CN109162658B - 注入井助推器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田偏心注水(入)井常规测试辅助工具领域,尤其涉及一种注入井助推器,包括上接头、主筒体、活塞、释放弹簧、塞杆、接箍、小压紧弹簧、快装接头、钢球、锁套、上释放爪、滚轮、下释放爪、大压紧弹簧、下接头和导锥,初始状态时活塞和塞杆在主筒体内部的下止点处,塞杆的下头部缩径台阶被钢球束缚住,工作时,塞杆脱离了束缚,活塞在释放弹簧的作用下向上运动,将主筒体内的液体向上排,根据牛顿第三定律,液体对本助推器产生大小相等的向下推力,从而帮助本助推器下行。本发明的结构相对简单,制造成本低,维修方便,操作省力,加速明显,即能够提供投捞效率,又能够有效消除加重带来的安全隐患。
Description
技术领域
本发明属于油田偏心注水(入)井常规测试辅助工具领域,尤其涉及一种注入井助推器。
背景技术
目前,油田普遍采取偏心注水井进行分层注水,投捞堵塞器进行水量调节是日常测试的主要内容,在注水井、聚驱和三元驱偏心注入井在投捞堵塞器过程中,为克服下行阻力,保证一次投送堵塞器成功,目前仅采用在投捞器上端连接不同规格的起配重作用的加重杆(长度为300mm、600mm)。在攀爬测试防喷管和起下投捞器时,由于连接了加重杆,所以整个仪器加重,在一次投捞不成功情况下,二次投捞的操作强度成倍增加,与此同时,在操作中工人的安全隐患也大幅增加。
由此可见,为保证投捞器克服阻力顺利下行,目前采用的增加配重杆(大于15kg)的方式不仅操作强度增大,而且容易发生跌落、砸伤事故,容易造成人身伤害。
发明内容
为了克服投送堵塞器时的下行阻力,本发明提供一种注入井助推器,本助推器重量较轻、自身能够产生向下的加速。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种注入井助推器,其特征在于:包括上接头、主筒体、活塞、释放弹簧、塞杆、接箍、锁套、钢球、小压紧弹簧、大压紧弹簧、快装接头、滚轮、上释放爪、下释放爪、下接头和导锥,所述的上接头、主筒体、接箍、下接头和导锥,五者由上至下依次通过螺纹连接并通过密封圈密封;
所述的上接头的周向上设有排液方向斜向上的排液孔,所述的活塞置于主筒体内并通过密封件与主筒体内壁之间滑动密封,活塞下方的主筒体侧壁上设有平衡孔,活塞的下端与塞杆连接,所述的接箍的中心设有能使塞杆穿过的通孔,所述的释放弹簧设置在活塞和接箍之间,活塞及塞杆在释放弹簧的弹力作用下始终保持向上的运动趋势,塞杆下部设置有缩径台阶,接箍的通孔下部设置有扩孔结构,所述的锁套上部插装在接箍扩孔结构内,锁套的外壁沿周向均匀设有内凹坡度的通孔,所述的快装接头的上部套装在锁套外侧,快装接头的上部内侧设有凸起台阶,所述的钢球安装在凸起台阶和锁套外壁上的通孔之间,钢球的小部分通过通孔后抵在塞杆的缩径台阶上,凸起台阶的上方和下方均为扩孔结构,所述的小压紧弹簧设置在锁套下端和快装接头的内侧底部之间,所述的大压缩弹簧设置在接箍下端和快装接头之间,快装接头在大压紧弹簧的弹力作用下始终保持向下的运动趋势,所述的下接头中部开有两个相对的竖槽,所述的滚轮安装在下接头的开槽处,滚轮上半圆上设置有高点、缓冲点、低点三个运行槽,滚轮上还设置有上释放爪和下释放爪,上释放爪和下释放爪上均设置有扭簧,所述的快装接头的下部为顶杆,所述的顶杆下端抵在滚轮的运行槽上。
本发明的有益效果为:
1、本发明的结构简单、维修方便,制造成本低,因此经济效益极好。
2、本发明采用反冲力帮助仪器下行,具有较好的加速效果,避免了以往单纯依靠加重带来的操作困难,有效消除了安全隐患,提高了测试投捞效率。
