CN114059964A - 用于关闭滑套开关的液压式关闭工具及滑套开关工具组件 - Google Patents

用于关闭滑套开关的液压式关闭工具及滑套开关工具组件 Download PDF

Info

Publication number
CN114059964A
CN114059964A CN202010762372.3A CN202010762372A CN114059964A CN 114059964 A CN114059964 A CN 114059964A CN 202010762372 A CN202010762372 A CN 202010762372A CN 114059964 A CN114059964 A CN 114059964A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sliding sleeve
piston
lifting
tool
power piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010762372.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114059964B (zh
Inventor
赵效锋
曹海燕
谭肖
王选奎
张文昌
张志平
张余贵
王振华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Zhongyuan Oilfield Co
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Zhongyuan Oilfield Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Zhongyuan Oilfield Co filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN202010762372.3A priority Critical patent/CN114059964B/zh
Publication of CN114059964A publication Critical patent/CN114059964A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114059964B publication Critical patent/CN114059964B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/14Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/08Introducing or running tools by fluid pressure, e.g. through-the-flow-line tool systems
    • E21B23/10Tools specially adapted therefor

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于关闭滑套开关的液压式关闭工具及滑套开关工具组件,液压式关闭工具包括:工具主体、打压中心孔、提挂锁舌及内缩弹性件,还包括定位凸台及外伸弹性件,定位凸台具有设定的上下宽度尺寸,用于与待选定滑套开关的内滑套内壁上的环形定位槽的上下槽宽尺寸一致,对应于具有多个滑套开关的井下管柱,多个滑套开关上的环形定位槽的上下槽宽尺寸由上向下逐渐增大,在工具主体带着定位凸台下行过程中,当定位凸台外伸以与相应滑套开关上的环形定位槽定位插配时,表示液压式关闭工具下放到位。上述定位凸台由外伸弹性件控制动作,提挂锁舌由流体压力和内缩弹性件控制,相互之间并不干扰,可有效降低制造成本,保证动作可靠。

Description

用于关闭滑套开关的液压式关闭工具及滑套开关工具组件
技术领域
本发明属于油气田井下作业工具领域,具体涉及一种用于关闭滑套开关的液压式关闭工具及滑套开关工具组件。
背景技术
目前,水平井主要采用滑套开关和封隔器组合的完井管柱进行分段开采,封隔器封隔开采层,油气通过滑套开关上设有的油气流通道流入到井筒内。
可重复开关的滑套开关主要由外套、内滑套、下接头及锁住外套和内滑套的锁环组成,油气流通道设置在外套的管壁上,内滑套可在滑套开关工具的驱动下相对外套移动,从而打开或关闭外套上的油气流通道。
实际上,现有技术中的滑套结构很多,基本上都包括外套和内滑套,内滑套可在上下滑动过程中控制外套上的油气流通道启闭,在内滑套上通常设置环槽结构以供滑套开关工件适配,在内滑套和外套之间会设置弹性锁定结构,以在内滑套移动至开启位和关闭位时将内滑套和外套锁固在一起,不同的滑套结构会采用不同的弹性锁定结构,例如在授权公告号为CN105672946B的中国发明专利中公开的弹力限位式全通径开关滑套中,其实现内筒和外筒锁定的弹性锁定结构采用的弓形限位弹片,弓形限位弹片上的凸起与不同的卡槽配合以将内筒锁止固定在开启位、关闭位,在授权公告号为CN105696975B的中国发明专利中公开的开关滑套中,则是通过锚爪式限位弹片作为弹性锁定结构来实现的,通过锚爪式限位弹片上的锚爪与外筒上的不同卡槽配合,将内筒锁固在开启位、关闭位,也有如授权公告号为CN203035159U的中国实用新型专利中公开的滑套开关,其包括定位锁套和内部的滑动套,定位锁套上设有通孔,滑动套通过滑动以控制通孔的启闭,在滑动套上固定连接有滑动短节,滑动短节上沿轴向设置缝隙,相邻缝隙之间形成具有弹性的钢条,通过钢条的弹性变形作用,将滑动短节上的凸台嵌入定位锁套内壁的不同凹槽内,以控制滑动套处于开启位、关闭位。
上述列举的几类现有的滑套开关在使用时,都需要下入相应的驱动工具以驱动内滑套在开启位和关闭位之间往复移动。现有技术中的驱动工具的结构上包括可伸缩的提挂锁舌,在驱动工具由连续油管下入管柱内部相应位置处,井口打压传递给动力机构以驱动提挂锁舌伸出,与内环套上的环槽插配,拖动管柱使驱动工具带动内滑套移动以关闭滑套。如授权公告号为CN103573240B的中国发明专利中公开的液压式压裂滑套开关工具,其在芯轴上设置捞片和捞片弹簧,芯轴上套装有上下压管,上下压管套装在捞片上,在芯轴上还套装有两弹簧,两弹簧一一对应地向两压管施加迫使两压管相向运动的弹性作用力,当井口打压时,压力流体会经过芯轴上的传压孔迫使两压管克服弹簧作用力而相背移动,释放捞片,在捞片弹簧的驱动下,捞片外扩,并与对应滑套开关中的滑套芯子上的预留槽卡接,上提管柱,使滑套芯子上提以开启滑套开关。
由于该开关工具通过管内加压使捞片伸出然后上提管柱来定位要关闭的滑套,所以该工具必须下入到井筒内指定关闭的滑套和下一级滑套之间,如果井筒内存在多级滑套,尤其是在水平井段存在多级滑套,当滑套之间的间距较小且下入深度较深时,很难准确预测滑套开关工具输送管柱的弹性伸长或缩短的变形量,所以可能会造成误操作下入到其它滑套之间导致不能准确关闭指定的滑套。
针对对这种不能准确对应滑套开关的情况,在授权公告号为CN202125289U的中国实用新型专利中公开了一种选择性开关滑套组件,其包括一组智能型滑套、一组智能型滑套打开工具和一组智能型滑套关闭工具,智能型滑套包括外筒和内筒,外筒上设有喷砂口,内筒可往复动作以控制喷砂口的启闭,内筒内壁上沿轴向分布有间距不一的环形凹槽和凸齿,并在环形凹槽和凸齿的上下两侧对应设置两限位槽,相应的,智能型滑套关闭工具为筒体结构,其可以插入内筒内部,智能型滑套关闭工具,由一个下部闭合、上部开口的弹片和插入到弹片开口中的拉拔杆组成,弹片外表面上设置有与智能型滑套的内筒上的环形凹槽与凸齿反向契合并且能够推动内筒向上移动的凸齿与凹槽,在弹片的凸齿与凹槽的上下两侧分别设置限位器压缩头,能够卡在内筒的两定位槽中,当需要将选定的滑套开关关闭时,下入与滑套内筒相匹配的滑套关闭工具,其弹片外表面上的环形凸齿与凹槽卡入智能型滑套内筒内壁上与之反向契合的环形凹槽与凸齿上,然后提拉内筒,实现封堵。
