CN113586003A - 一种联动坐封分流找漏工具 - Google Patents

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Abstract

本发明属于井下工具领域，尤其涉及一种联动坐封分流找漏工具，包括上接头、中心管、坐封活塞、胶筒和下接头，上接头和下接头分别通过螺纹连接在中心管的上下两端，坐封活塞和胶筒均套在中心管的外侧，中心管上设置有过液孔，坐封时，向中心管内打压，压力经过所述过液孔后传导至坐封活塞的上侧，坐封活塞在该压力的推动下沿中心管的外壁滑动，继而压缩胶筒，使胶筒坐封。本发明可同时实现封隔和分流两项功能，通过将胶筒坐封和分流两个动作联动，消除了找漏过程两个动作的相互干扰，同时，本发明通过设计胶筒坐封动作和分流动作的时机，使胶筒坐封到一定程度后射流孔才开启分流，从而保证了胶筒的稳压效果。

Description

一种联动坐封分流找漏工具
技术领域
本发明属于井下工具领域，尤其涉及一种联动坐封分流找漏工具，同时也适用于压裂管柱。
背景技术
随着油田开发时间的延长，油水井套管长期经受腐蚀、应力、磨损、撞击等原因，出现套管破漏、错段、开裂等现象，影响油水井的正常生产，注水井低效无效注入、油井产出抑制，井液从套管外侧上返至地面还会造成环境污染。
现有的找漏管柱主要为K344封隔器配套节流器进行找漏，封隔器坐封封隔，节流器分流打压，观察管柱是否稳压确定套管是否有漏点。但在施工过程中存在K344封隔器、节流器由于加工参数、加工质量的不统一产生节流器提前开启、封隔器坐封滞后等机构动作的混乱。
同时由于K344封隔器为扩张胶筒存在胶筒寿命短，胶筒内部液体有流动性，尤其定向井，在打压到一定压力时存在液体从侧面窜流的问题，造成稳压效果差，漏点判断模糊。节流器结构为外置弹簧结构容易出现破损，若携带井内杂物则可造成节流器失效。
发明内容
本发明提供一种联动坐封分流找漏工具，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供一种联动坐封分流找漏工具，包括上接头、中心管、坐封活塞、胶筒和下接头，上接头和下接头分别通过螺纹连接在中心管的上下两端，坐封活塞和胶筒均套在中心管的外侧，中心管上设置有过液孔，坐封时，向中心管内打压，压力经过所述过液孔后传导至坐封活塞的上侧，坐封活塞在该压力的推动下沿中心管的外壁滑动，继而压缩胶筒，使胶筒坐封，胶筒坐封到一定程度后射流孔开启分流，实现套管找漏；同时设计强制回弹机构，在撤压后强制胶筒回弹解封。
所述坐封活塞的上端套在所述上接头下端的外侧，并与上接头滑动密封配合；
所述过液孔共有两个，分别称为过液孔A和过液孔B；
所述坐封活塞和中心管之间的环形空间内设置有外滑套、内滑套、弹簧A和弹簧B，其中，外滑套滑动安装在坐封活塞和中心管之间的环形空间内，内滑套安装在外滑套和中心管之间的环形空间内，弹簧A的上下两端分别固定连接在上接头的下端面和内滑套的上端面上，弹簧B套在中心管上且位于外滑套和坐封活塞之间；
所述内滑套上加工有径向通孔，该径向通孔内安装有可沿径向滑动的锁块，所述外滑套的内侧和中心管的外侧均设置有与所述锁块匹配的锁槽；坐封前，锁块的一端插在外滑套内侧的锁槽内，从而将内滑套锁定在外滑套上，锁块的另一端抵在中心管的外壁上，同时，加工在中心管上的另一锁槽在中心管上的轴向位置位于锁块和过液孔B之间；
所述过液孔A在中心管上的轴向位置位于所述上接头和所述内滑套之间；
所述内滑套的内侧与中心管的外壁滑动密封配合，所述外滑套的内侧与所述中心管滑动密封配合；坐封前，所述过液孔B在中心管上的轴向位置位于上述两个密封配合处之间；
所述内滑套的外侧与所述外滑套的内侧滑动密封配合；
所述坐封活塞上与所述上接头重合的区段设置有径向通孔，称为射流孔；
作为优选方案，在所述弹簧B的弹力作用下，所述外滑套的上端面抵在所述上接头的下端面上。
作为优选方案，所述外滑套的外侧安装有用于增加坐封活塞和外滑套之间的摩擦力的阻尼环。
本发明的有益效果为：
1、本发明可同时实现封隔和分流两项功能，通过将胶筒坐封和分流两个动作联动，消除了找漏过程两个动作的相互干扰，同时，本发明通过设计胶筒坐封动作和分流动作的时机，使胶筒坐封到一定程度后射流孔才开启分流，从而保证了胶筒的稳压效果。
