CN116066011B - 一种油管堵塞器及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油气设备技术领域，公开了一种油管堵塞器及其使用方法，油管堵塞器包括：外筒、内筒和启动塞，内筒的顶部设有缓冲底座，内筒内设有重力耦合开关、电动缸和活塞筒，内筒的下段为密封腔，重力耦合开关位于缓冲底座下方，重力耦合开关与电动缸电性连接，电动缸与活塞筒内的活塞相连，活塞筒与密封腔连通；密封腔的侧壁上开设有通孔，通孔上覆盖有膨胀胶筒，密封腔的底部设有单流阀。本发明所提供的一种油管堵塞器，可以随油管直接下入井内，其通过启动塞解锁的方式简单方便，且油管堵塞器解锁后可利用井底流体推动回收，效率更高。

Description

一种油管堵塞器及其使用方法
技术领域
本发明属于油气设备技术领域，具体涉及一种油管堵塞器及其使用方法。
背景技术
现有的油管内机械式堵塞器多为人工钢丝送入油管内，下放过程由于堵塞器尺寸大等因素难以下至设计深度，难以发挥封堵地层压力的作用，堵塞器完成工作后需借助打捞工具对堵塞器进行打捞回收，打捞工具由于结构原因的限制，存有结构复杂和回收效率低下的问题。为实现采气井带压作业，急需设计一种新的堵塞器。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明目的在于提供一种油管堵塞器及其使用方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种油管堵塞器，包括：
外筒，用于连接在油管上；
内筒，内筒设于外筒内，内筒的顶部设有缓冲底座，内筒内设有重力耦合开关、电动缸和活塞筒，内筒的下段为密封腔，重力耦合开关位于缓冲底座下方，重力耦合开关与电动缸电性连接，电动缸与活塞筒内的活塞相连，活塞筒与密封腔连通；密封腔的侧壁上开设有通孔，通孔上覆盖有膨胀胶筒，密封腔的底部设有单流阀；
启动塞，用于推动缓冲底座并触发重力耦合开关。
优选地，所述活塞筒上段的内径大于下段的内径，活塞位于活塞筒下段时与活塞筒滑动密封连接，活塞位于活塞筒上段时与活塞筒的内壁具有间隙。
优选地，所述外筒相对膨胀胶筒的内部上设有一圈限位槽；内筒的外壁上圆周均布设有两圈护肩，两圈护肩分别位于膨胀胶筒的上下两侧；护肩与内筒通过转轴相连，转轴上设有扭簧。
优选地，所述内筒内设有电池组，电池组与重力耦合开关和电动缸电性连接。
上述的油管堵塞器的使用方法，包括以下步骤：
将内筒安装在外筒内，通过单流阀向密封腔内泵入液压油，液压油让膨胀胶筒膨胀后与外筒内壁压力接触实现密封；
将外筒安装在油管底部，将油管下入井下到设计深度后，将启动塞投入油管，通过地面井口的压力导入装置将套管压力导入油管内，启动塞在自身重力及压力的推动下到达内筒顶部，并推动缓冲底座触发重力耦合开关，重力耦合开关闭合通电，电动缸上提活塞，使密封腔内的液压油回流至活塞筒内，膨胀胶筒缩回脱离与外筒内壁的接触，井底流体推动内筒和启动塞上行至地面井口的回收装置内，完成开井作业。
本发明的有益效果为：
本发明所提供的一种油管堵塞器，可以随油管直接下入井内，其通过启动塞解锁的方式简单方便，且油管堵塞器解锁后可利用井底流体推动回收，效率更高。
附图说明
图1是本发明外筒的剖视图。
图2是本发明内筒的示意图。
图3是本发明油管堵塞器的使用示意图。
图4是本发明油管堵塞器的示意图。
图5是本发明膨胀胶筒膨胀后的示意图。
