CN110578480B - 可靠液压扶正装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固井作业工具技术领域，是一种可靠液压扶正装置，其包括芯轴、上接头、剪钉筒、缸套、爪套、上固定环、下固定环、浮动密封套、支撑条、第一剪钉和第二剪钉，芯轴上端上端外侧固定安装有上接头，上接头下部外侧与剪钉筒上端内侧通过第一剪钉固定安装在一起，剪钉筒下部内侧与芯轴之间设有能够防止剪钉筒相对芯轴上行的止退装置，剪钉筒下部外侧与缸套上端内侧固定安装在一起，缸套下端内侧设有第一内环槽。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过爪套对缸套的限位，防止浮动密封套下行之前第二剪钉被剪断，从而在第一剪钉憋压剪断前，支撑条不会弯曲，具有可靠、稳定和支撑扶正效果好的特点。

Description

可靠液压扶正装置

技术领域

本发明涉及固井作业工具技术领域，是一种可靠液压扶正装置。

背景技术

在固井下套管过程中，由于普通扶正器的外径太大，导致套管下入困难，外径小的扶正器，套管居中度又不好。因此，目前固井作业常采用液压扶正器，液压扶正器能够先以小外径下入井内，等套管串顺利到位之后，再撑开支撑条，居中套管。但是液压扶正器在下入过程中，收到井壁摩阻，以及管串上提下放动作等的影响，会出现套管串没有到位就提前撑开支撑条的情况。

发明内容

本发明提供了一种可靠液压扶正装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有液压扶正器的支撑条提前撑开的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种可靠液压扶正装置包括芯轴、上接头、剪钉筒、缸套、爪套、上固定环、下固定环、浮动密封套、支撑条、第一剪钉和第二剪钉，芯轴上端上端外侧固定安装有上接头，上接头下部外侧与剪钉筒上端内侧通过第一剪钉固定安装在一起，剪钉筒下部内侧与芯轴之间设有能够防止剪钉筒相对芯轴上行的止退装置，剪钉筒下部外侧与缸套上端内侧固定安装在一起，缸套下端内侧设有第一内环槽，对应第一内环槽上部位置的芯轴中部外侧套装有浮动密封套，浮动密封套通过第二剪钉与芯轴固定安装在一起，浮动密封套上端内侧设有第二内环槽，对应第二内环槽位置的芯轴上设有至少一个内外贯通的压力孔，浮动密封套上端外侧设有第一外环槽；缸套中部内侧设有套装在芯轴外侧的爪套，爪套包括固定筒、爪腿和限位块，芯轴中部外侧上下间隔分布有上环槽和下环槽，上环槽内安装有外端位于芯轴外侧的上固定环，下环槽内安装有外端位于芯轴外侧的下固定环，对应上固定环和下固定环之间位置的芯轴外侧套装有固定筒，固定筒下端沿圆周间隔分布有至少两个爪腿，每个爪腿下端外侧均固定安装有限位块，限位块的外端位于第一内环槽内，限位块上端与第一内环槽上端相抵，限位块内端位于第一外环槽内，限位块下端与第一外环槽下端相抵；缸套下端固定安装有套装在芯轴中部外侧的上连接件，芯轴下部外侧固定安装有下限位件，对应上连接件与下限位件之间位置的芯轴下部外侧沿圆周间隔分布有至少两个支撑条，支撑条上端与上连接件对应位置固定安装在一起，支撑条下端与下限位件对应位置固定安装在一起。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述止退装置可包括锁圈、内止退齿、外止退齿和防转销钉，剪钉筒内侧固定安装有锁圈，锁圈内侧由上至下间隔设有至少一组内止退齿，内止退齿为截面呈直梯形的环台且环台上宽下窄，对应锁圈与爪套之间位置的芯轴外侧设有与内止退齿相匹配的外止退齿，外止退齿为截面呈直梯形的环台且环台上窄下宽；锁圈上设有一道上下贯通的防转豁口，对应防转豁口位置的剪钉筒外侧设有至少一个防转销钉，每个防转销钉内端均位于防转豁口内。

上述上连接件可包括上固定套和上固定销钉，上固定套上端外侧与缸套下端内侧固定安装在一起，支撑条上端均位于上固定套与芯轴之间，对应每个支撑条上端位置的上固定套下部外侧均设有能将二者固定安装在一起的上固定销钉。

