CN110469282B - 一种电动坐封工具 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油、天然气完井技术领域,公开了一种提供动力使桥塞或者封隔器坐封的电动坐封工具,通过地面控制系统供电,电机带动油泵提供液压从而推动桥塞或者封隔器坐封,主要包括打捞头、测压接头、电机组件、油泵、油箱、平衡活塞、集成阀块、推动活塞组件、释放组件、悬挂弹性爪、验封传压接头。本发明采用地面电缆直接供电,无火工品相关安全风险,使用现场无需无线电静默;无火工品耐温时效,长时间高温条件下无衰减和失效问题;无桥塞火药等一次性损耗件,使用成本低,维护保养简单,可靠性高;坐封速度稳定,有足够时间使封隔器胶筒和卡瓦充分变形和坐封;坐封和丢手分步进行,可进行实时验封并在验封无误后进行丢手。

Description

一种电动坐封工具
技术领域
本发明属于石油、天然气完井技术领域,具体的说,是涉及一种应用于电缆坐封封隔作业中,通过地面供电提供动力,使封隔器坐封并可实现即时验封的工具。
背景技术
在油田采油完井行业领域,目前常用的电缆坐封工具是利用火药燃烧产生高压气体,通过缸体和活塞将高压转化为拉力,最终实现封隔器的坐封和丢手动作。
但是,由于依靠火工品作为动力源,常规电缆桥塞坐封工具使用成本高、作业风险高、可靠性较差、无法进行即时验封,影响作业效率。
发明内容
本发明着力于解决的是目前电缆坐封工具依靠火工品作为动力源所带来的一系列技术问题,而提供一种电动坐封工具,通过地面供电提供动力使封隔器坐封,并且可实现即时验封。
为了解决上述技术问题,本发明通过以下的技术方案予以实现:
一种电动坐封工具,包括打捞头(1)、测压接头(2)、电机组件(3)、油泵(4)、油箱(5)、浮动活塞(6)、集成阀块(7)、推动活塞组件(8)、释放组件(9)、悬挂弹性爪(10)、验封传压接头(11);
所述打捞头(1)下部连接所述测压接头(2)并在连接处密封,所述测压接头(2)下部连接所述电机组件(3)并在连接处密封,所述电机组件(3)连接所述油泵(4)和所述油箱(5);
所述油箱(5)包括依次螺纹连接并在连接处密封的油箱上壳体(5-1)、油箱中接头(5-3)和油箱下壳体(5-4);所述油箱中接头(5-3)设有轴向传压通孔,该轴向传压通孔上端与上传压管(5-2)连通、下端与下传压管(5-5)连通;上传压管(5-2)的上端通过输出轴连接于所述油泵(4);
所述上传压管(5-2)与所述油箱上壳体(5-1)之间的环空、所述下传压管(5-5)与所述油箱下壳体(5-4)之间的环空分别安装有浮动活塞(6);所述浮动活塞(6)与所述上传压管(5-2)之间、所述浮动活塞(6)与所述油箱上壳体(5-1)之间、所述浮动活塞(6)与所述下传压管(5-5)之间、所述浮动活塞(6)与所述油箱下壳体(5-4)之间均设有滑动密封组;所述油箱中接头(5-3)设有径向传压孔,以传导油套管间环空压力至所述油箱上壳体(5-1)内部的浮动活塞(6)下端;
集成阀块(7)包括依次连接并在连接处密封的集成阀上接头(7-2)、集成阀壳体(7-5)和集成阀下接头(7-6);所述集成阀上接头(7-2)上端与所述油箱下壳体(5-4)连接,同时所述集成阀上接头(7-2)内侧与所述下传压管(5-5)连接,并使所述集成阀上接头(7-2)的中心孔与所述下传压管(5-5)的下端连通;所述集成阀上接头(7-2)安装有传压连接头(7-1),所述传压连接头(7-1)用于将外侧传压管线连接至所述集成阀上接头(7-2);所述集成阀壳体(7-5)内部安装有压力转换接头(7-4),所述压力转换接头(7-4)上下两端分别由所述集成阀上接头(7-2)和所述集成阀下接头(7-6)限位;所述集成阀上接头(7-2)和所述压力转换接头(7-4)之间安装有内侧的密封接头(7-3)和外侧的密封接头(7-3);所述压力转换接头(7-4)与集成阀下接头(7-6)之间安装有密封接头(7-3);所述压力转换接头(7-4)内部设置有两个斜孔,其中一斜孔将所述集成阀上接头(7-2)与所述压力转换接头(7-4)之间外侧的密封接头(7-3)与所述压力转换接头(7-4)与集成阀下接头(7-6)之间连接的密封接头(7-3)连通,另一斜孔将集成阀上接头(7-2)与所述压力转换接头(7-4)之间内侧的密封接头(7-3)与集成阀下接头(7-6)的旁通孔连通;