上述智能型滑套关闭工具虽然可以直接关闭选定的滑套开关,但是用于实现提挂拉力的环形凸齿、凹槽可用于与定位槽配合的限位器压缩头均设置在弹片上,两者一起动作导致弹片倾斜变形幅度会较大,如果要求所有环形凸齿、凹槽及限位器压缩头均同步较为精准的与内筒内壁上的相应结构插配时,这就对关闭工具自身精度要求较高,对弹片质量要求较高,导致成本较高。而且,在解锁时,还需要另外单独下入打捞工具以起出智能型关闭工具,导致整体结构复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,以解决现有技术中的智能型滑套关闭工具上的弹片上集成环形凸起、凹槽以及压缩头时导致对工具精度要求较高的技术问题;同时,本发明的目的还在于提供一种使用上述液压式关闭工具的滑套开关工具组件。
为实现上述目的,本发明所提供的用于关闭滑套开关的液压式关闭工具的技术方案是:一种用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,包括:
工具主体,用于与连续油管连接;
打压中心孔,设置于工具主体上,用于与连续油管内腔连通;
提挂锁舌,沿径向可伸缩地装配在工具主体上,在井口打压时,提挂锁舌外伸以与相应滑套开关的内滑套内壁上的提挂锁槽插配,进而由提挂锁舌驱动内滑套向关闭位移动以关闭滑套开关;
内缩弹性件,位于工具主体上,用于施加弹性作用力以直接或间接地驱使提挂锁舌内缩而与所述提挂锁槽脱离;
定位凸台,沿径向可伸缩地装配在所述工具主体上;
外伸弹性件,向定位凸台施加驱使其外伸的弹性作用力;
所述定位凸台具有设定的上下宽度尺寸,用于与待选定滑套开关的内滑套内壁上的环形定位槽的上下槽宽尺寸一致,对应于具有多个滑套开关的井下管柱,多个滑套开关上的环形定位槽的上下槽宽尺寸由上向下逐渐增大,在工具主体带着定位凸台下行过程中,当定位凸台外伸以与相应滑套开关上的环形定位槽定位插配时,表示液压式关闭工具下放到位。
有益效果是:本发明所提供的液压式关闭工具中,除了设置可伸缩动作的提挂锁舌之外,还设置可伸缩动作的定位凸台,由于定位凸台具有设定的上下宽度尺寸,用于与待选定滑套开关的内滑套内壁上的环形定位槽的上下槽宽尺寸一致,可以在工具主体带着定位凸台下行过程中,在定位凸台与配对的滑套开关对应时,定位凸台外伸以与适配的环形定位槽插配,选定合适的滑套开关,然后井口打压,控制提挂锁舌外伸以与滑套开关上的提挂锁槽插配,方便驱动内滑套移动以关闭滑套开关。本发明所提供的液压式关闭工具中,定位凸台由外伸弹性件控制动作,提挂锁舌由流体压力和内缩弹性件控制,相互之间并不干扰,对各自精度要求不高,可有效降低制造成本,保证动作可靠。
作为进一步地改进,所述工具主体包括接头主体和动力活塞;
所述接头主体,用于连接连续油管,具有接头中心孔;
所述动力活塞,具有活塞中心孔,活塞中心孔和接头中心孔连通以形成所述打压中心孔,所述活塞中心孔中设有球座,用于密封承接投球以进行打压作业;
所述提挂锁舌、内缩弹性件、定位凸台及外伸弹性件均设置在所述动力活塞上,以跟随动力活塞一同上下移动,动力活塞上部与所述接头主体可滑动的密封插配以形成活塞腔,活塞腔与打压中心孔连通,在井口打压时,压力流体进入活塞腔,驱动动力活塞带着提挂锁舌向关闭所述滑套开关的位置移动。
有益效果是:采用打压驱动动力活塞移动的方式驱动提挂锁舌带着内滑套移动,不需要再移动连续油管,降低关闭消耗功。
作为进一步地改进,所述动力活塞上部通过自动解锁锁块与接头主体固定装配,所述动力活塞或接头主体通过剪钉固定装配有限位活塞,限位活塞与动力活塞、接头主体密封装配以围成所述的活塞腔,限位活塞具有锁块挡止部,用于阻挡自动解锁锁块脱出解锁,在井口打压时,活塞腔中的压力流体向限位活塞施加作用力以剪断剪钉,自动解锁锁块自动解锁。
有益效果是:动力活塞通过自动解锁锁块与接头主体固定装配,并利用限位活塞对自动解锁锁块进行挡止,既可以实现相对固定的下降,可以较为精准的控制定位凸台下降,也方便在较小打压作用下即可剪断剪钉而解锁动力活塞。
作为进一步地改进,所述接头主体包括上接头和外管,外管固定套装在上接头外,所述动力活塞上部插套在上接头和外管之间,所述外管下部设置限位环,用于阻挡动力活塞脱出外管,所述上接头或动力活塞上设有传压孔,用于连通所述活塞腔和所述打压中心孔。
有益效果是:接头主体采用上接头和外管,并配置有相应的限位环,动力活塞上部插装在上接头和外管之间,整体结构简单,方便组装。
作为进一步地改进,所述外管上设有泄压排液孔,在液压式关闭工具下入井下管柱中时用于与井下管柱的内腔连通,在动力活塞驱动提挂锁舌移动以完成关闭滑动开关的动作后,动力活塞继续移动以使泄压排液孔与所述活塞腔连通,进而将打压中心孔和所述井下管柱的内腔连通。
有益效果是:利用泄压排液孔不仅可保证动力活塞的正常移动,还可以在起出液压式关闭工具时,将打压中心孔与井下管柱的内腔连通,使得液压式关闭工具的内外压力相等,方便取出。
作为进一步地改进,所述动力活塞上固设有定位环,定位环上沿周向间隔均布有多个分隔缝,各分隔缝沿上下方向延伸且上下两端为封闭结构,任意相邻的两分隔缝之间形成弹性臂,弹性臂中部的外表面设有所述定位凸台,所述弹性臂作为所述的外伸弹性件向定位凸台施加迫使其外伸的弹性作用力,所述动力活塞对应所述弹性臂的位置处设有凹陷。
有益效果是:利用定位环上设置的分隔缝形成弹性臂,由弹性臂作为外伸弹性件向定位凸台提供弹性作用力,结构简单,强度较高,方便频繁下井操作。
作为进一步地改进,所述定位凸台的下侧面为平直端面,该平直端面与上下方向垂直,定位凸台的上侧面为斜面,该斜面由上向下逐渐向外倾斜。
有益效果是:上侧面为斜面,方便强行上提而解除定位凸台与相应环形定位槽的卡配。
作为进一步地改进,所述定位环可拆安装于所述动力活塞上。
有益效果是:定位环可拆安装,方便对应不同槽宽的滑套开关选取合适尺寸的定位环,降低成本。
作为进一步地改进,所述动力活塞上设有径向安装孔,所述提挂锁舌沿径向可伸缩的安装在所述径向安装孔中,动力活塞外套装有压管,压管和提挂锁舌之间设有压簧,压簧作为所述内缩弹性件向提挂锁舌施加迫使其内缩的弹性作用力,所述径向安装孔与所述活塞中心孔连通,在井口打压时,压力流体驱使提挂锁舌外伸,所述压管上设有穿孔,供所述提挂锁舌上的卡接臂穿出,对应与相应滑套开关上的提挂锁槽插配。
有益效果是:采用提挂锁舌、压簧和压管配合的方式,即可有效保证打压时提挂锁舌伸出实现卡接,又能在泄压时保证有效复位而解锁,整体结构简单,使用方便。
本发明所提供的滑套开关组件的技术方案是:
一种滑套开关工具组件,包括:
滑套开关,用于串接在井下管柱上,包括外套和内滑套,外套上设有连通流道,内滑套往复移动装配在外套中,外套和内滑套之间设有弹性锁定结构,在内套移动至关闭位以关闭连通流道时将内滑套和外套锁固,所述内滑套的内壁上沿轴向间隔分布有环形的提挂锁槽和环形定位槽;
液压式关闭工具,用于下入井下管柱的滑套开关内,以驱动内滑套向关闭位移动;
液压式关闭工具,包括:
工具主体,用于与连续油管连接;
打压中心孔,设置于工具主体上,用于与连续油管内腔连通;
提挂锁舌,沿径向可伸缩地装配在工具主体上,在井口打压时,提挂锁舌外伸以与相应滑套开关的内滑套内壁上的提挂锁槽插配,进而由提挂锁舌驱动内滑套向关闭位移动以关闭滑套开关;
内缩弹性件,位于工具主体上,用于施加弹性作用力以直接或间接地驱使提挂锁舌内缩而与所述提挂锁槽脱离;
