CN113775308A - 一种施放器及井下工具串 - Google Patents

Abstract

本申请涉及天然气和石油开采技术领域，公开了一种施放器，包括轴体、基体、夹持臂、夹爪和锁定机构。轴体内开设有沿其轴线延伸的工作腔，工作腔延伸至轴体的一端并形成与外界连通的开口；基体设置在工作腔内；两条夹持臂沿轴体的轴线对称设置在工作腔内，夹持臂的固定端与基体固定连接；夹爪设置在夹持臂的活动端；两个锁定机构分别设置在两条夹持臂上；锁定机构被构造为在两个夹持臂的活动端位于夹持位置时能够相互配合，以将两个夹持臂的活动端维持在夹持位置；锁定机构被构造为在相互配合时能够在外力的作用下分离。该施放器适用于大井斜的油气井，在油气井内倾斜度较大的位置也能够可靠的释放连接在其上的井下工具。本申请还公开了一种包括该施放器的井下工具串。

Description

一种施放器及井下工具串

技术领域

本申请涉及天然气和石油开采技术领域，尤其涉及一种施放器及井下工具串。

背景技术

目前，在向油气井中下放井下工具时，施放工具通过销钉与井下工具连接。在通过施放工具将井下工具下放到油气井中预定位置后，利用振击使销钉断裂，从而使施放工具和井下工具脱离，井下工具留在油气井的预定位置。但是，上述的施放方法不适用于大井斜的油气井。当施放工具带动井下工具运动至油气井内倾斜度较大的位置后，振击力无法有效传导至施放工具于井下工具的连接处，导致连接施放工具和井下工具的销钉无法断裂，从而导致井下工具无法脱离施放工具。

发明内容

本申请的实施例提供一种施放器，其适用于大井斜的油气井，在油气井内倾斜度较大的位置也能够可靠的释放连接在其上的井下工具。

本申请的实施例还提供一种具备上述施放器的井下工具串。

为了达到上述的目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

一种施放器，包括：轴体，轴体内开设有沿其轴线延伸的工作腔，工作腔延伸至轴体的一端并形成与外界连通的开口；基体，基体设置在工作腔内；夹持臂，两条夹持臂沿轴体的轴线对称设置在工作腔内，夹持臂的固定端与基体固定连接，夹持臂的活动端靠近开口，夹持臂的活动端被构造为在相互靠近的夹持位置和相互远离的施放位置之间往复运动；在夹持臂自身弹性力的作用下，夹持臂的活动端始终具备向施放位置运动的趋势；夹爪，夹爪设置在夹持臂的活动端，夹爪位于两条夹持臂相互靠近的一侧；以及锁定机构，两个锁定机构分别设置在两条夹持臂上；其中，锁定机构被构造为在两个夹持臂的活动端位于夹持位置时能够相互配合，以将两个夹持臂的活动端维持在夹持位置；锁定机构被构造为在相互配合时能够在外力的作用下分离。

进一步的，轴体的周面开设有沿径向连通工作腔与外界的两个工作孔，两个工作孔分别与两个锁定机构正对；锁定机构包括固定轴和锁定体；固定轴固定设置于夹持臂上，锁定体与固定轴可转动的配合；锁定体上设置有锁定凹槽；一个锁定机构的固定轴能够嵌入另一个锁定机构的锁定体上的锁定凹槽，以将两个夹持臂的活动端维持在夹持位置；一个锁定机构的锁定体能够在外力的作用下脱离另一个锁定机构的固定轴，以使两个夹持臂的活动端能够在夹持臂自身弹性力的作用下相互远离并运动至施放位置；锁定体通过工作孔延伸至轴体外。

