CN110952944A - 一种坐封工具行程调节器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油工业井下控制工具技术领域，具体涉及一种坐封工具行程调节器及方法。本发明通过外推筒、与外推筒上部内侧壁接触且下端通过连接件与下中心杆连接的上中心杆、与外推筒内侧壁通过卡件固定且底部中心有通孔的桶状结构的调节套、水平设置在调节套内且其两端与调节套内侧壁滑动连接的连接件和上端外侧壁与调节套内侧壁连接且与调节套之间能够进行位置的调整与固定的下中心杆的有机设置，提供了一种能够安装在坐封工具与球座之间，将火药坐封工具的行程调整至设计范围，满足不同类型桥塞和球座的坐封需要的调节机构及方法。本发明不需要改变原有坐封工具结构的就能调节行程，操作简单，便于现场应用推广。

Description

一种坐封工具行程调节器及方法

技术领域

本发明属于石油工业井下控制工具技术领域，具体涉及一种坐封工具行程调节器及方法。

背景技术

致密油气藏高效开发是实现国家能源战略的紧迫任务，目前该类油气藏目前主体改造手段是采用桥塞或可溶金属球座进行多层多段压裂。这种工艺主要通过火药坐封工具，提供桥塞或者球座需要的运动。目前，坐封工具主要采用贝克休斯或其他类似工具，采用贝克休斯等工具具有操作简单、工具成熟度高的特点。但也同时存在许多问题，存在的主要问题是：坐封工具行程一般超过桥塞或球座所需要的行程，保证坐封工具具有通用性，但是由于近年来可溶球座的机构改进，要求坐封工具提供精确的行程，否者会影响工具坐封可靠性。因此，急需在不改变现有坐封工具的条件下，设计一种坐封工具行程调节器，结构简单可靠，便于使用，推动低渗透致密油气藏的开发。

发明内容

本发明提供了一种坐封工具行程调节器及方法，目的在于提供一种能够安装在坐封工具与球座之间，将火药坐封工具的行程调整至设计范围，满足不同类型桥塞和球座的坐封需要的调节机构及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种坐封工具行程调节器，包括

外推筒，

上中心杆，上中心杆与外推筒上部内侧壁接触；

调节套，调节套是底部中心有通孔的桶状结构，调节套外侧壁与外推筒内侧壁接触，调节套通过卡件与外推筒固定；

连接件，连接件水平设置在调节套内，连接件的两端与调节套的内侧壁滑动连接，上中心杆的下端与连接件连接；

下中心杆，下中心杆上端外侧壁与调节套内侧壁连接，下中心杆下端穿过调节套底部中心通孔延伸至外推筒外，下中心杆在调节套内能够进行位置的调整与固定。

所述的上中心杆是由上、中、下三段圆柱组成的一体结构，所述的中段圆柱的外径与外推筒内径匹配，中段圆柱外径、上段圆柱外径、下段圆柱外径依次减小，下段圆柱长度、上段圆柱长度、中段圆柱长度依次减小；下段圆柱的下端沿径向开有通孔。

所述的下中心杆是由上、中、下三段圆柱组成的一体结构；上段圆柱外径与调节套内径匹配，中段圆柱外径与调节套底部中心通孔的孔径匹配；所述上段圆柱、中段圆柱、下段圆柱的外径依次递减。