定位凸台,沿径向可伸缩地装配在所述工具主体上;
外伸弹性件,向定位凸台施加驱使其外伸的弹性作用力;
所述定位凸台具有设定的上下宽度尺寸,与所述滑套开关的内滑套内壁上的环形定位槽的上下槽宽尺寸一致,以使得所述滑套开关和所述液压式关闭工具配对使用,对应于具有多个滑套开关的井下管柱,多个滑套开关上的环形定位槽的上下槽宽尺寸由上向下逐渐增大,在工具主体带着定位凸台下行过程中,当定位凸台外伸以与相应滑套开关上的环形定位槽定位插配时,表示液压式关闭工具下放到位。
有益效果是:本发明所提供的滑套开关工具组件中,包括配对使用的滑套开关和液压式关闭工具,使用时,将滑套开关对应串接入井下管柱中,当需要关闭该滑套开关时,使用连续油管将配对的液压式关闭工具下入井下管柱中,由于定位凸台具有设定的上下宽度尺寸,与配套的滑套开关的内滑套内壁上的环形定位槽的上下槽宽尺寸一致,可以在工具主体带着定位凸台下行过程中,在定位凸台与配对的滑套开关对应时,定位凸台外伸以与适配的环形定位槽插配,进而可以选定合适的滑套开关,井口打压,控制提挂锁舌外伸以与滑套开关上的提挂锁槽插配,方便驱动内滑套移动以关闭滑套开关。本发明所提供的液压式关闭工具中,定位凸台由外伸弹性件控制动作,提挂锁舌由流体压力和内缩弹性件控制,相互之间并不干扰,对各自精度要求不高,可有效降低制造成本,保证动作可靠。
作为进一步地改进,所述工具主体包括接头主体和动力活塞;
所述接头主体,用于连接连续油管,具有接头中心孔;
所述动力活塞,具有活塞中心孔,活塞中心孔和接头中心孔连通以形成所述打压中心孔,所述活塞中心孔中设有球座,用于密封承接投球以进行打压作业;
所述提挂锁舌、内缩弹性件、定位凸台及外伸弹性件均设置在所述动力活塞上,以跟随动力活塞一同上下移动,动力活塞上部与所述接头主体可滑动的密封插配以形成活塞腔,活塞腔与打压中心孔连通,在井口打压时,压力流体进入活塞腔,驱动动力活塞带着提挂锁舌向关闭所述滑套开关的位置移动。
有益效果是:采用打压驱动动力活塞移动的方式驱动提挂锁舌带着内滑套移动,不需要再移动连续油管,降低关闭消耗功。
作为进一步地改进,所述动力活塞上部通过自动解锁锁块与接头主体固定装配,所述动力活塞或接头主体通过剪钉固定装配有限位活塞,限位活塞与动力活塞、接头主体密封装配以围成所述的活塞腔,限位活塞具有锁块挡止部,用于阻挡自动解锁锁块脱出解锁,在井口打压时,活塞腔中的压力流体向限位活塞施加作用力以剪断剪钉,自动解锁锁块自动解锁。
有益效果是:动力活塞通过自动解锁锁块与接头主体固定装配,并利用限位活塞对自动解锁锁块进行挡止,既可以实现相对固定的下降,可以较为精准的控制定位凸台下降,也方便在较小打压作用下即可剪断剪钉而解锁动力活塞。
作为进一步地改进,所述接头主体包括上接头和外管,外管固定套装在上接头外,所述动力活塞上部插套在上接头和外管之间,所述外管下部设置限位环,用于阻挡动力活塞脱出外管,所述上接头或动力活塞上设有传压孔,用于连通所述活塞腔和所述打压中心孔。
有益效果是:接头主体采用上接头和外管,并配置有相应的限位环,动力活塞上部插装在上接头和外管之间,整体结构简单,方便组装。
作为进一步地改进,所述外管上设有泄压排液孔,在液压式关闭工具下入井下管柱中时用于与井下管柱的内腔连通,在动力活塞驱动提挂锁舌移动以完成关闭滑动开关的动作后,动力活塞继续移动以使泄压排液孔与所述活塞腔连通,进而将打压中心孔和所述井下管柱的内腔连通。
有益效果是:利用泄压排液孔不仅可保证动力活塞的正常移动,还可以在起出液压式关闭工具时,将打压中心孔与井下管柱的内腔连通,使得液压式关闭工具的内外压力相等,方便取出。
作为进一步地改进,所述动力活塞上固设有定位环,定位环上沿周向间隔均布有多个分隔缝,各分隔缝沿上下方向延伸且上下两端为封闭结构,任意相邻的两分隔缝之间形成弹性臂,弹性臂中部的外表面设有所述定位凸台,所述弹性臂作为所述的外伸弹性件向定位凸台施加迫使其外伸的弹性作用力,所述动力活塞对应所述弹性臂的位置处设有凹陷。
有益效果是:利用定位环上设置的分隔缝形成弹性臂,由弹性臂作为外伸弹性件向定位凸台提供弹性作用力,结构简单,强度较高,方便频繁下井操作。
作为进一步地改进,所述定位凸台的下侧面为平直端面,该平直端面与上下方向垂直,定位凸台的上侧面为斜面,该斜面由上向下逐渐向外倾斜。
有益效果是:上侧面为斜面,方便强行上提而解除定位凸台与相应环形定位槽的卡配。
作为进一步地改进,所述定位环可拆安装于所述动力活塞上。
有益效果是:定位环可拆安装,方便对应不同槽宽的滑套开关选取合适尺寸的定位环,降低成本。
作为进一步地改进,所述动力活塞上设有径向安装孔,所述提挂锁舌沿径向可伸缩的安装在所述径向安装孔中,动力活塞外套装有压管,压管和提挂锁舌之间设有压簧,压簧作为所述内缩弹性件向提挂锁舌施加迫使其内缩的弹性作用力,所述径向安装孔与所述活塞中心孔连通,在井口打压时,压力流体驱使提挂锁舌外伸,所述压管上设有穿孔,供所述提挂锁舌上的卡接臂穿出,对应与相应滑套开关上的提挂锁槽插配。
有益效果是:采用提挂锁舌、压簧和压管配合的方式,即可有效保证打压时提挂锁舌伸出实现卡接,又能在泄压时保证有效复位而解锁,整体结构简单,使用方便。
附图说明
图1为本发明所提供的滑套开关工具组件的实施例1的结构示意图(滑套开关处于开启状态);
图2为图1中滑套开关的结构示意图;
图3为图1中液压式关闭工具的结构示意图;
图4为图3中定位环的结构示意图;
图5为图3中提挂锁舌的结构示意图;
图6为图3中压管的结构示意图;
图7为图3中提挂锁舌、压管装配与动力活塞装配示意图。
附图标记说明:
100—滑套开关;101—外套;1011—连通流道;102—内滑套;1021—环形定位槽;1022—提挂锁槽;103—锁环;104—下接头;200—液压式关闭工具;201—上接头;202—外管;2021—泄压排液孔;203—动力活塞;2031—传压孔;204—自动解锁锁块;205—剪钉;206—限位活塞;207—限位环;208—上背帽;209—定位环;2091—定位凸台;2092—分隔缝;2093—弹性臂;2094-斜面;210—提挂锁舌;2101-卡接臂;2102-纵向通槽;2103-盲孔;211—压簧;212—压管,2121-穿孔;2122-开槽结构;213—下背帽;214—投球;215—球座。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,可能出现的术语“设有”应做广义理解,例如,“设有”的对象可以是本体的一部分,也可以是与本体分体布置并连接在本体上,该连接可以是可拆连接,也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明所提供的滑套开关工具组件的具体实施例1:
如图1至图7所示,该实施例中的滑套开关工具组件整体上包括配对使用的滑套开关100和液压式关闭工具200,该滑套开关100和配对的液压式关闭工具200类似于钥匙和锁的关系,一把钥匙对应一把锁,对于具有多个滑套开关100的井下管柱来讲,下入井下管柱内部的液压式关闭工具200也只能与其配对使用的滑套开关100对应配合以只关闭选定的滑套开关。
如图2所示,滑套开关100用于串接在井下管柱上,由外套101、内滑套102、锁环103和下接头104组成,外套101通过螺纹与井下管柱连接,外套101上设有连通流道1011,连通流道1011为沿外套周向间隔均布的多个径向通流孔,在外套101内壁上于连通流道1011的上下两侧设置上密封结构和下密封结构,上下密封结构相同,均为卡装在外套101内部上的密封圈。内滑套102对应地往复移动装配在外套101中,下接头104与外套101螺纹连接,以向内滑套102提供下限位,避免内滑套102向下滑出外套101,下接头104下部设有用于与井下管柱连接的外螺纹。在外套101内壁上设有上限位凸起,上限位凸起位于内滑套102上方,用于将内滑套102挡止限位在关闭位。当内滑套102移动至关闭位时,内滑套102的外周面与上、下密封结构密封配合时,关闭连通流道1011,滑套开关100关闭。而当内滑套102向下移动至开启位而与下接头104挡止配合的位置时,内滑套102让开连通通道,使得滑套开关100处于开启状态。