所述推动活塞组件(8)包括推动活塞上接头(8-1)、多级外活塞套(8-2)、多级密封芯轴(8-3)、限位转接头(8-4)、推动活塞下接头(8-5)、推动活塞传压管(8-6);所述推动活塞上接头(8-1)上端与所述集成阀下接头(7-6)的下端连接并在连接处密封;所述推动活塞上接头(8-1)在周向上形成直径较大的上端密封面和直径较小的下端密封面,上端密封面和下端密封面之间设置有传压孔,该传压孔用于将所述电机组件(3)驱动所述油泵(4)产生的液压传递至环形活塞面;所述推动活塞上接头(8-1)下部连接多级所述外活塞套(8-2)和多级所述密封芯轴(8-3),多级所述外活塞套(8-2)依次串联,多级所述密封芯轴(8-3)依次串联且在连接处密封;第一级的所述外活塞套(8-2)套在所述推动活塞上接头(8-1)外部,并与所述推动活塞上接头(8-1)的上端密封面和下端密封面分别配合;最下级的所述外活塞套(8-2)下端与所述限位转接头(8-4)连接;第一级的所述密封芯轴(8-3)密封连接于所述推动活塞上接头(8-1)的下端,每一级的所述密封芯轴(8-3)从上端插入每一级的所述外活塞套(8-2)内部,每一级的所述密封芯轴(8-3)与所述外活塞套(8-2)之间由密封圈形成的环形空间为有效活塞面积;最下级的所述密封芯轴(8-3)下端与所述推动活塞下接头(8-5)连接;所述限位转接头(8-4)与所述推动活塞下接头(8-5)之间通过剪切螺钉固定和限位;所述推动活塞传压管(8-6)贯穿整个推动所述推动活塞组件(8)并设置在多级的所述密封芯轴(8-3)内部,所述推动活塞传压管(8-6)上端与所述集成阀下接头(7-6)密封连接,并与所述集成阀下接头(7-6)的中心孔连通;所述推动活塞传压管(8-6)下端与所述推动活塞下接头(8-5)密封连接,并与所述所述推动活塞下接头(8-5)的下端中心孔连通;
所述释放组件(9)包括推筒(9-1)、螺环(9-2)、由壬接头(9-3)、释放壳体(9-4)、转换套(9-5)、上连接头(9-6)、拉断螺栓(9-7)、下连接头(9-8)、并紧环(9-9)、限位套(9-10);所述推筒(9-1)连接于所述限位转接头(8-4)下端,所述由壬接头(9-3)连接于所述推动活塞下接头(8-5)下端并在连接处密封;所述由壬接头(9-3)外部套有螺环(9-2),并且所述螺环(9-2)连接于所述推动活塞下接头(8-5)下端,同时所述由壬接头(9-3)上部外侧的限位台阶对所述螺环(9-2)的上移限位;所述由壬接头(9-3)下部连接转换套(9-5),所述转换套(9-5)连接释放壳体(9-4),所述释放壳体(9-4)连接并紧环(9-9);所述上连接头(9-6)上端插入至所述由壬接头(9-3)下端内侧,同时所述上连接头(9-6)的下端由所述释放壳体(9-4)、转换套(9-5)在轴向上夹紧和限位;所述上连接头(9-6)内侧连接所述拉断螺栓(9-7)的上端,所述拉断螺栓(9-7)的下端连接所述下连接头(9-8)内侧,所述下连接头(9-8)外侧连接所述限位套(9-10);
所述悬挂弹性爪(10)的下端方螺纹处切割为多瓣,外部为左旋方扣螺纹并与封隔器连接,所述悬挂弹性爪(10)下端锥面由所述限位套(9-10)的上端斜面支撑和限位。
所述密封传压接头(11)连接在所述下连接头(9-8)外部,同时位于所述限位套(9-10)下部并与所述限位套(9-10)并紧;所述密封传压接头(11)的外侧与封隔器密封筒配合。
进一步地,所述打捞头(1)上端用于连接磁定位仪,所述打捞头(1)外径大于磁定位仪外径。