上述下限位件可包括下固定套、下固定销钉、连接套、锁环和下接头，芯轴下部外侧设有限位外环槽，限位外环槽内设有外端位于芯轴外侧的锁环，对应锁环上方位置的芯轴外侧套装有连接套，连接套下端座于锁环上端，连接套下端外侧与下接头上端内侧固定安装在一起，对应锁环位置的下接头内侧设有限位内环槽，锁环外端位于限位内环槽内；连接套上端内侧设有限位环槽，限位环槽内设有下固定套，下固定套下端外侧与下固定套上端内侧固定安装在一起，支撑条下端均位于下固定套与芯轴之间，对应每个支撑条下端位置的下固定套上部外侧均设有能将二者固定安装在一起的下固定销钉。

上述还可包括支撑环台，对应支撑条中部位置的芯轴外侧设有支撑环台。

上述还可包括上泄压孔和下泄压孔，对应剪钉筒与爪套之间位置的缸套外侧设有至少一个内外贯通的上泄压孔，对应浮动密封套下方位置的缸套外侧设有至少一个内外贯通的下泄压孔。

上述还可包括O形密封圈，浮动密封套与芯轴之间上下间隔设有至少一道O形密封圈，浮动密封套与缸套之间上下间隔设有至少一道O形密封圈，固定筒与缸套之间上下间隔设有至少一道O形密封圈，上接头与芯轴之间上下间隔设有至少一道O形密封圈。

上述还可包括第一防转紧钉和第二防转紧钉，芯轴上端外侧通过第一防转紧钉与上接头固定安装在一起，缸套上端外侧通过第二防转紧钉与剪钉筒固定安装在一起。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过爪套对缸套的限位，防止浮动密封套下行之前第二剪钉被剪断，从而在第一剪钉憋压剪断前，支撑条不会弯曲，具有可靠、稳定和支撑扶正效果好的特点。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视结构示意图。

附图2为附图1在A处的局部放大结构示意图。

附图3为附图1在B处的局部放大结构示意图。

附图4为附图1中爪套的立体放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为芯轴，2为上接头，3为剪钉筒，4为缸套，5为浮动密封套，6为支撑条，7为第一剪钉，8为第二剪钉，9为第一内环槽，10为第二内环槽，11为第一外环槽，12为固定筒，13为爪腿，14为限位块，15为锁圈，16为内止退齿，17为外止退齿，18为上固定套，19为上固定销钉，20为下固定套，21为下固定销钉，22为连接套，23为锁环，24为下接头，25为支撑环台，26为O形密封圈，27为第一防转紧钉，28为第二防转紧钉，29为上泄压孔，30为下泄压孔，31为压力孔,32为上固定环，33为下固定环。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2、3、4所示，该可靠液压扶正装置包括芯轴1、上接头2、剪钉筒3、缸套4、爪套、上固定环32、下固定环33、浮动密封套5、支撑条6、第一剪钉7和第二剪钉8，芯轴1上端上端外侧固定安装有上接头2，上接头2下部外侧与剪钉筒3上端内侧通过第一剪钉7固定安装在一起，剪钉筒3下部内侧与芯轴1之间设有能够防止剪钉筒3相对芯轴1上行的止退装置，剪钉筒3下部外侧与缸套4上端内侧固定安装在一起，缸套4下端内侧设有第一内环槽9，对应第一内环槽9上部位置的芯轴1中部外侧套装有浮动密封套5，浮动密封套5通过第二剪钉8与芯轴1固定安装在一起，浮动密封套5上端内侧设有第二内环槽10，对应第二内环槽10位置的芯轴1上设有至少一个内外贯通的压力孔31，浮动密封套5上端外侧设有第一外环槽11；缸套4中部内侧设有套装在芯轴1外侧的爪套，爪套包括固定筒12、爪腿13和限位块14，芯轴1中部外侧上下间隔分布有上环槽和下环槽，上环槽内安装有外端位于芯轴外侧的上固定环32，下环槽内安装有外端位于芯轴外侧的下固定环33，对应上固定环32和下固定环33之间位置的芯轴1外侧套装有固定筒12，固定筒12下端沿圆周间隔分布有至少两个爪腿13，每个爪腿13下端外侧均固定安装有限位块14，限位块14的外端位于第一内环槽9内，限位块14上端与第一内环槽9上端相抵，限位块14内端位于第一外环槽11内，限位块14下端与第一外环槽11下端相抵；缸套4下端固定安装有套装在芯轴1中部外侧的上连接件，芯轴1下部外侧固定安装有下限位件，对应上连接件与下限位件之间位置的芯轴1下部外侧沿圆周间隔分布有至少两个支撑条6，支撑条6上端与上连接件对应位置固定安装在一起，支撑条6下端与下限位件对应位置固定安装在一起。根据需求，上固定环32和下固定环33均为开口环，由此便于固定固定筒12。在使用过程中，将本发明接入现有公知的管串，当本发明到位后，向管串内投入憋压球，憋压球在本发明下方的管串内实现封堵，憋压后管串内液体的压力增大，此时管串内的液体经压力孔31进入第二内环槽10，使第一剪钉7剪断推动浮动密封套5下行，浮动密封套5下行后，限位块14失去浮动密封套5的支撑，由于其爪腿13具有弹性，因此失去浮动密封套5的支撑后，爪腿13下部可向内倾斜，即限位块14解除对缸套4的限位，当浮动密封套5下行至上连接件处，剪断第二剪钉8，上连接件带动缸套4下行，使支撑条6受到挤压向外扩张，使本发明连接的管串在井内处于居中状态。

