CN113047804A - 投捞式双作用堵塞器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及井下油管封堵技术领域，是一种投捞式双作用堵塞器，其包括预置工作筒和封堵器，封堵器包括上接头、外筒、引锥、双向密封组件、防转件和单向止退卡块，预置工作筒上端内侧设有上部位于其上方的上接头，上接头下端内侧固定安装有下部位于预置工作筒下方的引锥，引锥中部外侧固定安装有上端位于上接头下部外侧的外筒。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过使密封外环台下端呈上大下小的圆台形以及密封内环台上端呈上小下大的圆台形，使密封外环台下端外侧密封内环台上端内侧形成锥面密封；通过设置单向止退槽和单向止退卡块，避免外筒相对于预置工作筒向上移动，具有稳定、可靠和密封效果好的特点。

Description

投捞式双作用堵塞器

技术领域

本发明涉及井下油管封堵技术领域，是一种投捞式双作用堵塞器。

背景技术

在油气井生产过程中，随着地下油气的压强下降，有可能出水，下层的地层水有可能淹没上层的油气，使油气井产能下降或报废。此时，就要把出水的地层封堵。另外，为了防止井喷，都要安装井控装备，在发生溢流或者井喷时可以远程对环空实施瞬间关井，但有的井喷也发生在管柱内，在起管柱作业时，管柱内防喷一直困扰着修井技术入员，特别是在深井施工时，起一趟管柱往往需要很长时间，井喷的危险时刻存在，在起管柱时对管柱内下部进行有效堵塞是迫在眉睫的问题。另外，现有堵塞器存在密封效果不好的问题。

发明内容

本发明提供了一种投捞式双作用堵塞器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有堵塞器密封效果不好，无法实现双向密封的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种投捞式双作用堵塞器包括预置工作筒和封堵器，封堵器包括上接头、外筒、引锥、双向密封组件、防转件和单向止退卡块，预置工作筒上端内侧设有上部位于其上方的上接头，上接头下端内侧固定安装有下部位于预置工作筒下方的引锥，引锥中部外侧固定安装有上端位于上接头下部外侧的外筒；上接头上部外侧设有密封外环台，密封外环台下端呈上大下小的圆台形，对应密封外环台下方位置的预置工作筒上部内侧设有密封内环台，密封内环台上端呈上小下大的圆台形，上接头中部外侧与密封内环台之间设有双向密封组件，上接头下部外侧与外筒之间设有防转件；外筒下部外侧沿圆周间隔分布有至少两个内外贯通的安装口，对应安装口位置的预置工作筒内侧设有单向止退槽，安装口内限位安装有外端位于单向止退槽内的单向止退卡块。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述单向止退卡块可包括卡块本体、第一止退块、第二止退块、第三止退块和挡块，单向止退槽包括由上至下依次间隔分布的第一止退槽、第二止退槽和第三止退槽、第一止退槽包括由上至下依次连通的第一锥孔、第一直孔和第二锥孔，第二止退槽包括由上至下依次连通的第二直孔和第三锥孔，第三止退槽包括由上至下依次连通的第三直孔和第四锥孔，第一锥孔呈上小下大的圆台形，第二锥孔、第三锥孔和第四锥孔均呈上大下小的圆台形；对应安装口位置的引锥外侧设有安装环槽，安装口内设有内端位于安装环槽内的卡块本体，卡块本体内端两侧设有挡块，卡块本体上部外侧设有位于第一止退槽内且与第一止退槽相匹配的第一止退块，卡块本体中部外侧设有位于第二止退槽内且与第二止退槽相匹配的第二止退块，卡块本体下部外侧设有位于第三止退槽内且与第三止退槽相匹配的第三止退块。

上述单向止退卡块还可包括弹簧片，对应每个安装口上侧中部位置的外筒上部外侧均设有安装长孔，对应每个安装长孔位置的上接头下端外侧均设有安装长槽，对应每个安装长槽上端位置的外筒外侧均设有上固定孔，卡块本体上端内侧设有上宽下窄的安装斜槽，卡块本体下部外侧中央设有能与安装斜槽连通的下固定孔，安装长槽内设有弹簧片，弹簧片包括由上至下依次固定安装在一起的悬挂部、安装部和支撑部，上固定孔内设有悬挂部，安装部位于支撑部下部位于安装斜槽内，支撑部下端位于下固定孔内，支撑部呈上内下外状倾斜。