图中：1-外筒；2-内筒；3-缓冲底座；4-重力耦合开关；5-电池组；6-电动缸；7-活塞筒；8-活塞；9-密封腔；10-通孔；11-膨胀胶筒；12-单流阀；13-启动塞；14-胶环；15-限位槽；16-护肩；100-油管；200-套管；300-压力导入装置；400-回收装置。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。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。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
如图1至图5所示，本实施例的一种油管堵塞器，主要包括外筒1、内筒2和启动塞13，外筒1为一贯穿的筒体，启动塞13的外壁上圆周设有两圈等大的胶环14，外筒1的内径与油管100的内径等大，当外筒1连接在油管100底部，启动塞13投入油管100后，启动塞13的胶环14可以密封贴合油管100的内壁。内筒2安装在外筒1内，如图2所示，内筒2的顶部设有缓冲底座3，内筒2内设有重力耦合开关4、电池组5、电动缸6和活塞筒7，重力耦合开关4位于缓冲底座3下方，电池组5与重力耦合开关4和电动缸6电性连接，重力耦合开关4接通后可以启动电动缸6，电动缸6与活塞筒7内的活塞8相连，活塞筒7上段的内径大于下段的内径，当活塞8位于活塞筒7下段时，活塞8与活塞筒7滑动密封连接，当活塞8位于活塞筒7上段时，活塞8与活塞筒7的内壁具有间隙，液压油可以顺着缝隙进入活塞筒7上段。
内筒2的下段为密封腔9，活塞筒7的下端出口与密封腔9连通；密封腔9的侧壁上圆周均布的开设有多个通孔10，通孔10上覆盖有环形的膨胀胶筒11，密封腔9的底部设有单流阀12，单流阀12仅允许流体进入密封腔9。
缓冲底座3通过剪切销钉安装在内筒2上，缓冲底座3与重力耦合开关4先不接触，启动塞13可以推动缓冲底座3并触发重力耦合开关4，具体的，启动塞13可以冲击缓冲底座3，将剪切销钉剪断，缓冲底座3往下移动，重力耦合开关4闭合通电，此时电动缸6通电运行。
外筒1相对膨胀胶筒11的内部上设有一圈限位槽15，如图4所示，当膨胀胶筒11膨胀后与限位槽15的槽底部压力接触。限位槽15在竖直方向上具有一定的宽度，即使膨胀胶筒11在限位槽15内上下移动，也会受到限位槽15上侧边和下侧边的阻挡而不会脱离限位槽15，始终保持密封接触。
为了避免膨胀胶筒11与限位槽15上侧边和下侧边碰撞，损坏膨胀胶筒11，内筒2的外壁上设有两圈片状的护肩16，每圈护肩包括多个圆周均布的护肩，两圈护肩16分别位于膨胀胶筒11的上下两侧，护肩16与内筒2通过转轴相连，转轴上设有扭簧。当膨胀胶筒11未膨胀时，在扭簧的作用下护肩16紧贴膨胀胶筒11，使得内筒2可以顺利进入并安装在外筒1内，当膨胀胶筒11膨胀后，膨胀胶筒11推动护肩16张开，此时护肩16的宽度向左右两侧伸张，当膨胀胶筒11上下移动靠近限位槽15上侧边或下侧边时，护肩16会与限位槽15上侧边或下侧边接触，避免了膨胀胶筒11与限位槽15上侧边或下侧边的碰撞。
如图3和图4所示，上述的油管堵塞器的使用方法，包括以下步骤：
将内筒2安装在外筒1内，通过单流阀12向密封腔9内泵入液压油，液压油让膨胀胶筒11膨胀后与外筒1内壁压力接触实现密封；将已完全密封的外筒1安装在油管100底部，通过带压作业设备将油管100下入井下到设计深度后，将启动塞13投入油管100，通过地面井口的压力导入装置300将套管200压力导入油管100内，此时压力流动方向朝向油管底部，启动塞13在自身重力及压力的推动下到达内筒2顶部，受上部压力推动，启动塞13推动缓冲底座3剪断剪切销钉后触发重力耦合开关4，重力耦合开关4闭合通电，电动缸6上提活塞8，使密封腔9内的液压油回流至活塞筒7内，膨胀胶筒11缩回脱离与外筒1内壁的接触，井底流体推动内筒2和启动塞13上行至地面井口的回收装置400内，完成开井作业。