2、本发明在坐封活塞内设置了巧妙的弹簧机构，不但可以有效降低胶筒坐封所需的压力，而且可在中心管内的压力解除后强迫胶筒复位，从而实现低力坐封、强制自动解封功能，并可多次重复坐封解封。在利用了弹簧弹力实现强制解封的同时，还能使弹簧的弹力不会对胶筒的坐封造成阻碍，这是本发明中弹簧机构的实质性特点。
3、本发明中，胶筒5坐封初期，弹簧A9内蓄积的能量作为胶筒5强制解封时的能量来源，弹簧B14内蓄积的能量产生的力与打压后产生的液压共同作用在坐封活塞2，从而变相减小了胶筒5的坐封压力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的另一实施例的结构示意图。
图中：1、上接头，2、坐封活塞，3、内滑套，4、外滑套，5、胶筒，6、中心管，7、下接头，8、射流孔，9、弹簧A，10、过液孔A，11、锁块，12、锁槽，13、过液孔B，14、弹簧B，15、阻尼环。
图中，黑色色块填充的区域均为密封圈。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例一：
如图1所示，本实施例包括上接头1、中心管6、坐封活塞2、胶筒5和下接头7，上接头1和下接头7分别通过螺纹连接在中心管6的上下两端，坐封活塞2和胶筒5均套在中心管6的外侧，中心管6上设置有过液孔，坐封时，向中心管6内打压，压力经过所述过液孔后传导至坐封活塞2的上侧，坐封活塞2在该压力的推动下沿中心管6的外壁滑动，继而压缩胶筒5，使胶筒5坐封。以上为现有技术中的常见结构，在此不再赘述。
如图1所示，本发明的创新之处在于：
本发明在坐封活塞内设置了巧妙的弹簧机构，不但可以有效降低胶筒坐封所需的压力，而且可在中心管内的压力解除后强迫胶筒复位，从而实现低力坐封、强制自动解封功能，并可多次重复坐封解封。在利用了弹簧弹力实现强制解封的同时，还能使弹簧的弹力不会对胶筒的坐封造成阻碍，这是本发明中弹簧机构的实质性特点。
所述坐封活塞2的上端套在所述上接头1下端的外侧，并与上接头1滑动密封配合；所述过液孔共有两个，分别称为过液孔A10和过液孔B13；所述坐封活塞2和中心管6之间的环形空间内设置有外滑套4、内滑套3、弹簧A9和弹簧B14，其中，外滑套4滑动安装在坐封活塞2和中心管6之间的环形空间内，内滑套3安装在外滑套4和中心管6之间的环形空间内，弹簧A9的上下两端分别固定连接在上接头1的下端面和内滑套3的上端面上，弹簧B14套在中心管6上且位于外滑套4和坐封活塞2之间；所述内滑套3上加工有径向通孔，该径向通孔内安装有可沿径向滑动的锁块11，所述外滑套4的内侧和中心管6的外侧均设置有与所述锁块11匹配的锁槽12；坐封前，锁块11的一端插在外滑套4内侧的锁槽12内，从而将内滑套3锁定在外滑套4上，锁块11的另一端抵在中心管6的外壁上，同时，加工在中心管6上的另一锁槽12在中心管6上的轴向位置位于锁块11和过液孔B13之间；所述过液孔A10在中心管6上的轴向位置位于所述上接头1和所述内滑套3之间；所述内滑套3的内侧与中心管6的外壁滑动密封配合，所述外滑套4的内侧与所述中心管6滑动密封配合；坐封前，所述过液孔B13在中心管6上的轴向位置位于上述两个密封配合处之间；所述内滑套3的外侧与所述外滑套4的内侧滑动密封配合；所述坐封活塞2上与所述上接头1重合的区段设置有径向通孔，称为射流孔8。
本发明的工作原理如下：
中心管6内打压后，压力经过过液孔A10和过液孔A10到达中心管6外侧，在过液孔A10处，压力作用在内滑套3的上端面上从而推动内滑套3沿着中心管6的外壁向下滑动，由于内滑套3被锁块11锁定在外滑套4上，因此外滑套4和内滑套3一同向下滑动，内滑套3滑动过程中，弹簧A被拉伸的同时开始蓄积弹性势能，外滑套4滑动过程中，弹簧B被压缩并开始蓄积弹性势能。
与此同时，过液孔B处的压力分别沿上下两个方向作用在内滑套3和外滑套4上，使内滑套3、外滑套4和锁块11三者的组合体不会在过液孔B处的压力作用下发生移动，也不会对坐封活塞2形成有效的推动力。
内滑套3滑动过程中，当锁块11滑动至与中心管6上的锁槽12对应时，锁块11被迫沿径向滑动并插入中心管6外侧的锁槽12内，同时，锁块11的另一端从外滑套4内侧的锁槽12内脱出，从而使内滑套3和外滑套4之间的锁定状态解除，并将内滑套3锁定在中心管6上。此后，外滑套4在过液孔B处的压力推动下沿中心管6向下移动，继而压缩胶筒5，实现胶筒5的坐封。