上述双向密封组件可包括压环、上V形圈、隔环、下V形圈和底环，上接头中部外侧设有密封环槽，密封环槽内由上至下依次间隔设有压环、隔环和底环，压环和隔环之间由上至下依次设有至少两个上V形圈，隔环和底环之间由上至下依次设有至少两个下V形圈。

上述防转件可为防转键，外筒上端内侧沿圆周间隔分布有至少两个内键槽，对应内键槽位置的上接头下部外侧设有外键槽，外键槽内设有外端位于对应位置内键槽内的防转键。

上述上接头下端内侧可与引锥上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起，引锥中部外侧与外筒下端内侧通过螺纹连接固定安装在一起。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过使密封外环台下端呈上大下小的圆台形以及密封内环台上端呈上小下大的圆台形，使密封外环台下端外侧密封内环台上端内侧形成锥面密封；通过设置密封外环台和密封内环台，防止封堵器从预置工作筒中掉落到下部入井管柱内；通过设置单向止退槽和单向止退卡块，避免外筒相对于预置工作筒向上移动，通过设置弹簧片，为卡块本体提供向外的支撑力；通过设置防转键，避免外筒相对于上接头旋转，具有稳定、可靠和密封效果好的特点。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视半剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为预置工作筒，2为上接头，3为外筒，4为引锥，5为压环，6为上V形圈，7为隔环，8为下V形圈，9为底环，10为卡块本体，11为第一止退块，12为第二止退块，13为第三止退块，14为挡块，15为悬挂部，16为安装部，17为支撑部，18为防转键，19为密封外环台，20为密封内环台，21为第一止退槽，22为第二止退槽，23为第三止退槽，24为安装长孔，25为上固定孔，26为下固定孔，27为安装斜槽。

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所示，该投捞式双作用堵塞器包括预置工作筒1和封堵器，封堵器包括上接头2、外筒3、引锥4、双向密封组件、防转件和单向止退卡块，预置工作筒1上端内侧设有上部位于其上方的上接头2，上接头2下端内侧固定安装有下部位于预置工作筒1下方的引锥4，引锥4中部外侧固定安装有上端位于上接头2下部外侧的外筒3；上接头2上部外侧设有密封外环台19，密封外环台19下端呈上大下小的圆台形，对应密封外环台19下方位置的预置工作筒1上部内侧设有密封内环台20，密封内环台20上端呈上小下大的圆台形，上接头2中部外侧与密封内环台20之间设有双向密封组件，上接头2下部外侧与外筒3之间设有防转件；外筒3下部外侧沿圆周间隔分布有至少两个内外贯通的安装口，对应安装口位置的预置工作筒1内侧设有单向止退槽，安装口内限位安装有外端位于单向止退槽内的单向止退卡块。

在使用过程，将预置工作筒1接入入井管柱内，随入井管柱下入到油气井中，将封堵器从井口投入或使用钢丝将封堵器下入入井管柱，通过在预置工作筒1和上接头2之间设置双向密封组件，实现对油管的上下双向封堵；通过设置密封外环台19和密封内环台20，投入封堵器后密封外环台下侧座于密封内环台上侧，防止封堵器从预置工作筒1中掉落到下部入井管柱内；通过设置单向止退槽和单向止退卡块，避免外筒3相对于预置工作筒1向上移动，造成双向密封组件移动密封内环台20上方发生密封失效的问题；通过使密封外环台19下端呈上大下小的圆台形以及密封内环台20上端呈上小下大的圆台形，使密封外环台19下端外侧密封内环台20上端内侧形成锥面密封；通过设置防转件，避免外筒3相对于上接头2旋转；另外，当上部压力大于下部压力，不仅仅是通过双向密封组件起到密封作用，密封外环台19下端外侧密封内环台20上端内侧形成锥面密封使本发明具有更好的密封效果；当上部压力小于下部压力，在单向止退槽和单向止退卡块的作用下，使双向密封组件密封更加稳定可靠。根据需求，将封堵器从井口投入入井管柱时，当封堵器到达预置工作筒1位置后，开泵，当泵压突然上升时，说明封堵器已经堵塞了入井管柱内部；使用钢丝将封堵器下入入井管柱时，堵塞器到达预置工作筒1中上部后，向下震击使单向止退卡块进入单向止退槽，从而封堵下部入井管柱；另外，验证本发明堵塞效果时，可以从入井管柱打压，当压力急剧升高时，说明入井管柱下部堵塞，也可从环空打压，入井管柱立压不变，说明入井管柱下部堵塞。