实际上,在外套101和内滑套102之间设有弹性锁定结构,此处的弹性锁定结构具体采用C形的锁环103,锁环103卡装在内滑套102外表面上的内滑套卡槽内,在外套101内壁面上沿上下方向间隔布置有两个外套卡槽,其中一个外套卡槽与关闭位对应,另一个外套卡槽与开启位对应,无论是内滑套102移动至关闭位还是移动至开启位,锁环103能够进入相应的外套卡槽内,进而将内滑套102和外套101锁固在一起。由于两外套卡槽的相对内侧的槽壁为倾斜槽壁,在驱动内滑套102在关闭位和开启位之间往复移动时,可通过倾斜槽壁迫使锁环103内缩变形而从相应外套卡槽内脱出,保证内滑套102的正常移动。
对于内滑套102来讲,其内壁上沿上下轴向间隔分布有环形定位槽1021和环形的提挂锁槽1022,提挂锁槽1022用于供液压式关闭工具200上的提挂锁舌210插配,以驱动内滑套102向关闭位移动,关闭滑套开关100,为提高挡止效果,避免意外脱出,提挂锁槽1022的上下两侧槽壁均为平直槽壁,可有效的卡阻提挂锁舌210。本实施例中,环形定位槽1021位于提挂锁槽1022上方,较为特殊的是,其上下槽宽尺寸与配对的液压式关闭工具200上定位凸台2091的上下宽度尺寸一致,以实现卡接配合。由于液压式关闭工具200由上向下的下入滑套开关100内,为能够有效的将适配的定位凸台2091挡住,环形定位槽1021的下侧槽壁为平直端面,而为了上提脱出环形定位槽1021,环形定位槽1021的上侧槽壁倾斜布置以形成斜端面,其倾斜角度为25-45°,对应的,定位凸台2091的上侧也倾斜布置,在上提液压式关闭工具200时,定位凸台2091受挤压内缩变形,从适配的环形定位槽1021中脱出。
需要说明的是,为方便液压式关闭工具200插入内滑套102中,内滑套102的顶端口沿处设置倒角结构,以方便挤压定位凸台2091内缩而正常下行。
液压式关闭工具200用于下入井下管柱的滑套开关100内,以驱动内滑套102向关闭位移动,其结构如图1、图3至图7所示,液压式关闭工具200整体上包括上接头201、外管202、动力活塞203、限位活塞206、限位环207、定位环209、压管212、提挂锁舌210及球座215,其中,上接头201和外管202固定装配在一起以形成接头主体,接头主体和动力活塞203可密封滑动的装配在一起以形成工具主体,作为定位和提挂所用的定位环209和提挂锁舌210则通过动力活塞203上而布置在工具主体上,进而在上接头201与连续油管连接时,可通过连续油管件定位环209和提挂锁舌210等部件下入滑套开关100中。
本实施例中,上接头201顶部与连续油管螺纹连接,上接头201具有接头中心孔,用于与连续油管内腔连通,上接头201包括上部壳体和下部延伸管,上接头201的上部壳体外螺纹连接有外管202,上接头201的下部延伸管和外管202之间形成环腔,以用于装配动力活塞203。
动力活塞203为管状结构,其具有活塞中心孔,动力活塞203的上部插装入上述环腔中,动力活塞203通过自动解锁锁块204与上接头201的下部延伸管固定装配,以使得活塞中心孔和接头中心孔贯通而形成工具主体的打压中心孔,在外管202的下端螺纹连接限位环207,用于阻挡动力活塞203脱出外管202,并且,在动力活塞203和外管202之间的径向间隙中设置限位活塞206,该限位活塞206位于限位环207上方,并通过剪钉205固定在动力活塞203外周面上,限位活塞206顶部具有锁块挡止部,用于阻挡自动解锁锁块204脱出解锁。需要特别说明的是,动力活塞203顶部为环形活塞,环形活塞的内周面与上接头201的下部延伸管密封配合,环形活塞的外周面与外管202的内周面密封配合,并且,限位活塞206与动力活塞203、外管202密封装配,进而使得限位活塞206、动力活塞203及外管202围成活塞腔,该活塞腔与活塞中心孔连通,以在井口打压时,压力流体可进入活塞腔中向限位活塞206施加压力,以剪断剪钉205,限位活塞206下行,锁块挡止部不再阻挡自动解锁锁块204,自动解锁锁块204解锁,动力活塞203可沿着上接头201和外管202的导向作用向上移动,进而实现关闭滑套开关100的操作。
实际上,在动力活塞203上设置传压孔2031,传压孔2031与活塞腔连通,并且,上接头201和动力活塞203之前留有间隙,使得传压孔2031可将活塞中心孔和活塞腔连通起来。
本实施例中,在上接头201的下延伸管上设置内锁块安装孔,动力活塞203上设置外锁块安装孔,装配时,将外锁块安装孔和内锁块安装孔对应,然后由外向内的插装入自动解锁锁块204即可,自动解锁锁块204的内端呈锥形,相应的,内锁块安装孔也为锥形孔,方便在限位活塞206解锁时,便于利用上接头201和动力活塞203的错位顶推压力,将自动解锁锁块204顶出,进而实现自动解锁。此类自动解锁锁块204在油田领域属于较为常见的结构,在此不再具体赘述。
另外,在活塞中心孔的底部螺纹固定连接有球座215,具体工作时,可向活塞中心孔内投入投球214,投球214会与球座215密封配合,以方便进行打压作业。
在井口打压时,压力流体会经传压孔2031进入活塞腔中,当剪钉205被剪断、自动解锁锁块204解锁时,动力活塞203将向上移动,为避免无法移动,在外管202上部设置泄压排液孔2021,在将液压式关闭工具200下入井下管柱中时,泄压排液孔2021与井下管柱的内腔连通,使得动力活塞203、上接头201及外管202围成的上腔室为流体自由进出的腔室,保证动力活塞203正常上行。
较为特殊的是,此处的泄压排液孔2021的设计位置较为特别,在活动活塞通过提挂锁舌210驱动内滑套102移动至关闭位时,此时,内滑套102由上限位凸起挡止限位,动力活塞203上部的环形活塞并未与上接头201的台阶顶压,动力活塞203可继续上行装置与上接头201处的台阶顶压配合,此时,泄压排液孔2021与活塞腔连通,进而将打压中心孔和井下管柱的内腔连通,方便内部液体排入井下管柱的内腔中,进而方便起出液压式关闭工具200。
需要解释的是,此处的动力活塞203在接头主体上的可活动行程要足够大,进而在行程末端使得泄压排液孔2021与活塞腔连通。
动力活塞203下部对应安装有定位环209、提挂锁舌210及压管212等零部件,定位环209的结构如图4所示,其为套筒结构,采用60Si2Mn制作,强度高,弹性好,定位环209上沿周向间隔均布有多个分隔缝2092,各分隔缝2092沿上下方向延伸且上下两端为封闭结构,任意相邻的两分隔缝2092之间形成一个弹性臂2093,弹性臂2093中部的外表面设有定位凸台2091,该定位凸台2091在上下方向上位于弹性臂2093的中间,此处的弹性臂2093作为外伸弹性件,向定位凸台2091施加迫使其外伸的弹性作用力。
一般来讲,分隔缝2092的宽度为4-6mm,环向均布6-8条,分隔缝2092的上下长度至少是定位凸台2091的上下宽度的3倍。
定位凸台2091的下侧面为平直端面,该平直端面与上下方向垂直,定位凸台2091的上侧面为斜面2094,该斜面2094由上向下逐渐向外倾斜,斜面2094的倾角范围为50°-60°。