3、本发明虽然采用新原理、新结构,但是并没有改变以往测试投捞工艺,且无需其他结构做出任何改变,现场适应性强,便于推广使用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是的部分结构示意图。
图中:1-上接头,2-排液孔,3-主筒体,4-活塞,5-塞杆,6-平衡孔,7-释放弹簧,8-接箍,9-钢球,10-锁套,11-小压紧弹簧,12-滚轮,121-高点,122-缓冲点,123-低点,13-下释放爪,14-下接头,15-导锥,16-上释放爪,17-顶杆,18-快装接头,19-大压紧弹簧。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述:
参照附图1-2,本发明包括上接头1、主筒体3、活塞4、释放弹簧7、塞杆5、接箍8、锁套10、钢球9、小压紧弹簧11、大压紧弹簧19、快装接头18、滚轮12、上释放爪16、下释放爪13、下接头14和导锥15,所述的上接头1、主筒体3、接箍8、下接头14和导锥15,五者由上至下依次通过螺纹连接并通过密封圈密封;
所述的上接头1的周向上设有排液方向斜向上的排液孔2,当本助推器刚下入井内时,井内的注入液会通过排液孔2进入主筒体3内部。
所述的活塞4置于主筒体3内并通过密封件与主筒体3内壁之间滑动密封,活塞4下方的主筒体3侧壁上设有平衡孔6,平衡孔6的作用是当活塞4上行时,主筒体3下部内部通过平衡孔6与外界连通,使活塞4不受压强的影响,会顺利的上行。
活塞4的下端与塞杆5连接,所述的接箍8的中心设有能使塞杆5穿过的通孔,所述的释放弹簧7设置在活塞4和接箍8之间,活塞4及塞杆5在释放弹簧7的弹力作用下始终保持向上的运动趋势。塞杆5下部设置有缩径台阶,缩径台阶的设置是用来径向束缚塞杆5,使塞杆5不能上下移动,接箍8的通孔下部设置有扩孔结构,所述的锁套10上部插装在接箍8扩孔结构内,锁套10的外壁沿周向均匀设有内凹坡度的通孔,通孔的数量不少于2个,所述的快装接头18的上部套装在锁套10外侧,快装接头18的上部内侧设有凸起台阶,所述的钢球9安装在凸起台阶和锁套10外壁上的通孔之间,凸起台阶给钢球9径向的支撑力,钢球9的小部分通过通孔后抵在塞杆5的缩径台阶上,从而将塞杆5径向束缚住,凸起台阶的上方和下方均为扩孔结构,当凸起台阶向上或向下发生位移时,钢球9就会脱离凸起台阶对其的径向束缚而滚到扩孔结构内,所以钢球9对塞杆5的径向束缚就会解除。
所述的小压紧弹簧11设置在锁套10下端和快装接头18的内侧底部之间,所述的大压缩弹簧19设置在接箍8下端和快装接头18之间,快装接头18在大压紧弹簧19的弹力作用下始终保持向下的运动趋势,所述的下接头14中部开有两个相对竖槽,所述的滚轮12安装在下接头14的开槽处,滚轮12上半圆上设置有高点121、缓冲点122、低点123三个运行槽,滚轮12上还设置有上释放爪16和下释放爪13,上释放爪16和下释放爪13上均设置有扭簧,所述的快装接头18的下部为顶杆17,所述的顶杆17下端抵在滚轮12的运行槽上。下井投捞堵塞器时,快装接头18下端顶杆17位于滚轮12高点121处,大压紧弹簧19处于压缩状态。
下井投捞阻塞器时,将上接头1与投劳器相连接,此时,快装接头18下端顶杆17位于滚轮12高点121处,塞杆5和活塞4位于下止点,释放弹簧7处于压紧状态。下放过程中,上释放爪16收到下接头14内,并不影响下放,当本助推器通过配水器后,上释放爪16不再遇阻,可在扭簧的弹力作用下逆时针打开到最大位置,此时,锁轮12不动作,然后上提本助推器至配水器工作筒内,在上提过程中,上释放爪16向上遇阻,迫使上释放爪16逆时针向下转动,推动滚轮12跟随其发生逆时针转动,直至上释放爪16内收至下接头14内部。此时,快装接头18的顶杆17离开滚轮12上的高点121到达缓冲点122,由于快装接头18向下运行的位移较小,凸起台阶还对钢球9起到径向支撑作用。同时下释放爪13逆时针向上转动,上提过程中,下释放爪13收到下接头14内,不影响本助推器上提。