所述的调节套的内侧壁沿轴向相对设置有一对与连接件匹配的条形滑动槽，调节套的外侧壁开有置物孔。

所述的连接件为安全销钉；所述的卡件为剪钉。

所述的调节套的内侧壁开有螺纹，所述下中心杆上部与调节套的内侧壁螺纹连接。

所述的螺纹采用的T型螺纹。

所述的外推筒的上下两端的内侧壁分别开有螺纹。

所述的外推筒的侧壁中部开有通孔，所述卡件通过外推筒侧壁中部所开的通孔与调节套连接。

一种坐封工具行程的调节方法，包括如下步骤：

步骤一：将坐封工具行程调节器的上中心杆与坐封工具中心杆连接，外推筒上端与坐封工具外筒连接，下中心杆与桥塞或球座中心杆连接。

步骤二：根据桥塞或球座需要的坐封行程，旋转下中心杆，调节上中心杆与下中心杆之间的距离，使上中心杆下端面与下中心杆上端面之间的距离等于预设坐封行程；

步骤三：按井口至井底顺序连接电缆、磁定位、射孔枪、火药坐封工具、坐封工具行程调节器桥塞或球座，下入上述工具串至工具坐封位置；

步骤四：在地面发出启动坐封工具的电信号启动坐封工具，在火药坐封工具的中心杆运动使上中心杆与下中心杆接触后，开始推动桥塞的坐封运动，直至完成桥塞坐封。

有益效果：

1、本发明不需要改变现有通用坐封工具结构，只需要连接在坐封工具与桥塞之间即可，便于现场推广应用。

2、本发明的上、下中心杆之间的距离可以通过旋转T型螺纹无级调节，能够满足所有桥塞和球座的坐封行程要求。

3、本发明的上下中心杆之间通过安全销钉进行连接，坐封后下中心杆不会落入井内，工具安全可靠。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的连接示意图。

图中：1-上中心杆；2-外推筒；3-卡件；4-安全销钉；5-调节套；6-下中心杆；7-电缆；8-磁定位；9-射孔枪；10-火药坐封工具；11-坐封工具行程调节器；12-桥塞；13-置物孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据图1所示的一种坐封工具行程调节器，包括

外推筒2，

上中心杆1，上中心杆1与外推筒2上部内侧壁接触；

调节套5，调节套5是底部中心有通孔的桶状结构，调节套5外侧壁与外推筒2内侧壁接触，调节套5通过卡件3与外推筒2固定；

连接件4，连接件4水平设置在调节套5内，连接件4的两端与调节套5的内侧壁滑动连接，上中心杆1的下端与连接件4连接；

下中心杆6，下中心杆6上端外侧壁与调节套5内侧壁连接，下中心杆6下端穿过调节套5底部中心通孔延伸至外推筒2外，下中心杆6在调节套5内能够进行位置的调整与固定。

在实际使用时，将上中心杆1与现有技术的坐封工具的中心杆连接，外推筒2上端与坐封工具外筒连接，下中心杆6与现有技术的桥塞或球座的中心杆连接。调节套5下端通过与下中心杆6连接，根据桥塞或球座需要的坐封行程，调整下中心杆6与上中心杆1之间的距离，简单、方便的实现了有效行程调节的目的。为了保证下中心杆6及调节套5坐封后不会落入井内，在上中心杆1下端安装了连接件4，连接件4水平设置在调节套5内，连接件4的两端与调节套5的内侧壁滑动连接，不仅保证了下中心杆6及调节套5坐封后不会落入井内，且不影响下中心杆6与上中心杆1行程调节功能的实现。调节好下中心杆6与上中心杆1之间的距离后，按井口至井底顺序连接现有技术的电缆7、磁定位8、射孔枪9、火药坐封工具10、坐封工具行程调节器11桥塞或球座12，下入上述工具串至工具坐封位置，在地面发出启动坐封工具的信号启动坐封工具，在火药坐封工具10的中心杆运动一定距离后，使得坐封工具行程调节器11的下中心杆6与上中心杆1接触，开始推动桥塞的坐封运动，直至完成桥塞坐封。

本发明不需要改变现有技术的通用坐封工具结构，只需要将本发明连接在坐封工具与桥塞之间即可实现坐封工具行程的调节，方便、易行，便于推广应用。

实施例二：

根据图1所示的一种坐封工具行程调节器，与实施例一不同之处在于：所述的上中心杆1是由上、中、下三段圆柱组成的一体结构，所述的中段圆柱的外径与外推筒2内径匹配，中段圆柱外径、上段圆柱外径、下段圆柱外径依次减小，下段圆柱长度、上段圆柱长度、中段圆柱长度依次减小；下段圆柱的下端沿径向开有通孔。

在实际使用时，上中心杆1中段圆柱的外径与外推筒2内径匹配，使得上中心杆1中段圆柱与外推筒2内侧壁吻合接触，较好的起到了扶正的作用。下段圆柱的下端沿径向所开通孔，用于与连接件4的连接；连接件4穿过下段圆柱的下端沿径向所开通孔，连接件4的两端与调节套5内侧壁连接。