定位凸台2091具有设定的上下宽度尺寸,用于与待选定滑套开关100的内滑套102内壁上的环形定位槽1021的上下槽宽尺寸一致,对应于具有多个滑套开关100的井下管柱,多个滑套开关100上的环形定位槽1021的上下槽宽尺寸由上向下逐渐增大,例如环形定位槽1021的上下槽宽尺寸可依次为25mm、30mm、35mm、40mm……,即从上到下第n级滑套开关的内滑套102的环形定位槽1021的上下槽宽尺寸为(20+5n)mm,当需要关闭某一个特定的滑套开关100时,选取的液压式关闭工具200上的定位凸台2091的上下宽度尺寸要与特定的滑套开关100的环形定位槽1021的上下槽宽尺寸一致,确定对应。
本实施例中,将定位环209可拆地套装在动力活塞203上时,利用弹性臂2093可使得定位凸台2091沿径向可伸缩地装配在动力活塞203上,弹性臂2093可驱使定位凸台2091向外伸出,在工具主体带着定位凸台2091下行过程中,定位凸台2091由于尺寸问题会一直受到向内的顶推作用力,阻碍其外伸,不会与上部不对应尺寸的环形定位槽1021插配,当定位凸台2091外伸以与相应滑套开关100上的环形定位槽1021定位插配时,即表示液压式关闭工具200下放到位。
如图1、图3、图5至图7所示,动力活塞203的下部设有径向安装孔,径向安装孔与活塞中心孔连通,此处的径向安装孔沿周向间隔均布有两个,每个径向安装孔中沿径向可伸缩的装配有一个提挂锁舌210,为防止提挂锁舌210脱出,在动力活塞203外套装有压管212,并且,在压管212和提挂锁舌210之间设有压簧211,该压簧211作为内缩弹性件向提挂锁舌210施加迫使其内缩的弹性作用力。
如图5所示,提挂锁舌210上设有纵向通槽2102,以在提挂锁舌210上形成对称的两个卡接臂2101,两卡接臂2101的外周面为圆柱形,在纵向通槽2102的槽底的中间位置处设置盲孔2103,用于定位放置压簧211。
对应的,对应每个提挂锁舌210,压管212的管壁上对称布置有两个穿孔2121,在压力流体驱使提挂锁舌210外伸时供卡接臂2101穿出,进而对应地与滑套开关100上内滑套102内壁上的提挂锁槽1022对应插配。在压管212的内管壁上对应纵向通槽2102的位置处设置开槽结构2122。需要在此特别强调的是,要注意选取合适的压簧211、卡接臂2101长度,保证在安装状态下压簧211具有足够的预压缩力,且卡接臂2101不会内缩脱出穿孔2121,避免出现错位挡止的问题。
装配时,先将提挂锁舌210由外向内的插装入径向安装孔中,装配压簧211,然后再套装压管212即可。
定位环209和压管212均套装在动力活塞203外,两者搭接装配,在动力活塞203上螺纹连接有上背帽208和下背帽213,两背帽对应布置在定位环209和压簧211的上下两侧,上背压向下挡止限位定位环209,下背帽213则向上挡止压管212,进而将定位环209和压管212在上下方向定位装配在动力活塞203上。
装配时,由于定位凸台2091可能会受到顶压而内缩,为避免出现无法内缩而导致的卡滞为题,在动力活塞203对应弹性臂2093的位置处设有凹陷,该凹陷要具有足够大的设定深度,要能够适应在下入惊险管柱过程中定位凸台2091的最大收缩情况。
该凹陷可为沿周向延伸的环槽结构,也可为沿周向依次间隔分布的多个凹槽结构。
在井口打压时,压力流体进入活塞中心孔中,顶推提挂锁舌210向外延伸,卡接臂2101经过穿孔2121穿出,进而用于与滑套开关100上的提挂锁槽1022对应插配。
本实施例所提供的滑套开关工具组件使用时,滑套开关100串接在井下管柱上,对应布置与井下并与相应的开采层对应,在需要关闭相应滑套开关100时,选择配对的液压式关闭工具200,将其安装于连续油管下端,由连续油管将液压式关闭工具200下入滑套开关100内,由于井下管柱上的多个滑套开关100上的环形定位槽1021的上下槽宽尺寸由上向下逐渐变大,在下入过程中,定位凸台2091受外部挤压一直处于收缩状态,不会与环形定位槽1021卡接,液压式关闭工具200可正常下放,此时,由于未打压作业,在压簧211作用下,提挂锁舌210也处于内缩状态,卡接臂2101并未伸出形成阻挡。
在下入到预选定的滑套位置时,如图1所示,定位凸台2091在弹性臂2093作用下会向外弹出,进而与环形定位槽1021对应卡接,使液压式关闭工具200与预定的滑套开关100定位,地面会显示悬重下降,表示关闭工具下放到位了。
然后,在井口打压,压力流体会传递到提挂锁舌210的底部,推动提挂锁舌210克服压簧211的弹簧力外伸,卡接臂2101会伸出穿孔2121,进而与内滑套102上的提挂锁槽1022结合,将液压式关闭工具200与内滑套102锁到一起。
此时通过上接头201与动力活塞203间隙配合的环形空间将液体压力传递至传压孔2031处,进入到动力活塞203与外管202之间的活塞腔中,推动限位活塞206剪断剪钉205下行坐落到限位环207的上台面上,接触对自动解锁锁块204的挡止,自动解锁锁块204解除对上接头201和动力活塞203的锁定,并推动动力活塞203带着定位环209、提挂锁舌210及内滑套102向上运动,直至移动至关闭位,由内滑套102关闭外套101上的连通流道1011,关闭滑套开关100。
然后可使井口泄压,提挂锁舌210在压簧211的弹力作用下回收,强行上提起出液压式关闭工具200。
当然,也可以采用其他的起出方式,例如先使井口泄压,提挂锁舌210在压簧211的弹力作用下回收,使液压式关闭工具200与内滑套102脱离,然后继续打压,使得动力活塞203继续上行,直至泄压排液孔2021与活塞腔连通,使得打压中心孔通过泄压排液孔2021与井下管柱的内腔连通,此时,井口显示压力为零,此时再上提起出液压式关闭工具200。
本实施例所提供的滑套开关工具组件中,通过设计,使得配合使用的滑套开关100的环形定位槽1021的上下槽宽尺寸和液压式关闭工具200上的定位凸台2091的上下宽度尺寸一致,具有优先唯一的匹配性,进而可在下放液压式关闭工具200时精准确定待关闭的滑套开关100,通过定位环209与环形定位槽1021、提挂锁舌210与提挂锁槽1022的共同作用,实现液压式关闭工具200精准定位锁住预定滑套开关的内滑套102,防止误操作关闭其它滑套。并且,定位凸台2091由外伸弹性件控制动作,提挂锁舌210则由流体压力和压簧211配合控制动作,两者互不干扰,可简化结构,加工精度要求不高,制造成本相对较低。
本发明所提供的滑套开关工具组件的具体实施例2:
其与实施例1的区别主要在于:实施例1中,通过打压方式直接克服压簧作用力而由流体压力驱动提挂锁舌外伸,实现与内滑套上提挂锁槽的卡配。本实施例中,提挂锁舌沿径向可伸缩的装配在动力活塞上,并且,在动力活塞上设有用于驱使提挂锁舌外伸的弹性件,同时,在动力活塞上套装上压环和下压环,对应两压环分别设置顶压弹簧,两顶压弹簧套装在动力活塞上并向两压环施加迫使两压环相向移动的弹性作用力,此时,会压迫提挂锁舌内缩,此处的顶压弹簧相当于内缩弹性件,不过其施加的弹性作用力只能间接的驱使提挂锁舌内缩而与相应提挂锁槽脱离。
在动力活塞对应两压环分别设置打压腔,当井口打压时,压力流体会流入打压腔中,进而驱使两压环相背运动,克服顶压弹簧的作用力,释放提挂锁舌,在弹性件的作用下驱使提挂锁舌外伸而与提挂锁槽对应卡配。
具体打压腔、两压环以及顶压弹簧的布置方式可参见授权公告号为CN103573240B的中国发明专利中公开的液压式压裂滑套开关工具中的捞片、上压套、下压套、上弹簧、下弹簧、芯轴及捞片弹簧等结构,可将其应用在关闭工具上。
本发明所提供的滑套开关工具组件的具体实施例3:
其与实施例1的区别主要在于:实施例1中,通过打压驱使提挂锁舌外伸,并通过继续打压驱使动力活塞上行而关闭滑套开关。在本实施例中,取消动力活塞,在通过打压驱使提挂锁舌外伸后,直接上提连续油管和液压式关闭工具以带动内滑套上行,关闭滑套开关。