将本助推器上提距离配水器适当位置(小于常规7m),下释放爪13外侧不再遇阻,使其能够张开到最大位置,再下放本助推器对配水器偏孔投送堵塞器,此时的下释放爪13向下受阻,迫使其不得不逆时针转动内收,推动滚轮12跟随其发生逆时针转动,快装接头18上的顶杆17离开滚轮12上的缓冲点122到达低点123,快装接头18向下移动,使凸起台阶不再对钢球9产生径向支撑,钢球9滚到凸起台阶上方的扩径结构内,而不能穿过锁套10上的通孔抵在塞杆5的缩径台阶上,塞杆5下端没有了束缚,就会在释放弹簧7的弹力作用下将活塞4和塞杆5一同向上弹,将活塞4以上的主筒体3内液体通过排液孔2斜向上加速排出。根据牛顿第三定律,注入液对本助推器产生大小相等、方向相反的推力,从而帮助本助推器下行,带动堵塞器下行。现场观测本助推器速度增量大于0.3m/s,应用效果良好。
本发明的结构简单、维修方便,制造成本低,因此经济效益极好。
本发明采用反冲力帮助仪器下行,具有较好的加速效果,避免了以往单纯依靠加重带来的操作困难,有效消除了安全隐患,提高了测试投捞效率。
本发明虽然采用新原理、新结构,但是并没有改变以往测试投捞工艺,且无需其他结构做出任何改变,现场适应性强,便于推广使用。本发明虽然采用新原理、新结构,但是并没有改变以往测试投捞工艺,且无需其他结构做出任何改变,现场适应性强,便于推广使用。
Claims (1)
1.一种注入井助推器,其特征在于:包括上接头(1)、主筒体(3)、活塞(4)、释放弹簧(7)、塞杆(5)、接箍(8)、锁套(10)、钢球(9)、小压紧弹簧(11)、大压紧弹簧(19)、快装接头(18)、滚轮(12)、上释放爪(16)、下释放爪(13)、下接头(14)和导锥(15),所述的上接头(1)、主筒体(3)、接箍(8)、下接头(14)和导锥(15),五者由上至下依次通过螺纹连接并通过密封圈密封;
所述的上接头(1)的周向上设有排液方向斜向上的排液孔(2),所述的活塞(4)置于主筒体(3)内并通过密封件与主筒体(3)内壁之间滑动密封,活塞(4)下方的主筒体(3)侧壁上设有平衡孔(6),活塞(4)的下端与塞杆(5)连接,所述的接箍(8)的中心设有能使塞杆(5)穿过的通孔,所述的释放弹簧(7)设置在活塞(4)和接箍(8)之间,活塞(4)及塞杆(5)在释放弹簧(7)的弹力作用下始终保持向上的运动趋势,塞杆(5)下部设置有缩径台阶,接箍(8)的通孔下部设置有扩孔结构,所述的锁套(10)上部插装在接箍(8)扩孔结构内,锁套(10)的外壁沿周向均匀设有内凹坡度的通孔,所述的快装接头(18)的上部套装在锁套(10)外侧,快装接头(18)的上部内侧设有凸起台阶,所述的钢球(9)安装在凸起台阶和锁套(10)外壁上的通孔之间,钢球(9)的小部分通过通孔后抵在塞杆(5)的缩径台阶上,凸起台阶的上方和下方均为扩孔结构,所述的小压紧弹簧(11)设置在锁套(10)下端和快装接头(18)的内侧底部之间,所述的大压紧弹簧(19)设置在接箍(8)下端和快装接头(18)之间,快装接头(18)在大压紧弹簧(19)的弹力作用下始终保持向下的运动趋势,所述的下接头(14)中部开有两个相对的竖槽,所述的滚轮(12)安装在下接头(14)的开槽处,滚轮(12)上半圆上设置有高点(121)、缓冲点(122)、低点(123)三个运行槽,滚轮(12)上还设置有上释放爪(16)和下释放爪(13),上释放爪(16)和下释放爪(13)上均设置有扭簧,所述的快装接头(18)的下部为顶杆(17),所述的顶杆(17)下端抵在滚轮(12)的运行槽上。
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