进一步地,所述打捞头(1)的上部接口处安装有上触头(1-1),所述打捞头(1)内部安装有电路板(1-2),所述上触头(1-1)通过导线连接所述电路板(1-2)。
进一步地,所述测压接头(2)安装有测压传感器(2-1)、泄压头(2-2)、下端压力测量头(2-3)和测压接头下触头(2-4);所述测压传感器(2-1)通过导线连接于所述电路板(1-2),所述测压传感器(2-1)、所述泄压头(2-2)和所述下端压力测量头(2-3)之间通过同一孔道联通;所述测压接头下触头(2-4)设置在所述测压接头(2)的下端内孔处,并且通过导线连接所述电路板(1-2)。
进一步地,所述电机组件(3)包括依次螺纹连接并在连接处密封的电机组件上接头(3-2)和电机组件下接头(3-5),所述电机组件上接头(3-2)连接于所述测压接头(2)下端并在连接处密封;所述电机组件上接头(3-2)上端内孔处安装有电机组件上触头(3-1),所述电机组件上触头(3-1)与测压接头下触头(2-4)接触连接;所述电机组件上接头(3-2)内部安装有电机(3-3)和减速器(3-4),所述减速器(3-4)与所述油泵(4)连接。
进一步地,其中所述油箱上壳体(5-1)连接于所述电机组件下接头(3-5)下端并在连接处密封。
本发明的有益效果是:
(一)本发明采用地面电缆直接供电,无火工品相关安全风险,使用现场无需无线电静默;无火工品耐温时效,长时间高温条件下无衰减和失效问题;无桥塞火药等一次性损耗件,使用成本低,维护保养简单,可靠性高。
(二)本发明坐封速度稳定,有足够时间使封隔器胶筒和卡瓦充分变形和坐封。
(三)本发明坐封和丢手分步进行,可进行实时验封并在验封无误后进行丢手。
附图说明
图1是本发明所提供的电动坐封工具的结构示意图;
图2是本发明所提供的电动坐封工具中打捞头的结构示意图;
图3是本发明所提供的电动坐封工具中测压接头的结构示意图;
图4是本发明所提供的电动坐封工具中电机组件的结构示意图;
图5是本发明所提供的电动坐封工具中油泵、油箱、浮动活塞的结构示意图;
图6是本发明所提供的电动坐封工具中集成阀块第一种方向的剖面图;
图7是本发明所提供的电动坐封工具中集成阀块第二种方向的剖面图;
图8是本发明所提供的电动坐封工具中推动活塞组件的结构示意图;
图9是本发明所提供的电动坐封工具中释放组件、悬挂弹性爪、验封传压接头的结构示意图。
上述图中:1、打捞头,1-1、上触头,1-2、电路板;2、测压接头,2-1、测压传感器,2-2、泄压头,2-3、下端压力测量头,2-4、测压接头下触头;3、电机组件,3-1、电机组件上触头,3-2、电机组件上接头,3-3、电机,3-4、减速器,3-5、电机组件下接头;4、油泵;5、油箱,5-1、油箱上壳体,5-2、上传压管,5-3、油箱中接头,5-4、油箱下壳体,5-5、;6、浮动活塞;7、集成阀块,7-1、传压连接头,7-2、集成阀上接头,7-3、密封接头,7-4、压力转换接头,7-5、集成阀壳体,7-6、集成阀下接头;8、推动活塞组件,8-1、推动活塞上接头,8-2、多级外活塞套,8-3、多级密封芯轴,8-4、限位转接头,8-5、推动活塞下接头,8-6、推动活塞传压管;9、释放组件,9-1、推筒,9-2、螺环,9-3、由壬接头,9-4、释放壳体,9-5、转换套,9-6、上连接头,9-7、拉断螺栓,9-8、下连接头,9-9、并紧环,9-10、限位套;10、悬挂弹性爪;11、验封传压接头。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及效果,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
