀破损后，上述结构单元对形变内筒的束缚作用消失，形变内筒会沿其形变记忆方向恢复施力，进而会对密封外筒产生扩张延伸效果；当形变内筒延伸至一定程度后，密封外筒中的密封环被拉断，密封外筒以及形变内筒会从中心管上脱落，最终使得二次填充工具形成了无锚定、无密封的状态。
最后需要补充说明的是，作为本发明一种较为优选的实施方式，形变内筒与密封外筒之间还形成有一环形腔室；第一密封壳件以及第二密封壳件的内壁上设置有密封齿状结构。在未下井时，该二次填充工具环形腔室处于密封状态；利用密封齿状结构可将环形腔室分割为若干止旋腔，从而起到进一步防止形变内筒与密封外筒相互滑动的技术效果，对提高未下井状态下的二次填充工具的密封效果提供帮助。
本发明提供了一种自解封式二次填充工具，该种二次填充工具中包含的密封结构由形变内筒以及密封外筒两部分构成。其中，形变内筒由形变记忆合金反向施力弯曲成管状结构，管状结构的接缝处过设有束缚销栓，束缚销栓上螺纹连接有紧固螺母；密封外筒包覆在形变内筒外侧，由第一密封壳件、第二密封壳件以及密封环构成。具有上述结构的自解封式二次填充工具，其在填充施工完成后，密封结构部分会自行溶解，从而使二次填充工具成为无锚定、无密封的状态，也就避免了因解封失败而造成井下施工大修的不利状况。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种自解封式二次填充工具，所述二次填充工具包括有中心管以及套接在中心管上的密封结构，其特征在于，所述密封结构由形变内筒以及密封外筒构成；
其中，形变内筒为形变记忆合金沿其形变记忆方向的反向施力弯曲形成的管状结构；管状结构的接缝处过设有束缚销栓，束缚销栓上螺纹连接有紧固螺母；
密封外筒包覆在形变内筒外侧，由相对设置的第一密封壳件、第二密封壳件以及接连第一密封壳件、第二密封壳件的密封环构成；密封环上均匀分布有若干充注孔，充注孔内涂覆有蜡质油膜。
2.根据权利要求1所述的一种自解封式二次填充工具，其特征在于，束缚销栓与紧固螺母之间还设置有防滑橡胶垫片。
3.根据权利要求1所述的一种自解封式二次填充工具，其特征在于，形变内筒形成的管状结构接缝处的束缚销栓外围还设置有压缩弹簧。
4.根据权利要求1所述的一种自解封式二次填充工具，其特征在于，第一密封壳件与第二密封壳件形状大小相同且位置相对设置。
5.根据权利要求1所述的一种自解封式二次填充工具，其特征在于，密封环为弹性橡胶密封环；弹性橡胶密封环的邵氏硬度在50至60之间。
6.根据权利要求1所述的一种自解封式二次填充工具，其特征在于，形变内筒与密封外筒之间还形成有一环形腔室；第一密封壳件以及第二密封壳件的内壁上设置有密封齿状结构，密封齿状结构将环形腔室分割为若干止旋腔。
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