实施例三：

根据图1所示的一种坐封工具行程调节器，与实施例一不同之处在于：所述的下中心杆6是由上、中、下三段圆柱组成的一体结构；上段圆柱外径与调节套5内径匹配，中段圆柱外径与调节套5底部中心通孔的孔径匹配；所述上段圆柱、中段圆柱、下段圆柱的外径依次递减。

在实际使用时，下中心杆6上段圆柱外径与调节套5内径匹配，能够较好的进行下中心杆6上下位置的调节与固定；中段圆柱外径与调节套5底部中心通孔的孔径匹配，使得下中心杆6不仅能够使下中心杆6在调节套5底部中心通孔内顺畅的进行上下调整位置时的移动，而且较好的起点了稳定下中心杆6的作用，下中心杆6的下段圆柱方便的与桥塞12进行连接。

实施例四：

根据图1所示的一种坐封工具行程调节器，与实施例一不同之处在于：所述的调节套5的内侧壁沿轴向相对设置有一对与连接件匹配的条形滑动槽，调节套5的外侧壁开有置物孔13。

在实际使用时，调节套5的内侧壁沿轴向相对设置有一对与连接件匹配的滑动槽，用于连接件4两端与调节套5内侧壁的连接，且保证连接件4在条形槽内上下自由移动，但不脱落。为了与连接件4相匹配且保证连接件4在滑动槽内滑动时不脱落，可将滑动槽的设置形状与连接件4匹配。本实施例中，为匹配圆形连接件4，所开滑动槽的形状为圆形槽。调节套5的外侧壁所开的置物孔13，用于卡件3的连接。

实施例五：

根据图1所示的一种坐封工具行程调节器，与实施例一不同之处在于：所述的连接件4为安全销钉；所述的卡件3为剪钉。

在实际使用时，连接件4采用安全销钉，不仅使上中心杆1方便的与调节套5进行连接，而且连接件4也能够方便的进行移动。

启动坐封工具后，在火药坐封工具10运动一定距离后，上中心杆1与下中心杆6相接触，火药坐封工具10继续移动时卡件3即剪钉被剪断，方便的进行后续的操作。卡件3采用剪钉的技术方案，既能够起到一定的固定作用，又能够在需要时被剪断进行后续操作。

实施例六：

根据图1所示的一种坐封工具行程调节器，与实施例一不同之处在于：所述的调节套5的内侧壁开有螺纹，所述下中心杆6上部与调节套5的内侧壁螺纹连接。

优选的是所述的螺纹采用的T型螺纹。

在实际使用时，调节套5的内侧壁开有螺纹，下中心杆6上部与调节套5的内侧壁螺纹连接，调整下中心杆6与上中心杆1件的间距时，只需旋拧下中心杆6，即可方便的进行调整。

螺纹采用的T型螺纹，不仅强度高，而且便于拆卸，还可以重复利用，有效的节约了成本，延长了本发明的使用寿命。

实施例七：

根据图1所示的一种坐封工具行程调节器，与实施例一不同之处在于：所述的外推筒2的上下两端的内侧壁分别开有螺纹。

在实际使用时，外推筒2采用本技术方案，能够方便的与火药坐封工具10和桥塞或球座12连接或拆卸，便于安装和维修。

实施例八：

根据图1所示的一种坐封工具行程调节器，与实施例一不同之处在于：所述的外推筒2的侧壁中部开有通孔，所述卡件3通过外推筒2侧壁中部所开的通孔与调节套5连接。

在实际使用时，卡件3通过外推筒2侧壁中部所开的通孔与调节套5连接，使得连接比较方便。

实施例九：

一种坐封工具行程的调节方法，包括如下步骤：

步骤一：将坐封工具行程调节器的上中心杆1与坐封工具中心杆连接，外推筒2上端与坐封工具外筒连接，下中心杆6与桥塞或球座中心杆连接。

步骤二：根据桥塞或球座需要的坐封行程，旋转下中心杆6，调节上中心杆1与下中心杆6之间的距离，使上中心杆1下端面与下中心杆6上端面之间的距离等于预设坐封行程；

步骤三：按井口至井底顺序连接电缆7、磁定位8、射孔枪9、火药坐封工具10、坐封工具行程调节器11桥塞或球座12，下入上述工具串至工具坐封位置；

步骤四：在地面发出启动坐封工具的电信号启动坐封工具，在火药坐封工具10的中心杆运动使上中心杆1与下中心杆6接触后，开始推动桥塞的坐封运动，直至完成桥塞坐封。

在实际使用时，本发明不需要改变现有通用坐封工具结构，只需要将坐封工具行程调节器连接在坐封工具与桥塞之间即可，便于现场推广应用。本发明上中心杆1与下中心杆6之间的距离，通过旋转T型螺纹即可进行无级调节，能够满足所有桥塞和球座的坐封行程要求。本发明上中心杆1与下中心杆6之间通过安全销钉连接，坐封后下中心杆6不会落入井内，工具安全可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种坐封工具行程调节器，其特征在于：包括