如图1所示,本实施例提供了一种电动坐封工具,通过地面控制系统供电,无刷直流电机3-3通过减速器3-4以及磁力耦合器带动油泵4,将油箱5中存储的液压油加压并输出至下端多级推动活塞,多级推动活塞将液压转换为推力坐封下端连接的封隔器,达到预设坐封力的同时释放组件中释放螺栓断开,限位块松动使得悬挂弹性爪10解锁,工具与封隔器成功脱离。同时在坐封完成后封隔器上下端压力通过相应传压通道连接位于最上端的压力传感器,可在不动管柱的情况下即时进行封隔器验封。该工具可通过简单操作进行复位,无须重新灌注液压油即可重复使用。电动坐封工具主要包括打捞头1、测压接头2、电机组件3、油泵4、油箱5、浮动活塞6、集成阀块7、推动活塞组件8、释放组件9、悬挂弹性爪10、验封传压接头11。
如图2所示,打捞头1上端用于通过螺纹连接磁定位仪下接头。打捞头1的上部接口处安装有上触头1-1,上触头1-1与磁定位仪的下触头接触连接,从而提供导通和供电通道。打捞头1内部安装有电路板1-2,电路板1-2设置于上触头1-1下方,通过导线连接上触头1-1并向下供电。打捞头1的外圆直径比磁定位仪直径略大,处理意外情况时可将此处作为打捞面进行打捞,提供更大的抗拉强度。
如图3所示,测压接头2上端通过螺纹连接于打捞头1下端,并通过密封圈进行密封。测压接头2安装有测压传感器2-1、泄压头2-2、下端压力测量头2-3和测压接头下触头2-4。测压传感器2-1通过导线连接于电路板1-2,泄压头2-2和下端压力测量头2-3设置于测压接头2的外回转面,测压传感器2-1和泄压头2-2以及下端压力测量头2-3之间通过同一孔道联通。泄压头2-2用于地面维护和保养时清理测压管线。下端压力测量头2-3用于在坐封完成后直接测量封隔器下端压力,以判断坐封情况。测压接头下触头2-4设置在测压接头2的下端内孔处。同时,测压接头2内设有中心通孔,以确保贯通由电路板1-2引出的供电导线可从中穿过并连接至测压接头下触头2-4。
电动坐封工具下端压力通过测压管线连接下端压力测量头2-3,被测压传感器2-1检测下端压力测量头2-3所测得的下端压力并传递数据至电路板1-2,而泄压头2-2用于在地面维护时对整个液压管线进行清理,同时,电路板1-2引出贯通供电线穿过测压接头2并连接至测压接头下触头2-4。
如图4所示,电机组件3包括依次螺纹连接并在连接处密封的电机组件上接头3-2和电机组件下接头3-5,其电机组件上接头3-2上端通过螺纹连接于测压接头2下端,并通过密封圈进行密封。电机组件上接头3-2上端内孔处安装有电机组件上触头3-1,电机组件上触头3-1与测压接头下触头2-4接触连接,提供供电通道。电机3-3通过固定螺钉安装在电机组件上接头3-2内部,电机3-3的输出轴连接安装在电机组件下接头3-5内部的减速器3-4,减速器3-4用于将电机3-3转速降低,并提高扭矩输出至油泵4。
位于电机组件上接头3-2上端的电机组件上触头3-1为主供电端,当地面进行供电坐封时,电机3-3转动,通过电机组件3-5上的减速器3-4将转速降低并将扭矩放大。
如图5所示,油箱5包括依次螺纹连接并在连接处密封的油箱上壳体5-1、油箱中接头5-3和油箱下壳体5-4,其中油箱上壳体5-1通过螺纹连接于电机组件下接头3-5下端,并通过密封圈进行密封。油泵4上端连接于减速器3-4,油泵4下端通过输出轴与上传压管5-2连接。上传压管5-2安装于油箱上壳体5-1内部,上传压管5-2与油箱中接头5-3密封连接。浮动活塞6安装在上传压管5-2和油箱上壳体5-1之间的环空内,浮动活塞6与上传压管5-2之间、浮动活塞6与油箱上壳体5-1之间均设有滑动密封组,起到隔绝液压油与环空液体并保持压力相同的作用(否则随着环空液体压强的增加,油泵4的相对输出压强则越小)。油箱中接头5-3外侧设有径向传压孔,以传导油套管间环空压力至油箱上壳体5-1内的浮动活塞6下端,内侧中心轴处设有轴向传压通孔并与上传压管5-2连通,以传递油泵4产生的高压液压油。为了在不增加整体直径的前提下,充分增加油箱体积且避免出现超长零件而增加加工难度,在油箱中接头5-3下端连接有油箱下壳体5-4和下传压管5-5。下传压管5-5得上端与油箱中接头5-3的轴向传压通孔连通,下传压管5-5下端与集成阀上接头7-2的中心孔连通,同时油箱下壳体5-4和下传压管5-5之间的环空内也安装有一件浮动活塞6。