压力导入装置300从井口采气树套压闸阀处连接一根管线至采气树油压闸阀处从而将套管压力导入油管内。膨胀胶筒11膨胀后密封腔9内液压油的压力大于井底流体的压力，可以更好的保证密封腔9内的液压油回流至活塞筒7内。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种油管堵塞器，其特征在于，包括：
外筒（1），用于连接在油管（100）上；
内筒（2），内筒（2）设于外筒（1）内，内筒（2）的顶部设有缓冲底座（3），内筒（2）内设有重力耦合开关（4）、电动缸（6）和活塞筒（7），内筒（2）的下段为密封腔（9），重力耦合开关（4）位于缓冲底座（3）下方，重力耦合开关（4）与电动缸（6）电性连接，电动缸（6）与活塞筒（7）内的活塞（8）相连，活塞筒（7）与密封腔（9）连通；密封腔（9）的侧壁上开设有通孔（10），通孔（10）上覆盖有膨胀胶筒（11），密封腔（9）的底部设有单流阀（12）；
启动塞（13），用于推动缓冲底座（3）并触发重力耦合开关（4）；
活塞筒（7）上段的内径大于下段的内径，活塞（8）位于活塞筒（7）下段时，活塞（8）与活塞筒（7）滑动密封连接，活塞（8）位于活塞筒（7）上段时，活塞（8）与活塞筒（7）的内壁具有间隙，液压油能够顺着间隙进入活塞筒（7）上段。
2.根据权利要求1所述的油管堵塞器，其特征在于：所述外筒（1）相对膨胀胶筒（11）的内部上设有一圈限位槽（15）。
3.根据权利要求2所述的油管堵塞器，其特征在于：所述内筒（2）的外壁上圆周均布设有两圈护肩（16），两圈护肩（16）分别位于膨胀胶筒（11）的上下两侧。
4.根据权利要求3所述的油管堵塞器，其特征在于：所述护肩（16）与内筒（2）通过转轴相连，转轴上设有扭簧。
5.根据权利要求1所述的油管堵塞器，其特征在于：所述内筒（2）内设有电池组（5），电池组（5）与重力耦合开关（4）和电动缸（6）电性连接。
6.根据权利要求1所述的油管堵塞器，其特征在于：所述启动塞（13）的外壁上圆周设有两圈等大的胶环（14）。
7.根据权利要求1所述的油管堵塞器，其特征在于：所述缓冲底座（3）通过剪切销钉安装在内筒（2）上。
8.如权利要求1-7任一所述的油管堵塞器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
将内筒（2）安装在外筒（1）内，通过单流阀（12）向密封腔（9）内泵入液压油，液压油让膨胀胶筒（11）膨胀后与外筒（1）内壁压力接触实现密封；
将外筒（1）安装在油管（100）底部，将油管（100）下入井下到设计深度后，将启动塞（13）投入油管（100），将套管（200）压力导入油管（100）内，启动塞（13）到达内筒（2）顶部，并推动缓冲底座（3）触发重力耦合开关（4），重力耦合开关（4）闭合通电，电动缸（6）上提活塞（8），使密封腔（9）内的液压油回流至活塞筒（7）内，膨胀胶筒（11）缩回脱离与外筒（1）内壁的接触，井底流体推动内筒（2）和启动塞（13）上行至地面井口，完成开井作业。
9.根据权利要求8所述的油管堵塞器的使用方法，其特征在于：通过地面井口的压力导入装置（300）将套管（200）压力导入油管（100）内。
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GR01 Patent grant
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