外推筒(2)，

上中心杆(1)，上中心杆(1)与外推筒(2)上部内侧壁接触；

调节套(5)，调节套(5)是底部中心有通孔的桶状结构，调节套(5)外侧壁与外推筒(2)内侧壁接触，调节套(5)通过卡件(3)与外推筒(2)固定；

连接件(4)，连接件(4)水平设置在调节套(5)内，连接件(4)的两端与调节套(5)的内侧壁滑动连接，上中心杆(1)的下端与连接件(4)连接；

下中心杆(6)，下中心杆(6)上端外侧壁与调节套(5)内侧壁连接，下中心杆(6)下端穿过调节套(5)底部中心通孔延伸至外推筒(2)外，下中心杆(6)在调节套(5)内能够进行位置的调整与固定。

2.如权利要求1所述的一种坐封工具行程调节器，其特征在于：所述的上中心杆(1)是由上、中、下三段圆柱组成的一体结构，所述的中段圆柱的外径与外推筒(2)内径匹配，中段圆柱外径、上段圆柱外径、下段圆柱外径依次减小，下段圆柱长度、上段圆柱长度、中段圆柱长度依次减小；下段圆柱的下端沿径向开有通孔。

3.如权利要求1所述的一种坐封工具行程调节器，其特征在于：所述的下中心杆(6)是由上、中、下三段圆柱组成的一体结构；上段圆柱外径与调节套(5)内径匹配，中段圆柱外径与调节套(5)底部中心通孔的孔径匹配；所述上段圆柱、中段圆柱、下段圆柱的外径依次递减。

4.如权利要求1所述的一种坐封工具行程调节器，其特征在于：所述的调节套(5)的内侧壁沿轴向相对设置有一对与连接件匹配的条形滑动槽，调节套(5)的外侧壁开有置物孔(13)。

5.如权利要求1所述的一种坐封工具行程调节器，其特征在于：所述的连接件(4)为安全销钉；所述的卡件(3)为剪钉。

6.如权利要求1所述的一种坐封工具行程调节器，其特征在于：所述的调节套(5)的内侧壁开有螺纹，所述下中心杆(6)上部与调节套(5)的内侧壁螺纹连接。

7.如权利要求6所述的一种坐封工具行程调节器，其特征在于：所述的螺纹采用的T型螺纹。

8.如权利要求1所述的一种坐封工具行程调节器，其特征在于：所述的外推筒(2)的上下两端的内侧壁分别开有螺纹。

9.如权利要求1所述的一种坐封工具行程调节器，其特征在于：所述的外推筒(2)的侧壁中部开有通孔，所述卡件(3)通过外推筒(2)侧壁中部所开的通孔与调节套(5)连接。

10.一种坐封工具行程的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将坐封工具行程调节器的上中心杆(1)与坐封工具中心杆连接，外推筒(2)上端与坐封工具外筒连接，下中心杆(6)与桥塞或球座中心杆连接；

步骤二：根据桥塞或球座需要的坐封行程，旋转下中心杆(6)，调节上中心杆(1)与下中心杆(6)之间的距离，使上中心杆(1)下端面与下中心杆(6)上端面之间的距离等于预设坐封行程；

步骤三：按井口至井底顺序连接电缆(7)、磁定位(8)、射孔枪(9)、火药坐封工具(10)、坐封工具行程调节器(11)桥塞或球座(12)，下入上述工具串至工具坐封位置；

步骤四：在地面发出启动坐封工具的电信号启动坐封工具，在火药坐封工具(10)的中心杆运动使上中心杆(1)与下中心杆(6)接触后，开始推动桥塞的坐封运动，直至完成桥塞坐封。

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