进一步的，沿径向，夹持臂上开设有容纳通孔；固定轴固定设置在容纳通孔内，锁定体位于容纳通孔内。

进一步的，夹持臂靠近活动端的位置形成宽度大于夹持臂其他位置的加强部，容纳通孔开设于加强部。

进一步的，锁定体由金属条弯折形成。

进一步的，工作孔沿轴向从工作腔的一端延伸至另一端。

进一步的，轴体内固定设置有限位部，限位部位于两个夹持臂之间。

进一步的，限位部靠近夹持臂的活动端。

进一步的，夹爪具有用于支撑被夹持物体的支撑面，沿基体至工作腔的开口的方向，支撑面至轴体的轴线的垂直距离逐渐减小。

一种井下工具串，包括上述任意一项的施放器以及井下工具；井下工具的端部设置有打捞头，打捞头通过开口插入工作腔内；当夹持臂的活动端位于夹持位置时，打捞头被夹爪夹持；当夹持臂的活动端位于施放位置时，夹爪脱离打捞头，打捞头能够运动至工作腔外。

本申请的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本申请的实施例提供的施放器，在组装时井下工具的打捞头通过开口进入工作腔内。在外力的作用下克服夹持臂自身的弹性力使夹持臂的活动端运动至夹持位置，此时井下工具的打捞头被夹爪夹持。将两个锁定机构结合，从而将夹持臂的活动端维持在夹持位置。要释放井下工具时，只需要使两个锁定机构相互脱离，在夹持臂自身弹性力的作用下夹持臂的活动端运动至施放位置，此时夹爪脱离井下工具的打捞头，井下工具脱离施放器。在施放井下工具的过程中无需振击，这使得本申请实施例提供的施放器适用于大井斜的油气井，且能够将井下工具施放至油气井内倾斜度较大的位置。

本申请实施例提供的井下工具串，适用于大井斜的油气井，且能够将井下工具施放至油气井内倾斜度较大的位置。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施方式，不应被看作是对本申请范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。

图1为本申请实施例1提供的井下工具串的内部结构示意图。

图2为本申请实施例1提供的井下工具串中井下施放器的剖面结构示意图，图中夹持臂的活动端位于夹持位置。

图3为本申请实施例1提供的井下工具串中井下施放器的剖面结构示意图，图中夹持臂的活动端位于施放位置。

图4为本申请实施例提供的井下工具串中，夹持臂的结构示意图。

图中：010-井下工具串；100-施放器；110-轴体；110a-工作孔；111-工作腔；111a-开口；112-限位部；120-基体；130-夹持臂；131-固定端；132-活动端；133-容纳通孔；134-加强部；140-夹爪；141-支撑面；150-锁定机构；151-固定轴；152-锁定体；152a-锁定凹槽；200-井下工具；210-打捞头。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的部分实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请的描述中，“油气井”可以指石油井，也可以指天然气井。当“油气井”为天然气井时，其可以是用于采集常规天然气的天然气井，也可以是用于采集非常规天然气(页岩气、煤层气等)的天然气井。

实施例1：

图1为本申请实施例1提供的井下工具串010的内部结构示意图。图2为本申请实施例1提供的井下工具串010中井下施放器100的剖面结构示意图，图中夹持臂130的活动端132位于夹持位置。图3为本申请实施例1提供的井下工具串010中井下施放器100的剖面结构示意图，图中夹持臂130的活动端132位于施放位置。图4为本申请实施例提供的井下工具串010中，夹持臂130的结构示意图。

请结合参照图1-图4，在本实施例中，井下工具串010包括施放器100和井下工具200。

施放器100包括轴体110、基体120、夹持臂130、夹爪140、和锁定机构150。轴体110为圆柱形。轴体110内开设有沿其轴线延伸的工作腔111，工作腔111延伸至轴体110的一端并形成与外界连通的开口111a。基体120设置在工作腔111内并位于远离开口111a的一端。两条夹持臂130沿轴体110的轴线对称设置在工作腔111内，夹持臂130的固定端131与基体120固定连接，夹持臂130的活动端132靠近开口111a，夹持臂130的活动端132被构造为在相互靠近的夹持位置和相互远离的施放位置之间往复运动。在夹持臂130自身弹性力的作用下，夹持臂130的活动端132始终具备向施放位置运动的趋势。夹爪140设置在夹持臂130的活动端132，夹爪140位于两条夹持臂130相互靠近的一侧。锁定机构150被构造为在两个夹持臂130的活动端132位于夹持位置时能够相互配合，以将两个夹持臂130的活动端132维持在夹持位置。锁定机构150被构造为在相互配合时能够在外力的作用下分离。