可根据实际需要，对上述投捞式双作用堵塞器作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，单向止退卡块包括卡块本体10、第一止退块11、第二止退块12、第三止退块13和挡块14，单向止退槽包括由上至下依次间隔分布的第一止退槽21、第二止退槽22和第三止退槽23、第一止退槽21包括由上至下依次连通的第一锥孔、第一直孔和第二锥孔，第二止退槽22包括由上至下依次连通的第二直孔和第三锥孔，第三止退槽23包括由上至下依次连通的第三直孔和第四锥孔，第一锥孔呈上小下大的圆台形，第二锥孔、第三锥孔和第四锥孔均呈上大下小的圆台形；对应安装口位置的引锥4外侧设有安装环槽，安装口内设有内端位于安装环槽内的卡块本体10，卡块本体10内端两侧设有挡块14，卡块本体10上部外侧设有位于第一止退槽21内且与第一止退槽21相匹配的第一止退块11，卡块本体10中部外侧设有位于第二止退槽22内且与第二止退槽22相匹配的第二止退块12，卡块本体10下部外侧设有位于第三止退槽23内且与第三止退槽23相匹配的第三止退块13。在使用过程中，通过设置挡块14，避免卡块本体10从安装口内掉落；通过设置单向止退槽避免外筒3相对于预置工作筒1向上移动。

如附图1所示，单向止退卡块还包括弹簧片，对应每个安装口上侧中部位置的外筒3上部外侧均设有安装长孔24，对应每个安装长孔24位置的上接头2下端外侧均设有安装长槽，对应每个安装长槽上端位置的外筒3外侧均设有上固定孔25，卡块本体10上端内侧设有上宽下窄的安装斜槽27，卡块本体10下部外侧中央设有能与安装斜槽27连通的下固定孔26，安装长槽内设有弹簧片，弹簧片包括由上至下依次固定安装在一起的悬挂部15、安装部16和支撑部17，上固定孔25内设有悬挂部15，安装部16位于支撑部17下部位于安装斜槽27内，支撑部17下端位于下固定孔26内，支撑部17呈上内下外状倾斜。在使用过程中，通过设置弹簧片，为卡块本体10提供向外的支撑力，避免第一止退块11、第二止退块12和第三止退块13分别与第一止退槽21、第二止退槽22和第三止退槽23内脱离，从而影响单向止退作用，使本发明失效。

如附图1所示，双向密封组件包括压环5、上V形圈6、隔环7、下V形圈8和底环9，上接头2中部外侧设有密封环槽，密封环槽内由上至下依次间隔设有压环5、隔环7和底环9，压环5和隔环7之间由上至下依次设有至少两个上V形圈6，隔环7和底环9之间由上至下依次设有至少两个下V形圈8。在使用过程中，通过这样的设置，使上V形圈6与下V形圈8开口相对，从而具有更好的双向密封效果。根据需求，上V形圈6和下V形圈8均可为氟橡胶材料制成，二者可以根据井下的密封压力要求，进行数量上的增加或减小。

如附图1所示，防转件为防转键18，外筒3上端内侧沿圆周间隔分布有至少两个内键槽，对应内键槽位置的上接头2下部外侧设有外键槽，外键槽内设有外端位于对应位置内键槽内的防转键18。在使用过程中，通过这样的设置避免外筒3相对于上接头2旋转。

如附图1所示，上接头2下端内侧与引锥4上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起，引锥4中部外侧与外筒3下端内侧通过螺纹连接固定安装在一起。在使用过程中，通过这样的设置，便于安装与拆卸。

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 (9)