可根据实际需要，对上述可靠液压扶正装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3、4所示，止退装置包括锁圈15、内止退齿16、外止退齿17和防转销钉，剪钉筒3内侧固定安装有锁圈15，锁圈15内侧由上至下间隔设有至少一组内止退齿16，内止退齿16为截面呈直梯形的环台且环台上宽下窄，对应锁圈15与爪套之间位置的芯轴1外侧设有与内止退齿16相匹配的外止退齿17，外止退齿17为截面呈直梯形的环台且环台上窄下宽；锁圈15上设有一道上下贯通的防转豁口，对应防转豁口位置的剪钉筒3外侧设有至少一个防转销钉，每个防转销钉内端均位于防转豁口内。在使用过程中，通过这样的设置防止剪钉筒3相对芯轴1上行，影响本发明的扶正效果。

如附图1、2、3、4所示，上连接件包括上固定套18和上固定销钉19，上固定套18上端外侧与缸套4下端内侧固定安装在一起，支撑条6上端均位于上固定套18与芯轴1之间，对应每个支撑条6上端位置的上固定套18下部外侧均设有能将二者固定安装在一起的上固定销钉19。在使用过程中，通过这样的设置使支撑条6上端随缸套4下行，在下限位组件的作用下，支撑条6受到挤压而向外扩张实现扶正。

如附图1、2、3、4所示，下限位件包括下固定套20、下固定销钉21、连接套22、锁环23和下接头24，芯轴1下部外侧设有限位外环槽，限位外环槽内设有外端位于芯轴1外侧的锁环23，对应锁环23上方位置的芯轴1外侧套装有连接套22，连接套22下端座于锁环23上端，连接套22下端外侧与下接头24上端内侧固定安装在一起，对应锁环23位置的下接头24内侧设有限位内环槽，锁环23外端位于限位内环槽内；连接套22上端内侧设有限位环槽，限位环槽内设有下固定套20，下固定套20下端外侧与下固定套20上端内侧固定安装在一起，支撑条6下端均位于下固定套20与芯轴1之间，对应每个支撑条6下端位置的下固定套20上部外侧均设有能将二者固定安装在一起的下固定销钉21。根据需求，锁环23可为现有公知的开口环。在使用过程中，通过这样的设置对支撑条6下端进行限位，使上连接件下行挤压支撑条6时，支撑条6中部向外扩张实现扶正。

如附图1、2、3、4所示，还包括支撑环台25，对应支撑条6中部位置的芯轴1外侧设有支撑环台25。在使用过程中，通过设置支撑环台25，使上连接件下行挤压支撑条6时，保证支撑条6中部向外扩张。

如附图1、2、3、4所示，还包括上泄压孔29和下泄压孔30，对应剪钉筒3与爪套之间位置的缸套4外侧设有至少一个内外贯通的上泄压孔29，对应浮动密封套5下方位置的缸套4外侧设有至少一个内外贯通的下泄压孔30。在使用过程中，通过设置上泄压孔29，防止剪钉筒3与爪套之间的环空腔形成死腔，通过设置下泄压孔30，防止浮动密封套5下方的环空腔形成死腔。

如附图1、2、3、4所示，还包括O形密封圈26，浮动密封套5与芯轴1之间上下间隔设有至少一道O形密封圈26，浮动密封套5与缸套4之间上下间隔设有至少一道O形密封圈26，固定筒12与缸套4之间上下间隔设有至少一道O形密封圈26，上接头2与芯轴1之间上下间隔设有至少一道O形密封圈26。在使用过程中，通过使用O形密封圈26，保证各部件间的密封性。