随着电机组件3输出的低转速高扭矩动作,油泵4将油箱上壳体5-1以及油箱下壳体5-4中的液压油向上传压管5-2及下传压管5-5中输出,同时浮动活塞6隔绝液压油和环空液体,随着液压油的减少浮动活塞6在压差作用下向左运动,以保持左右压力相同。
如图6和图7所示,集成阀块7包括依次螺纹连接并在连接处密封的集成阀上接头7-2、集成阀壳体7-5和集成阀下接头7-6。集成阀上接头7-2上端通过螺纹与油箱下壳体5-4连接,同时集成阀上接头7-2内侧与下传压管5-5连接,并使集成阀上接头7-2的中心孔与下传压管5-5的下端连通,以导通和传递坐封液压并形成下端油箱。集成阀上接头7-2安装有传压连接头7-1,传压连接头7-1用于将外侧传压管线连接至集成阀上接头7-2对应通道。集成阀壳体7-5内部安装有压力转换接头7-4,压力转换接头7-4上下两端分别由集成阀上接头7-2和集成阀下接头7-6限位。集成阀上接头7-2和压力转换接头7-4之间安装有内侧的密封接头7-3和外侧的密封接头7-3。压力转换接头7-4与集成阀下接头7-6之间安装有内侧的密封接头7-3。压力转换接头7-4内部设置有两个斜孔,如图6所示,其中一斜孔将集成阀上接头7-2与压力转换接头7-4之间外侧的密封接头7-3与压力转换接头7-4与集成阀下接头7-6之间连接的密封接头7-3连通,原处于外侧的验封通道(包括测压传感器2-1、下端压力测量头2-3、传压连接头7-1)转换至下端中心轴方向(包括集成阀下接头7-6之间连接的密封接头7-3、集成阀下接头7-6的中心孔、推动活塞传压管8-6、推动活塞下接头8-5的中心孔、由壬接头9-3的中心孔、上连接头9-6的中心孔、拉断螺栓9-7的中心孔、下连接头9-8的中心孔)。如图7所示,压力转换接头7-4内部设置的另一斜孔将集成阀上接头7-2与压力转换接头7-4之间内侧的密封接头7-)与集成阀下接头7-6的旁通孔连通,从而将原处于中心轴处的坐封压力通道(由油泵4通过上传压管5-2、油箱中接头5-3的轴向传压通孔、下传压管5-5依次连接至集成阀上接头7-2的中心孔)转换至下端环向(包括集成阀下接头7-6的旁通孔、推动活塞上接头8-1以及多级密封芯轴8-3的内孔)。集成阀下接头7-6下端用于连接推动活塞组件8,集成阀下接头7-6在平行于中心轴的位置设置有旁通孔,用于将上端的坐封压力传递至下端推动活塞组件8内。
坐封液压通过集成阀上接头7-2中心孔、密封接头7-3、压力转换接头7-4斜孔连接至集成阀下接头7-6旁通孔。而验封时传压接头7-1连通集成阀上接头7-2旁通孔、密封接头7-3、压力转换接头7-4另一个斜孔、密封接头7-3最终连接至集成阀下接头7-6中心孔,从而达到将下传压管5-5中的坐封压力转换至下端集成阀下接头7-6的环向空间而传压接头7-1中的验封通道切换至集成阀下接头7-6的中心孔。
如图8所示,推动活塞组件8包括推动活塞上接头8-1、多级外活塞套8-2、多级密封芯轴8-3、限位转接头8-4、推动活塞下接头8-5、推动活塞传压管8-6。推动活塞上接头8-1上端内侧与集成阀下接头7-6的下端外侧螺纹连接,并在连接处密封。推动活塞上接头8-1的上部外径大于下部外径,从而在周向上形成上端密封面和下端密封面,上端密封面和下端密封面之间设置有传压孔,该传压孔用于将电机组件3驱动油泵4产生的液压传递至环形活塞面。本实施例中,推动活塞上接头8-1的上端密封面直径为82mm,下端密封面直径为50mm。第一级的外活塞套8-2套在推动活塞上接头8-1外部,外活塞套8-2与推动活塞上接头8-1的上端密封面和下端密封面分别配合。当推动活塞上接头8-1内部有压力时,由于存在面积差(本实施例面积差为3315.84mm2),第一级的外活塞套8-2受到向下的推力,每1MPa液压产生的推力为3315.84N。同时,多级外活塞套8-2依次连接形成串联结构,在不增加外直径的前提下将每1MPa液压产生的推力提升至13.3KN。最下级的外活塞套8-2下端连接限位转接头8-4。