中心管6内的压力卸除后，外滑套4在弹簧B的弹力作用下向上滑动，滑动过程中，当外滑套4内侧的锁槽12滑动至与锁块11对应时，锁块11被迫沿径向滑动并插入外滑套4内侧的锁槽12内，同时，锁块11的另一端从中心管6外侧的锁槽12内脱出，从而将内滑套3锁定在外滑套4上，并使内滑套3和中心管6的锁定状态解除。此后，内滑套3和外滑套4在弹簧A9的弹力作用下一同沿中心管6向上滑动。
上述过程中，胶筒5坐封初期，弹簧A9内蓄积的能量作为胶筒5强制解封时的能量来源，弹簧B14内蓄积的能量产生的力与打压后产生的液压共同作用在坐封活塞2，从而变相减小了胶筒5的坐封压力。
如图1所示，在所述弹簧B14的弹力作用下，所述外滑套4的上端面抵在所述上接头1的下端面上，可保证外滑套4位置的稳定性。
实施例二：
如图1所示，本实施例与实施例一的区别在于：所述外滑套4的外侧安装有用于增加坐封活塞2和外滑套4之间的摩擦力的阻尼环15。解封时，坐封活塞2可在外滑套4的带动下与内滑套3同时向上滑动，从容彻底消除了各处摩擦力对胶筒5复位的阻碍作用，保证胶筒5彻底复位。
本发明专利所述的胶筒坐封和分流两个动作联动的设计思路、强制自动解封结构的设计思路在本发明专利的保护范围之内，其他根据本思路的变换形式或组合应用形式均在本专利的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种联动坐封分流找漏工具，包括上接头(1)、中心管(6)、坐封活塞(2)、胶筒(5)和下接头(7)，上接头(1)和下接头(7)分别通过螺纹连接在中心管(6)的上下两端，坐封活塞(2)和胶筒(5)均套在中心管(6)的外侧，中心管(6)上设置有过液孔，坐封时，向中心管(6)内打压，压力经过所述过液孔后传导至坐封活塞(2)的上侧，坐封活塞(2)在该压力的推动下沿中心管(6)的外壁滑动，继而压缩胶筒(5)，使胶筒(5)坐封，其特征在于：
所述坐封活塞(2)的上端套在所述上接头(1)下端的外侧，并与上接头(1)滑动密封配合；
所述过液孔共有两个，分别称为过液孔A(10)和过液孔B(13)；
所述坐封活塞(2)和中心管(6)之间的环形空间内设置有外滑套(4)、内滑套(3)、弹簧A(9)和弹簧B(14)，其中，外滑套(4)滑动安装在坐封活塞(2)和中心管(6)之间的环形空间内，内滑套(3)安装在外滑套(4)和中心管(6)之间的环形空间内，弹簧A(9)的上下两端分别固定连接在上接头(1)的下端面和内滑套(3)的上端面上，弹簧B(14)套在中心管(6)上且位于外滑套(4)和坐封活塞(2)之间；
所述内滑套(3)上加工有径向通孔，该径向通孔内安装有可沿径向滑动的锁块(11)，所述外滑套(4)的内侧和中心管(6)的外侧均设置有与所述锁块(11)匹配的锁槽(12)；坐封前，锁块(11)的一端插在外滑套(4)内侧的锁槽(12)内，从而将内滑套(3)锁定在外滑套(4)上，锁块(11)的另一端抵在中心管(6)的外壁上，同时，加工在中心管(6)上的另一锁槽(12)在中心管(6)上的轴向位置位于锁块(11)和过液孔B(13)之间；
所述过液孔A(10)在中心管(6)上的轴向位置位于所述上接头(1)和所述内滑套(3)之间；
所述内滑套(3)的内侧与中心管(6)的外壁滑动密封配合，所述外滑套(4)的内侧与所述中心管(6)滑动密封配合；坐封前，所述过液孔B(13)在中心管(6)上的轴向位置位于上述两个密封配合处之间；
所述内滑套(3)的外侧与所述外滑套(4)的内侧滑动密封配合；
所述坐封活塞(2)上与所述上接头(1)重合的区段设置有径向通孔，称为射流孔(8)。
2.根据权利要求1所述的一种联动坐封分流找漏工具，其特征在于：在所述弹簧B(14)的弹力作用下，所述外滑套(4)的上端面抵在所述上接头(1)的下端面上。
3.根据权利要求1所述的一种联动坐封分流找漏工具，其特征在于：所述外滑套(4)的外侧安装有用于增加坐封活塞(2)和外滑套(4)之间的摩擦力的阻尼环(15)。
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