如附图1、2、3、4所示，还包括第一防转紧钉27和第二防转紧钉28，芯轴1上端外侧通过第一防转紧钉27与上接头2固定安装在一起，缸套4上端外侧通过第二防转紧钉28与剪钉筒3固定安装在一起。在使用过程中，通过使用第一防转紧钉27和第二防转紧钉28，防止本发明在使用时因旋转造成部件间的松动。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (3)

1.一种可靠液压扶正装置，其特征在于包括芯轴、上接头、剪钉筒、缸套、爪套、上固定环、下固定环、浮动密封套、支撑条、第一剪钉和第二剪钉，芯轴上端外侧固定安装有上接头，上接头下部外侧与剪钉筒上端内侧通过第一剪钉固定安装在一起，剪钉筒下部内侧与芯轴之间设有能够防止剪钉筒相对芯轴上行的止退装置，剪钉筒下部外侧与缸套上端内侧固定安装在一起，缸套下端内侧设有第一内环槽，对应第一内环槽上部位置的芯轴中部外侧套装有浮动密封套，浮动密封套通过第二剪钉与芯轴固定安装在一起，浮动密封套上端内侧设有第二内环槽，对应第二内环槽位置的芯轴上设有至少一个内外贯通的压力孔，浮动密封套上端外侧设有第一外环槽；缸套中部内侧设有套装在芯轴外侧的爪套，爪套包括固定筒、爪腿和限位块，芯轴中部外侧上下间隔分布有上环槽和下环槽，上环槽内安装有外端位于芯轴外侧的上固定环，下环槽内安装有外端位于芯轴外侧的下固定环，对应上固定环和下固定环之间位置的芯轴外侧套装有固定筒，固定筒下端沿圆周间隔分布有至少两个爪腿，每个爪腿下端外侧均固定安装有限位块，限位块的外端位于第一内环槽内，限位块上端与第一内环槽上端相抵，限位块内端位于第一外环槽内，限位块下端与第一外环槽下端相抵；缸套下端固定安装有套装在芯轴中部外侧的上连接件，芯轴下部外侧固定安装有下限位件，对应上连接件与下限位件之间位置的芯轴下部外侧沿圆周间隔分布有至少两个支撑条，支撑条上端与上连接件对应位置固定安装在一起，支撑条下端与下限位件对应位置固定安装在一起；还包括上泄压孔和下泄压孔，对应剪钉筒与爪套之间位置的缸套外侧设有至少一个内外贯通的上泄压孔，对应浮动密封套下方位置的缸套外侧设有至少一个内外贯通的下泄压孔；下限位件包括下固定套、下固定销钉、连接套、锁环和下接头，芯轴下部外侧设有限位外环槽，限位外环槽内设有外端位于芯轴外侧的锁环，对应锁环上方位置的芯轴外侧套装有连接套，连接套下端座于锁环上端，连接套下端外侧与下接头上端内侧固定安装在一起，对应锁环位置的下接头内侧设有限位内环槽，锁环外端位于限位内环槽内；连接套上端内侧设有限位环槽，限位环槽内设有下固定套，下固定套下端外侧与下固定套上端内侧固定安装在一起，支撑条下端均位于下固定套与芯轴之间，对应每个支撑条下端位置的下固定套上部外侧均设有能将二者固定安装在一起的下固定销钉；还包括支撑环台，对应支撑条中部位置的芯轴外侧设有支撑环台；止退装置包括锁圈、内止退齿、外止退齿和防转销钉，剪钉筒内侧固定安装有锁圈，锁圈内侧由上至下间隔设有至少一组内止退齿，内止退齿为截面呈直梯形的环台且环台上宽下窄，对应锁圈与爪套之间位置的芯轴外侧设有与内止退齿相匹配的外止退齿，外止退齿为截面呈直梯形的环台且环台上窄下宽；锁圈上设有一道上下贯通的防转豁口，对应防转豁口位置的剪钉筒外侧设有至少一个防转销钉，每个防转销钉内端均位于防转豁口内。

2.根据权利要求1所述的可靠液压扶正装置，其特征在于还包括O形密封圈，浮动密封套与芯轴之间上下间隔设有至少一道O形密封圈，浮动密封套与缸套之间上下间隔设有至少一道O形密封圈，固定筒与缸套之间上下间隔设有至少一道O形密封圈，上接头与芯轴之间上下间隔设有至少一道O形密封圈。

3.根据权利要求1或2所述的可靠液压扶正装置，其特征在于芯轴上端外侧通过第一防转紧钉与上接头固定安装在一起，缸套上端外侧通过第二防转紧钉与剪钉筒固定安装在一起。

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