多级密封芯轴8-3依次密封连接形成串联结构。第一级的密封芯轴8-3密封连接于推动活塞上接头8-1的下端,每一级的密封芯轴8-3从上端插入每一级的外活塞套8-2内部,由每一级的密封芯轴8-3与外活塞套8-2之间由密封圈形成的环形空间为有效活塞面积。最下级的密封芯轴8-3下端连接推动活塞下接头8-5,限位转接头8-4与推动活塞下接头8-5之间通过剪切螺钉固定和限位。多级的密封芯轴8-3内部设置有推动活塞传压管8-6,推动活塞传压管8-6贯穿整个推动活塞组件8,推动活塞传压管8-6上端外侧与集成阀下接头7-6的下端内侧螺纹连接,并在连接处密封;推动活塞传压管8-6的下端插入推动活塞下接头8-5并与推动活塞下接头8-5形成密封,以隔绝外部压力并传递验封时的封隔器下部压力。推动活塞传压管8-6的上端与集成阀下接头7-6的中心孔连通,推动活塞传压管8-6的下端与推动活塞下接头8-5下端中心孔连通,由此传递验封压力。
推动活塞传压管8-6贯穿整个推动活塞组件8,以传递验封时封隔器下部压力。当油泵4输出的坐封液压最终通过集成阀块7后进入到推动活塞上接头8-1与外活塞套8-2之间的密闭环空,从而推动外活塞套8-2产生向下推力,同时下端每一级的密封芯轴8-3与外活塞套8-2之间的液压使外活塞套8-2均产生一个向下的推力。推力达到预设剪切力时,连接在最下级密封芯轴8-3上的推动活塞下接头8-5与连接在最下级外活塞套8-2之下的限位转接头8-4之间的限位剪切螺钉剪切,将所产生的全部推力传递至下端连接封隔器的推筒9-1。本发明通过多级串连活塞结构,在不增加活塞直径的前提下将有效活塞面积提升三倍,可将直流电机通过磁力耦合器连接油泵输出的液压转化为坐封所需的推力并放大三倍。
如图9所示,释放组件9包括推筒9-1、螺环9-2、由壬接头9-3、释放壳体9-4、转换套9-5、上连接头9-6、拉断螺栓9-7、下连接头9-8、并紧环9-9、限位套9-10。推筒9-1上端内侧与限位转接头8-4下端外侧螺纹连接。由壬接头9-3螺纹连接于推动活塞下接头8-5下端,并通过密封圈进行密封。螺环9-2套在由壬接头9-3外部,并且螺纹连接于推动活塞下接头8-5下端,同时螺环9-2通过由壬接头9-3上部外侧的限位台阶限位,由壬接头9-3上部外侧的限位台阶防止螺环9-2继续向上移动。螺环9-2连接推动活塞下接头8-5与由壬接头9-3。由壬接头9-3下端外侧螺纹连接转换套9-5,转换套9-5外侧螺纹连接释放壳体9-4。释放壳体9-4上端设置有内螺纹,用于连接转换套9-5;下端设置有外螺纹,用于连接并紧环9-9。上连接头9-6的上端插入至由壬接头9-3下端内侧,同时上连接头9-6的下端由释放壳体9-4、转换套9-5一同夹紧和限位。拉断螺栓9-7上端螺纹连接于上连接头9-6的内侧,下端螺纹连接于下连接头9-8上端的内侧。下连接头9-8下部的外侧通过螺纹连接有限位套9-10。限位套9-10套在下连接头9-8外部,且其上端斜面用于与悬挂弹性爪10配合。悬挂弹性爪10的下端方螺纹处切割为多瓣,外部为左旋方扣螺纹与封隔器连接,下端锥面由限位套9-10支撑和限位。密封传压接头11连接在下连接头9-8外部,同时位于限位套9-10下部并与限位套9-10并紧,密封传压接头11的外侧与封隔器密封筒配合。
当上端传递坐封推力至推筒9-1时,由于拉断螺栓9-7的存在,悬挂弹性爪10被下端限位套9-10顶紧而紧紧咬紧封隔器上端左旋方扣,从而对封隔器产生一个拉住中心管并推动外部胶桶和锥体以及卡瓦的坐封力。当坐封力达到预设值时,拉断螺栓9-7从弱点处拉断,其下部连接的下连接头9-8、限位套9-10、密封传压接头11失去原本限位,悬挂弹性爪10从而失去下端限位变成可缩回状态,此时对整个工具施加一定的上提力则悬挂弹性爪10可从封隔器上脱出从而实现丢手。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以作出很多形式的具体变换,这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动坐封工具,其特征在于,包括打捞头(1)、测压接头(2)、电机组件(3)、油泵(4)、油箱(5)、浮动活塞(6)、集成阀块(7)、推动活塞组件(8)、释放组件(9)、悬挂弹性爪(10)、验封传压接头(11);