本实施例提供的井下工具串010在组装时，井下工具200的打捞头210通过开口111a进入工作腔111内。在外力的作用下克服夹持臂130自身的弹性力使夹持臂130的活动端132运动至夹持位置，此时井下工具200的打捞头210被夹爪140夹持。将两个锁定机构150结合，从而将夹持臂130的活动端132维持在夹持位置。要释放井下工具200时，只需要使两个锁定机构150相互脱离，在夹持臂130自身弹性力的作用下夹持臂130的活动端132运动至施放位置，此时夹爪140脱离井下工具200的打捞头210，井下工具200脱离施放器100。在施放井下工具200的过程中无需振击，这使得本实施例提供的施放器100和井下工具串010适用于大井斜的油气井，且能够将井下工具200施放至油气井内倾斜度较大的位置。

进一步的，在本实施例中，轴体110的周面开设有沿径向连通工作腔111与外界的两个工作孔110a，两个工作孔110a分别与两个锁定机构150正对。锁定机构150包括固定轴151和锁定体152；固定轴151固定设置于夹持臂130上，锁定体152与固定轴151可转动的配合；锁定体152上设置有锁定凹槽152a；一个锁定机构150的固定轴151能够嵌入另一个锁定机构150的锁定体152上的锁定凹槽152a，以将两个夹持臂130的活动端132维持在夹持位置。一个锁定机构150的锁定体152能够在外力的作用下脱离另一个锁定机构150的固定轴151，以使两个夹持臂130的活动端132能够在夹持臂130自身弹性力的作用下相互远离并运动至施放位置；锁定体152通过工作孔110a延伸至轴体110外。具体的，当施放器100在油气井的井道中下行时，锁定体152通过工作孔110a伸出至轴体110外的端部与井道壁摩擦，摩擦力使得一个锁定机构150的锁定体152与另一个锁定机构150的固定轴151之间结合得更加紧密，从而当施放器100在油气井的井道中下行时，两个锁定机构150不会相互脱离。当施放器100到达油气井中的预定位置后，向上提施放器100，锁定体152与井道之间产生的与下行时方向相反的摩擦力，该摩擦力使得一个锁定机构150的锁定体152发生旋转，从而脱离另一个锁定机构150的固定轴151。如此，使得两个锁定机构150相互脱离。在两个锁定机构150相互脱离后，两个夹持臂130的活动端132在夹持臂130自身弹性力的作用下相互远离并运动至施放位置。上述锁定机构150的设置使得施放器100到达油气井中的预定位置后，只需要向上提拉施放器100，即可释放井下工具200，操作简单，不受井斜度的影响。

进一步的，在本实施例中，沿轴体110的径向，夹持臂130上开设有容纳通孔133；固定轴151固定设置在容纳通孔133内，锁定体152位于容纳通孔133内。将固定轴151和锁定体152设置与容纳通孔133内，能够通过容纳通孔133的内壁限定锁定体152的位置，避免锁定体152脱离固定轴151。

进一步的，在本实施例中，夹持臂130靠近活动端132的位置形成宽度大于夹持臂130其他位置的加强部134，容纳通孔133开设于加强部134。如此，能够降低开设容纳通孔133对夹持臂130强度的影响。

进一步的，在本实施例中，锁定体152由金属条弯折形成。

进一步的，在本实施例中，工作孔110a沿轴体110的轴向从工作腔111的一端延伸至另一端。工作孔110a的长度与夹持臂130的长度对应，夹持臂130部分容纳在工作孔110a中。