当然,也可以将其应用于需要驱动内滑套下行以关闭滑套开关的情况,当定位凸台与相应滑套开关内的环形定位槽吻合适配后,井口打压,提挂锁舌伸出,以与相应提挂锁槽卡配,在保持打压状态下,继续下放连续油管及液压式关闭工具,进而驱动内滑套下移至关闭位置。
本发明所提供的滑套开关工具组件的具体实施例4:
其与实施例1的区别主要在于:实施例1中,通过打压驱使提挂锁舌外伸,并通过继续打压驱使动力活塞上行而关闭滑套开关。在本实施例中,调整滑套开关中内滑套的关闭位,即内滑套向下移动至与下接头顶压配合时关闭相应的连通流道,对应的,液压式关闭工具上的活塞腔、限位活塞等需要布置于动力活塞顶部的环形活塞的上方,此时,可将传压孔设置在上接头上,当井口打压时,压力流体经传压孔进入活塞腔中,先驱使限位活塞上行,使自动解锁锁块解锁,然后继续驱动动力活塞下行而驱动提挂锁舌下行。
本发明所提供的滑套开关工具组件的具体实施例5:
其与实施例1的区别主要在于:实施例1中,定位凸台设置在弹性臂上,利用弹性臂向定位凸台施加迫使其外伸的弹性作用力。在本实施例中,可在动力活塞上设置安装孔,在安装孔中设置定位凸台,并在安装孔中布置压簧,由压簧作为外伸弹性件向定位凸台施加迫使其外伸的弹性作用力,此处的安装孔可沿周向间隔均布多个,以使得定位凸台周向分布多个。只是需要注意设置防脱的挡环,以防止定位凸台向外脱出安装孔。
本发明所提供的滑套开关工具组件的具体实施例6:
其与实施例1的区别主要在于:实施例1中,通过自动解锁锁块实现动力活塞和接头主体的固定装配,并配置有限位活塞,用于挡止自动解锁锁块。在本实施例中,省去限位活塞,直接通过剪钉将动力活塞和接头主体固定装配在一起,在井口打压时,在剪钉被剪断后,动力活塞移动,以通过提挂锁舌驱动内滑套移动关闭。
本发明所提供的滑套开关工具组件的具体实施例7:
其与实施例1的不同之处主要在于:实施例1中,布置在外套和内套之间的弹性锁定结构为锁环,在本实施例中,弹性锁定结构为弓形限位弹片,弓形弹片卡接在内滑套外周面上设有的卡槽内,弓形限位弹片的外端设在凸起,以用于与外套内壁上的不同卡槽配合。其结构可参见授权公告号为CN105672946B的中国发明专利中开关滑条中的弓形限位弹片。
当然,在其他实施例中,弹性锁定结构也可以采用授权公告号为CN105696975B的中国发明专利中公开的开关护套中的锚爪式限位弹片,在此也不再赘述。
用于关闭滑套开关的液压式关闭工具的实施例1:
本实施例所提供的液压式关闭工具的结构与上述滑套开关组件实施例1中的液压式关闭工具的结构相同,在此不再具体赘述。
当然,在其他实施例中,也可以采用上述滑套开关组件实施例2至6中任一实施例中的液压式开关工具,在此也不再赘述。
最后需要说明的是,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

Claims (10)

1.一种用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,包括:
工具主体,用于与连续油管连接;
打压中心孔,设置于工具主体上,用于与连续油管内腔连通;
提挂锁舌,沿径向可伸缩地装配在工具主体上,在井口打压时,提挂锁舌外伸以与相应滑套开关的内滑套内壁上的提挂锁槽插配,进而由提挂锁舌驱动内滑套向关闭位移动以关闭滑套开关;
内缩弹性件,位于工具主体上,用于施加弹性作用力以直接或间接地驱使提挂锁舌内缩而与所述提挂锁槽脱离;
其特征在于,还包括:
定位凸台,沿径向可伸缩地装配在所述工具主体上;
外伸弹性件,向定位凸台施加驱使其外伸的弹性作用力;
所述定位凸台具有设定的上下宽度尺寸,用于与待选定滑套开关的内滑套内壁上的环形定位槽的上下槽宽尺寸一致,对应于具有多个滑套开关的井下管柱,多个滑套开关上的环形定位槽的上下槽宽尺寸由上向下逐渐增大,在工具主体带着定位凸台下行过程中,当定位凸台外伸以与相应滑套开关上的环形定位槽定位插配时,表示液压式关闭工具下放到位。
2.根据权利要求1所述的用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,其特征在于,所述工具主体包括接头主体和动力活塞;
所述接头主体,用于连接连续油管,具有接头中心孔;
所述动力活塞,具有活塞中心孔,活塞中心孔和接头中心孔连通以形成所述打压中心孔,所述活塞中心孔中设有球座,用于密封承接投球以进行打压作业;
所述提挂锁舌、内缩弹性件、定位凸台及外伸弹性件均设置在所述动力活塞上,以跟随动力活塞一同上下移动,动力活塞上部与所述接头主体可滑动的密封插配以形成活塞腔,活塞腔与打压中心孔连通,在井口打压时,压力流体进入活塞腔,驱动动力活塞带着提挂锁舌向关闭所述滑套开关的位置移动。
3.根据权利要求2所述的用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,其特征在于,所述动力活塞上部通过自动解锁锁块与接头主体固定装配,所述动力活塞或接头主体通过剪钉固定装配有限位活塞,限位活塞与动力活塞、接头主体密封装配以围成所述的活塞腔,限位活塞具有锁块挡止部,用于阻挡自动解锁锁块脱出解锁,在井口打压时,活塞腔中的压力流体向限位活塞施加作用力以剪断剪钉,自动解锁锁块自动解锁。
4.根据权利要求3所述的用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,其特征在于,所述接头主体包括上接头和外管,外管固定套装在上接头外,所述动力活塞上部插套在上接头和外管之间,所述外管下部设置限位环,用于阻挡动力活塞脱出外管,所述上接头或动力活塞上设有传压孔,用于连通所述活塞腔和所述打压中心孔。
5.根据权利要求4所述的用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,其特征在于,所述外管上设有泄压排液孔,在液压式关闭工具下入井下管柱中时用于与井下管柱的内腔连通,在动力活塞驱动提挂锁舌移动以完成关闭滑动开关的动作后,动力活塞继续移动以使泄压排液孔与所述活塞腔连通,进而将打压中心孔和所述井下管柱的内腔连通。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,其特征在于,所述动力活塞上固设有定位环,定位环上沿周向间隔均布有多个分隔缝,各分隔缝沿上下方向延伸且上下两端为封闭结构,任意相邻的两分隔缝之间形成弹性臂,弹性臂中部的外表面设有所述定位凸台,所述弹性臂作为所述的外伸弹性件向定位凸台施加迫使其外伸的弹性作用力,所述动力活塞对应所述弹性臂的位置处设有凹陷。
7.根据权利要求6所述的用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,其特征在于,所述定位凸台的下侧面为平直端面,该平直端面与上下方向垂直,定位凸台的上侧面为斜面,该斜面由上向下逐渐向外倾斜。
8.根据权利要求6所述的用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,其特征在于,所述定位环可拆安装于所述动力活塞上。
9.根据权利要求2至5中任一项所述的用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,其特征在于,所述动力活塞上设有径向安装孔,所述提挂锁舌沿径向可伸缩的安装在所述径向安装孔中,动力活塞外套装有压管,压管和提挂锁舌之间设有压簧,压簧作为所述内缩弹性件向提挂锁舌施加迫使其内缩的弹性作用力,所述径向安装孔与所述活塞中心孔连通,在井口打压时,压力流体驱使提挂锁舌外伸,所述压管上设有穿孔,供所述提挂锁舌上的卡接臂穿出,对应与相应滑套开关上的提挂锁槽插配。
10.一种滑套开关工具组件,包括:
滑套开关,用于串接在井下管柱上,包括外套和内滑套,外套上设有连通流道,内滑套往复移动装配在外套中,外套和内滑套之间设有弹性锁定结构,在内套移动至关闭位以关闭连通流道时将内滑套和外套锁固,所述内滑套的内壁上沿轴向间隔分布有环形的提挂锁槽和环形定位槽;
液压式关闭工具,用于下入井下管柱的滑套开关内,以驱动内滑套向关闭位移动;
其特征在于,液压式关闭工具采用权利要求1至9中任一项所述的用于关闭滑套开关的液压式关闭工具,液压式关闭工具的定位凸台的上下宽度尺寸与所述环形定位槽的上下槽宽尺寸一致,以使得所述滑套开关和所述液压式关闭工具配对使用。
CN202010762372.3A 2020-07-31 2020-07-31 用于关闭滑套开关的液压式关闭工具及滑套开关工具组件 Active CN114059964B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010762372.3A CN114059964B (zh) 2020-07-31 2020-07-31 用于关闭滑套开关的液压式关闭工具及滑套开关工具组件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010762372.3A CN114059964B (zh) 2020-07-31 2020-07-31 用于关闭滑套开关的液压式关闭工具及滑套开关工具组件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114059964A true CN114059964A (zh) 2022-02-18
CN114059964B CN114059964B (zh) 2024-05-28

Family

ID=80227816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010762372.3A Active CN114059964B (zh) 2020-07-31 2020-07-31 用于关闭滑套开关的液压式关闭工具及滑套开关工具组件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114059964B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116480315A (zh) * 2023-03-17 2023-07-25 西南石油大学 一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套及工艺方法

Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4796707A (en) * 1986-06-23 1989-01-10 Baker Hughes Incorporated Apparatus for setting, unsetting, and retrieving a packer or bridge plug from a subterranean well
CN201165861Y (zh) * 2008-01-25 2008-12-17 毛万里 油田井下流体控制阀及开关工具
US20100038096A1 (en) * 2006-11-15 2010-02-18 Reimert Larry E Downhole Tool with Slip Releasing Mechanism
US20110240311A1 (en) * 2010-04-02 2011-10-06 Weatherford/Lamb, Inc. Indexing Sleeve for Single-Trip, Multi-Stage Fracing
CN202125288U (zh) * 2011-06-22 2012-01-25 中国石油化工股份有限公司 一种智能型滑套关闭工具
CN102330546A (zh) * 2011-09-30 2012-01-25 中国石油化工股份有限公司 安置可控阀的裸眼分段压裂完井管柱及液控开关管柱
CN202483546U (zh) * 2011-09-16 2012-10-10 西南石油大学 可开关压裂滑套总成
CN103573240A (zh) * 2012-08-02 2014-02-12 中国石油天然气股份有限公司 液压式压裂滑套开关工具
CN103790551A (zh) * 2012-11-05 2014-05-14 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 一种机械式井下套管阀
CN203742508U (zh) * 2014-03-06 2014-07-30 中国石油化工股份有限公司 一种液压式安全丢手工具
CN104314518A (zh) * 2014-10-28 2015-01-28 中国石油集团西部钻探工程有限公司 开关工具
CN104533344A (zh) * 2014-11-06 2015-04-22 长江大学 一种液压式滑套开关工具
CN204327045U (zh) * 2014-10-28 2015-05-13 中国石油集团西部钻探工程有限公司 开关工具
CN104727796A (zh) * 2015-03-02 2015-06-24 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院 一种水平井可取芯滑套多级压裂完井管柱的施工方法
CN105401917A (zh) * 2015-10-26 2016-03-16 东北石油大学 全通径无限级凸轴开关式压裂滑套
CN105507869A (zh) * 2014-09-26 2016-04-20 中国石油化工股份有限公司 滑套开关管柱
CN205172509U (zh) * 2015-10-23 2016-04-20 中国石油化工股份有限公司 一种分层压裂封隔器
CN105696975A (zh) * 2016-01-20 2016-06-22 中国石油化工股份有限公司 一种弹力限位式全通径开关滑套
CN108397155A (zh) * 2018-03-02 2018-08-14 荆州市赛瑞能源技术有限公司 一种可关闭的液压开启滑套
CN208310737U (zh) * 2018-06-14 2019-01-01 中国石油化工股份有限公司 一种注水封隔器
GB201907328D0 (en) * 2019-05-24 2019-07-10 Ardyne Holdings Ltd Improvements in or relating to well abandonment and slot recovery
CN209568995U (zh) * 2018-11-22 2019-11-01 中海油能源发展股份有限公司 一种用于关闭滑套的液压开关工具
CN110454129A (zh) * 2019-08-08 2019-11-15 中国石油天然气股份有限公司 一种气井分层压裂、控水一体化工艺管柱
CN111075388A (zh) * 2020-02-10 2020-04-28 山东博赛特石油技术有限公司 防中途坐封液压丢手封隔器及方法
CN114059963A (zh) * 2020-07-31 2022-02-18 中国石油化工股份有限公司 一种井下管柱和用于开启滑套开关的液压式开启工具