所述打捞头(1)下部连接所述测压接头(2)并在连接处密封,所述测压接头(2)下部连接所述电机组件(3)并在连接处密封,所述电机组件(3)连接所述油泵(4)和所述油箱(5);
所述油箱(5)包括依次螺纹连接并在连接处密封的油箱上壳体(5-1)、油箱中接头(5-3)和油箱下壳体(5-4);所述油箱中接头(5-3)设有轴向传压通孔,该轴向传压通孔上端与上传压管(5-2)连通、下端与下传压管(5-5)连通;上传压管(5-2)的上端通过输出轴连接于所述油泵(4);
所述上传压管(5-2)与所述油箱上壳体(5-1)之间的环空、所述下传压管(5-5)与所述油箱下壳体(5-4)之间的环空分别安装有浮动活塞(6);所述浮动活塞(6)与所述上传压管(5-2)之间、所述浮动活塞(6)与所述油箱上壳体(5-1)之间、所述浮动活塞(6)与所述下传压管(5-5)之间、所述浮动活塞(6)与所述油箱下壳体(5-4)之间均设有滑动密封组;所述油箱中接头(5-3)设有径向传压孔,以传导油套管间环空压力至所述油箱上壳体(5-1)内部的浮动活塞(6)下端;
集成阀块(7)包括依次连接并在连接处密封的集成阀上接头(7-2)、集成阀壳体(7-5)和集成阀下接头(7-6);所述集成阀上接头(7-2)上端与所述油箱下壳体(5-4)连接,同时所述集成阀上接头(7-2)内侧与所述下传压管(5-5)连接,并使所述集成阀上接头(7-2)的中心孔与所述下传压管(5-5)的下端连通;所述集成阀上接头(7-2)安装有传压连接头(7-1),所述传压连接头(7-1)用于将外侧传压管线连接至所述集成阀上接头(7-2);所述集成阀壳体(7-5)内部安装有压力转换接头(7-4),所述压力转换接头(7-4)上下两端分别由所述集成阀上接头(7-2)和所述集成阀下接头(7-6)限位;所述集成阀上接头(7-2)和所述压力转换接头(7-4)之间安装有内侧的密封接头(7-3)和外侧的密封接头(7-3);所述压力转换接头(7-4)与集成阀下接头(7-6)之间安装有密封接头(7-3);所述压力转换接头(7-4)内部设置有两个斜孔,其中一斜孔将所述集成阀上接头(7-2)与所述压力转换接头(7-4)之间外侧的密封接头(7-3)与所述压力转换接头(7-4)与集成阀下接头(7-6)之间连接的密封接头(7-3)连通,另一斜孔将集成阀上接头(7-2)与所述压力转换接头(7-4)之间内侧的密封接头(7-3)与集成阀下接头(7-6)的旁通孔连通;
所述推动活塞组件(8)包括推动活塞上接头(8-1)、多级外活塞套(8-2)、多级密封芯轴(8-3)、限位转接头(8-4)、推动活塞下接头(8-5)、推动活塞传压管(8-6);所述推动活塞上接头(8-1)上端与所述集成阀下接头(7-6)的下端连接并在连接处密封;所述推动活塞上接头(8-1)在周向上形成直径较大的上端密封面和直径较小的下端密封面,上端密封面和下端密封面之间设置有传压孔,该传压孔用于将所述电机组件(3)驱动所述油泵(4)产生的液压传递至环形活塞面;所述推动活塞上接头(8-1)下部连接多级所述外活塞套(8-2)和多级所述密封芯轴(8-3),多级所述外活塞套(8-2)依次串联,多级所述密封芯轴(8-3)依次串联且在连接处密封;第一级的所述外活塞套(8-2)套在所述推动活塞上接头(8-1)外部,并与所述推动活塞上接头(8-1)的上端密封面和下端密封面分别配合;最下级的所述外活塞套(8-2)下端与所述限位转接头(8-4)连接;第一级的所述密封芯轴(8-3)密封连接于所述推动活塞上接头(8-1)的下端,每一级的所述密封芯轴(8-3)从上端插入每一级的所述外活塞套(8-2)内部,每一级的所述密封芯轴(8-3)与所