进一步的，在本实施例中，轴体110内固定设置有限位部112，限位部112位于两个夹持臂130之间，且限位部112靠近夹持臂130的活动端132。

通过设置限位部112，能够避免夹持臂130发生晃动，降低施放器100在井道中出故障的概率。

进一步的，在本实施例中，夹爪140具有用于支撑被夹持物体的支撑面141，沿基体120至工作腔111的开口111a的方向，支撑面141至轴体110的轴线的垂直距离逐渐减小。设置上述支撑面141，能够使得井下工具200更加容易的脱离施放器100。

以上所述仅为本申请的部分实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种施放器，其特征在于，包括：

轴体，所述轴体内开设有沿其轴线延伸的工作腔，所述工作腔延伸至所述轴体的一端并形成与外界连通的开口；

基体，所述基体设置在所述工作腔内；

夹持臂，两条夹持臂沿所述轴体的轴线对称设置在所述工作腔内，所述夹持臂的固定端与所述基体固定连接，所述夹持臂的活动端靠近所述开口，所述夹持臂的所述活动端被构造为在相互靠近的夹持位置和相互远离的施放位置之间往复运动；在所述夹持臂自身弹性力的作用下，所述夹持臂的活动端始终具备向所述施放位置运动的趋势；

夹爪，所述夹爪设置在所述夹持臂的所述活动端，所述夹爪位于两条所述夹持臂相互靠近的一侧；以及

锁定机构，两个所述锁定机构分别设置在两条所述夹持臂上；

其中，所述锁定机构被构造为在两个所述夹持臂的所述活动端位于所述夹持位置时能够相互配合，以将两个所述夹持臂的所述活动端维持在所述夹持位置；所述锁定机构被构造为在相互配合时能够在外力的作用下分离。

2.根据权利要求1所述的施放器，其特征在于：

所述轴体的周面开设有沿径向连通所述工作腔与外界的两个工作孔，两个所述工作孔分别与两个所述锁定机构正对；

所述锁定机构包括固定轴和锁定体；所述固定轴固定设置于夹持臂上，所述锁定体与所述固定轴可转动的配合；所述锁定体上设置有锁定凹槽；一个所述锁定机构的所述固定轴能够嵌入另一个所述锁定机构的所述锁定体上的所述锁定凹槽，以将两个所述夹持臂的所述活动端维持在所述夹持位置；一个所述锁定机构的所述锁定体能够在外力的作用下脱离另一个所述锁定机构的所述固定轴，以使两个所述夹持臂的所述活动端能够在所述夹持臂自身弹性力的作用下相互远离并运动至所述施放位置；所述锁定体通过所述工作孔延伸至所述轴体外。

3.根据权利要求2所述的施放器，其特征在于：

沿径向，所述夹持臂上开设有容纳通孔；所述固定轴固定设置在所述容纳通孔内，所述锁定体位于所述容纳通孔内。

4.根据权利要求3所述的施放器，其特征在于：

所述夹持臂靠近所述活动端的位置形成宽度大于所述夹持臂其他位置的加强部，所述容纳通孔开设于所述加强部。

5.根据权利要求2所述的施放器，其特征在于：

所述锁定体由金属条弯折形成。

6.根据权利要求2所述的施放器，其特征在于：

所述工作孔沿轴向从所述工作腔的一端延伸至另一端。

7.根据权利要求1所述的施放器，其特征在于：

所述轴体内固定设置有限位部，所述限位部位于两个所述夹持臂之间。

8.根据权利要求7所述的施放器，其特征在于：

所述限位部靠近所述夹持臂的所述活动端。

9.根据权利要求1所述的施放器，其特征在于：

所述夹爪具有用于支撑被夹持物体的支撑面，沿所述基体至所述工作腔的所述开口的方向，所述支撑面至所述轴体的轴线的垂直距离逐渐减小。

10.一种井下工具串，其特征在于：

包括权利要求1-9中任意一项所述的施放器以及井下工具；所述井下工具的端部设置有打捞头，所述打捞头通过所述开口插入所述工作腔内；

当所述夹持臂的所述活动端位于所述夹持位置时，所述打捞头被所述夹爪夹持；

当所述夹持臂的所述活动端位于所述施放位置时，所述夹爪脱离所述打捞头，所述打捞头能够运动至所述工作腔外。

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