1.一种投捞式双作用堵塞器，其特征在于包括预置工作筒和封堵器，封堵器包括上接头、外筒、引锥、双向密封组件、防转件和单向止退卡块，预置工作筒上端内侧设有上部位于其上方的上接头，上接头下端内侧固定安装有下部位于预置工作筒下方的引锥，引锥中部外侧固定安装有上端位于上接头下部外侧的外筒；上接头上部外侧设有密封外环台，密封外环台下端呈上大下小的圆台形，对应密封外环台下方位置的预置工作筒上部内侧设有密封内环台，密封内环台上端呈上小下大的圆台形，上接头中部外侧与密封内环台之间设有双向密封组件，上接头下部外侧与外筒之间设有防转件；外筒下部外侧沿圆周间隔分布有至少两个内外贯通的安装口，对应安装口位置的预置工作筒内侧设有单向止退槽，安装口内限位安装有外端位于单向止退槽内的单向止退卡块。

2.根据权利要求1所述的投捞式双作用堵塞器，其特征在于单向止退卡块包括卡块本体、第一止退块、第二止退块、第三止退块和挡块，单向止退槽包括由上至下依次间隔分布的第一止退槽、第二止退槽和第三止退槽、第一止退槽包括由上至下依次连通的第一锥孔、第一直孔和第二锥孔，第二止退槽包括由上至下依次连通的第二直孔和第三锥孔，第三止退槽包括由上至下依次连通的第三直孔和第四锥孔，第一锥孔呈上小下大的圆台形，第二锥孔、第三锥孔和第四锥孔均呈上大下小的圆台形；对应安装口位置的引锥外侧设有安装环槽，安装口内设有内端位于安装环槽内的卡块本体，卡块本体内端两侧设有挡块，卡块本体上部外侧设有位于第一止退槽内且与第一止退槽相匹配的第一止退块，卡块本体中部外侧设有位于第二止退槽内且与第二止退槽相匹配的第二止退块，卡块本体下部外侧设有位于第三止退槽内且与第三止退槽相匹配的第三止退块。

3.根据权利要求2所述的投捞式双作用堵塞器，其特征在于单向止退卡块还包括弹簧片，对应每个安装口上侧中部位置的外筒上部外侧均设有安装长孔，对应每个安装长孔位置的上接头下端外侧均设有安装长槽，对应每个安装长槽上端位置的外筒外侧均设有上固定孔，卡块本体上端内侧设有上宽下窄的安装斜槽，卡块本体下部外侧中央设有能与安装斜槽连通的下固定孔，安装长槽内设有弹簧片，弹簧片包括由上至下依次固定安装在一起的悬挂部、安装部和支撑部，上固定孔内设有悬挂部，安装部位于支撑部下部位于安装斜槽内，支撑部下端位于下固定孔内，支撑部呈上内下外状倾斜。

4.根据权利要求1或2或3所述的投捞式双作用堵塞器，其特征在于双向密封组件包括压环、上V形圈、隔环、下V形圈和底环，上接头中部外侧设有密封环槽，密封环槽内由上至下依次间隔设有压环、隔环和底环，压环和隔环之间由上至下依次设有至少两个上V形圈，隔环和底环之间由上至下依次设有至少两个下V形圈。

5.根据权利要求1或2或3所述的投捞式双作用堵塞器，其特征在于防转件为防转键，外筒上端内侧沿圆周间隔分布有至少两个内键槽，对应内键槽位置的上接头下部外侧设有外键槽，外键槽内设有外端位于对应位置内键槽内的防转键。

6.根据权利要求4所述的投捞式双作用堵塞器，其特征在于防转件为防转键，外筒上端内侧沿圆周间隔分布有至少两个内键槽，对应内键槽位置的上接头下部外侧设有外键槽，外键槽内设有外端位于对应位置内键槽内的防转键。

7.根据权利要求1或2或3或6所述的投捞式双作用堵塞器，其特征在于上接头下端内侧与引锥上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起，引锥中部外侧与外筒下端内侧通过螺纹连接固定安装在一起。

8.根据权利要求4所述的投捞式双作用堵塞器，其特征在于上接头下端内侧与引锥上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起，引锥中部外侧与外筒下端内侧通过螺纹连接固定安装在一起。

9.根据权利要求5所述的投捞式双作用堵塞器，其特征在于上接头下端内侧与引锥上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起，引锥中部外侧与外筒下端内侧通过螺纹连接固定安装在一起。

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