述外活塞套(8-2)之间由密封圈形成的环形空间为有效活塞面积;最下级的所述密封芯轴(8-3)下端与所述推动活塞下接头(8-5)连接;所述限位转接头(8-4)与所述推动活塞下接头(8-5)之间通过剪切螺钉固定和限位;所述推动活塞传压管(8-6)贯穿整个推动所述推动活塞组件(8)并设置在多级的所述密封芯轴(8-3)内部,所述推动活塞传压管(8-6)上端与所述集成阀下接头(7-6)密封连接,并与所述集成阀下接头(7-6)的中心孔连通;所述推动活塞传压管(8-6)下端与所述推动活塞下接头(8-5)密封连接,并与所述所述推动活塞下接头(8-5)的下端中心孔连通;
所述释放组件(9)包括推筒(9-1)、螺环(9-2)、由壬接头(9-3)、释放壳体(9-4)、转换套(9-5)、上连接头(9-6)、拉断螺栓(9-7)、下连接头(9-8)、并紧环(9-9)、限位套(9-10);所述推筒(9-1)连接于所述限位转接头(8-4)下端,所述由壬接头(9-3)连接于所述推动活塞下接头(8-5)下端并在连接处密封;所述由壬接头(9-3)外部套有螺环(9-2),并且所述螺环(9-2)连接于所述推动活塞下接头(8-5)下端,同时所述由壬接头(9-3)上部外侧的限位台阶对所述螺环(9-2)的上移限位;所述由壬接头(9-3)下部连接转换套(9-5),所述转换套(9-5)连接释放壳体(9-4),所述释放壳体(9-4)连接并紧环(9-9);所述上连接头(9-6)上端插入至所述由壬接头(9-3)下端内侧,同时所述上连接头(9-6)的下端由所述释放壳体(9-4)、转换套(9-5)在轴向上夹紧和限位;所述上连接头(9-6)内侧连接所述拉断螺栓(9-7)的上端,所述拉断螺栓(9-7)的下端连接所述下连接头(9-8)内侧,所述下连接头(9-8)外侧连接所述限位套(9-10);
所述悬挂弹性爪(10)的下端方螺纹处切割为多瓣,外部为左旋方扣螺纹并与封隔器连接,所述悬挂弹性爪(10)下端锥面由所述限位套(9-10)的上端斜面支撑和限位;
所述验封传压接头(11)连接在所述下连接头(9-8)外部,同时位于所述限位套(9-10)下部并与所述限位套(9-10)并紧;所述验封传压接头(11)的外侧与封隔器密封筒配合。
2.根据权利要求1所述的一种电动坐封工具,其特征在于,所述打捞头(1)上端用于连接磁定位仪,所述打捞头(1)外径大于磁定位仪外径。
3.根据权利要求1所述的一种电动坐封工具,其特征在于,所述打捞头(1)的上部接口处安装有上触头(1-1),所述打捞头(1)内部安装有电路板(1-2),所述上触头(1-1)通过导线连接所述电路板(1-2)。
4.根据权利要求3所述的一种电动坐封工具,其特征在于,所述测压接头(2)安装有测压传感器(2-1)、泄压头(2-2)、下端压力测量头(2-3)和测压接头下触头(2-4);所述测压传感器(2-1)通过导线连接于所述电路板(1-2),所述测压传感器(2-1)、所述泄压头(2-2)和所述下端压力测量头(2-3)之间通过同一孔道联通;所述测压接头下触头(2-4)设置在所述测压接头(2)的下端内孔处,并且通过导线连接所述电路板(1-2)。
5.根据权利要求4所述的一种电动坐封工具,其特征在于,所述电机组件(3)包括依次螺纹连接并在连接处密封的电机组件上接头(3-2)和电机组件下接头(3-5),所述电机组件上接头(3-2)连接于所述测压接头(2)下端并在连接处密封;所述电机组件上接头(3-2)上端内孔处安装有电机组件上触头(3-1),所述电机组件上触头(3-1)与测压接头下触头(2-4)接触连接;所述电机组件上接头(3-2)内部安装有电机(3-3)和减速器(3-4),所述减速器(3-4)与所述油泵(4)连接。
6.根据权利要求5所述的一种电动坐封工具,其特征在于,其中所述油箱上壳体(5-1)连接于所述电机组件下接头(3-5)下端并在连接处密封。
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