Patent Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4796707A (en) * 1986-06-23 1989-01-10 Baker Hughes Incorporated Apparatus for setting, unsetting, and retrieving a packer or bridge plug from a subterranean well
US20100038096A1 (en) * 2006-11-15 2010-02-18 Reimert Larry E Downhole Tool with Slip Releasing Mechanism
CN201165861Y (zh) * 2008-01-25 2008-12-17 毛万里 油田井下流体控制阀及开关工具
US20110240311A1 (en) * 2010-04-02 2011-10-06 Weatherford/Lamb, Inc. Indexing Sleeve for Single-Trip, Multi-Stage Fracing
CN202125288U (zh) * 2011-06-22 2012-01-25 中国石油化工股份有限公司 一种智能型滑套关闭工具
CN202483546U (zh) * 2011-09-16 2012-10-10 西南石油大学 可开关压裂滑套总成
CN102330546A (zh) * 2011-09-30 2012-01-25 中国石油化工股份有限公司 安置可控阀的裸眼分段压裂完井管柱及液控开关管柱
CN103573240A (zh) * 2012-08-02 2014-02-12 中国石油天然气股份有限公司 液压式压裂滑套开关工具
CN103790551A (zh) * 2012-11-05 2014-05-14 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 一种机械式井下套管阀
CN203742508U (zh) * 2014-03-06 2014-07-30 中国石油化工股份有限公司 一种液压式安全丢手工具
CN105507869A (zh) * 2014-09-26 2016-04-20 中国石油化工股份有限公司 滑套开关管柱
CN204327045U (zh) * 2014-10-28 2015-05-13 中国石油集团西部钻探工程有限公司 开关工具
CN104314518A (zh) * 2014-10-28 2015-01-28 中国石油集团西部钻探工程有限公司 开关工具
CN104533344A (zh) * 2014-11-06 2015-04-22 长江大学 一种液压式滑套开关工具
CN104727796A (zh) * 2015-03-02 2015-06-24 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院 一种水平井可取芯滑套多级压裂完井管柱的施工方法
CN205172509U (zh) * 2015-10-23 2016-04-20 中国石油化工股份有限公司 一种分层压裂封隔器
CN105401917A (zh) * 2015-10-26 2016-03-16 东北石油大学 全通径无限级凸轴开关式压裂滑套
CN105696975A (zh) * 2016-01-20 2016-06-22 中国石油化工股份有限公司 一种弹力限位式全通径开关滑套
CN108397155A (zh) * 2018-03-02 2018-08-14 荆州市赛瑞能源技术有限公司 一种可关闭的液压开启滑套
CN208310737U (zh) * 2018-06-14 2019-01-01 中国石油化工股份有限公司 一种注水封隔器
CN209568995U (zh) * 2018-11-22 2019-11-01 中海油能源发展股份有限公司 一种用于关闭滑套的液压开关工具
GB201907328D0 (en) * 2019-05-24 2019-07-10 Ardyne Holdings Ltd Improvements in or relating to well abandonment and slot recovery
CN110454129A (zh) * 2019-08-08 2019-11-15 中国石油天然气股份有限公司 一种气井分层压裂、控水一体化工艺管柱
CN111075388A (zh) * 2020-02-10 2020-04-28 山东博赛特石油技术有限公司 防中途坐封液压丢手封隔器及方法
CN114059963A (zh) * 2020-07-31 2022-02-18 中国石油化工股份有限公司 一种井下管柱和用于开启滑套开关的液压式开启工具

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱和明;: "可开关压裂滑套关键技术研究与应用", 石油矿场机械, vol. 49, no. 03, pages 58 *
赵崇镇;: "机械式滑套开关多级找堵水技术研究与应用", 石油机械, vol. 44, no. 05, pages 90 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116480315A (zh) * 2023-03-17 2023-07-25 西南石油大学 一种水平井可往复开关无限级压裂固井滑套及工艺方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114059964B (zh) 2024-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109138900B (zh) 一种封堵器、坐封短节以及配合设备
CN109441399B (zh) 一种可冲砂桥塞
CN109653695B (zh) 用于管柱的承载组件及管柱
CN114059963B (zh) 一种井下管柱和用于开启滑套开关的液压式开启工具
CN114059964A (zh) 用于关闭滑套开关的液压式关闭工具及滑套开关工具组件
US4886113A (en) Positive indication shear ring
CN116752933B (zh) 一种触发解封的可捞桥塞
CN111706279B (zh) 一种可液压和机械释放的坐封工具
CN104929563A (zh) 注水封隔器
US8899316B2 (en) Downhole isolation tool having a ported sliding sleeve
CN110952950B (zh) 封隔器
CN113356786B (zh) 一种使用打捞矛解封强制解卡的双向卡瓦封隔器
CN110439489B (zh) 注水防顶卡瓦锚
CN111502588B (zh) 一种高温高压分层封隔器
CN111749645B (zh) 堵塞器
CN112302577B (zh) 射流泵排水装置和管柱
CN109577905B (zh) 一种可重复坐封解封的压缩式封隔器
CN115680531A (zh) 防卡双向锚及其使用方法
CN108361000B (zh) 超深井分层注水用裸眼封隔器
CN217897829U (zh) 一种用于完井滑套的开启工具
CN110593791B (zh) 液控式安全支撑锚定装置及其使用方法
CN115680539B (zh) 锚定解卡装置及方法
CN220434706U (zh) 一种卡瓦丢手封隔器
CN216381315U (zh) 一种可循环盲板
CN115217432B (zh) 一种长井段补贴加固装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant