CN201953347U - 桥塞坐封管串长度伸缩补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥塞坐封管串长度伸缩补偿装置，包括上滑套、锥套和下滑套且三者采用钢珠定位、剪切销钉固连。应用时，上滑套通过上接头与油管连接，下滑套通过下接头与点火装置连接。实施桥塞坐封作业时，金属重棒撞击锥套而剪断剪切销钉，锥套向下运动解除了对钢珠的约束，由此也解脱了上滑套对下滑套的约束。当坐封工具与桥塞脱离时，其对管串产生的向上作用力导致下滑套沿着上滑套向上滑动，从而避免了管串端口的窜动，保证了桥塞顺利坐封和井口作业人员安全。本实用新型具有结构简单、操作方便、可重复使用等优点。

Description

桥塞坐封管串长度伸缩补偿装置

技术领域

本实用新型属于石油、天然气的开采作业领域，主要涉及一种油管串长度伸缩补偿装置，尤其涉及一种油管传输撞击式桥塞坐封管串长度伸缩补偿装置。

背景技术

在油气井井下作业中，因工程需要，有时将某一井段暂时或永久封闭起来，使油井从封隔处分成独立的两部分，封隔段以下的井段不再影响封隔段以上井段的作业，封隔段以上的井段仍然可以进行相应的井下作业，使油、气井进行再生产。而桥塞封层技术，在国内已初步形成了各种井况和各种作业需要的系列封层技术，并在不断发展和完善。

目前，在大斜度井、定向井和稠油井等井况下，实施电缆桥塞坐封工艺时，存在着遇阻卡死、打结、缠死等诸多弊病。而采用油管传输式桥塞坐封工艺不但保留了电缆桥塞坐封工艺的优点，而且还克服了电缆桥塞坐封工艺的诸多弊病，使桥塞在下井过程中不会受到任何破坏并顺利可靠坐封，从而也降低了桥塞坐封的施工成本。

所谓油管传输式桥塞坐封工艺是利用油管或钻杆将桥塞下至预定位置，由地面加压坐封，其产生的压力作用于上卡瓦，而拉力则作用于张力棒，通过上下锥体对密封胶筒施以上下两个力，当拉力达到一定值时，张力棒断裂，坐封工具与桥塞脱离。然而，当坐封工具与桥塞脱离时，坐封工具会带着其以上井段内的管串向上运动，造成井口的油管悬挂器向上窜动，当油管悬挂器的窜动量达到一定值时，可导致坐封作业失败，同时井口作业人员的安全也会受到严重威胁。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供的桥塞坐封管串长度伸缩补偿装置包括上接头、上滑套、锥套、钢珠、剪切销钉、下滑套和下接头；所述上滑套一端带有外突沿和定位台阶孔，在定位台阶孔上设有过孔；所述锥套两端外形为圆柱且内孔由圆柱孔和圆锥孔构成，圆柱孔的直径大于金属重棒前端棒体直径且小于金属重棒中部圆锥体的小端直径，圆锥孔与金属重棒中部圆锥体的锥度相同；所述下滑套的一端带有环形定位面，在环形定位面内侧的内壁上设有周向凹槽；所述上滑套的外突沿定位于所述下滑套的环形定位面处，上滑套的另一端与所述上接头螺纹连接，下滑套的另一端与所述下接头螺纹连接；所述锥套的大圆柱端位于所述上滑套的定位台阶孔中且大圆柱端面与上滑套的台阶面接触，所述钢珠位于上滑套的过孔中，所述下滑套、上滑套和锥套的大圆柱端通过剪切销钉固连且使钢珠与所述大圆柱面及所述周向凹槽底面实现点接触。

根据本实用新型，所述下滑套环形定位面至下滑套端口的内壁与所述上滑套的外壁间隙配合；所述锥套的大圆柱面与所述上滑套台阶定位孔的孔壁间隙配合。

根据本实用新型，所述上滑套中的过孔为十二个且均布在一条圆周线上，所述钢珠为十二颗，十二颗钢珠对应放置在十二个过孔中。

由于本实用新型在上滑套、锥套和下滑套的结合部位是用剪切销钉固连和钢珠定位的，在实施坐封作业中，由油管端口投入的金属重棒将重力作用于锥套而剪断剪切销钉，锥套向下运动使得钢珠脱离上滑套和下滑套的定位部位，从而解除了上滑套对下滑套的约束。当坐封工具与桥塞脱离而将向上的作用力施加给管串时，下滑套就会沿着上滑套的内壁向上滑动，这样，不仅对坐封工具以上的管串起到缓冲作用，而且还可有效防止管串端口的窜动，进而保证了坐封施工作业的顺利完成和井口作业人员的安全。此外，本实用新型还具有结构简单、易于操作、成本低廉、可重复使用等特点。

附图说明

图1为桥塞坐封管串长度伸缩补偿装置的结构组成示意图。

图2为图1中所示的上滑套结构示意图。

图3为图1中所示的锥套结构示意图。

图4为图1中所示的下滑套结构示意图。

图5为本实用新型优选实例与上下管串连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本实用新型作进一步的详述。

如图1所示，本实用新型优选实施例提供的油管传输撞击式桥塞坐封管串长度伸缩补偿装置包括上接头1、上滑套2、十二颗钢珠3、两个剪切销钉4、锥套5、下滑套6和下接头7。上接头1和下接头7的结构形式相同，其外壁上均设有两个扳手孔且输入、输出端分别设有外螺纹和内螺纹。

根据图2所示，上滑套2的一端带有外螺纹，另一端设有外突沿2-1和台阶定位孔2-2，在台阶定位孔2-2的套壁上设有十二个过孔2-3和两个销钉孔2-4，十二个过孔2-3的直径与钢珠3的直径相当且均布在一个圆周上，两个销钉孔2-4均布在另一个圆周上。

根据图3所示，锥套5两端外壁为圆柱形且内孔由圆柱孔5-2和圆锥孔5-3构成，其大圆柱端设有对称分布的两个销钉孔5-1，圆柱孔5-2位于小圆柱一端，圆柱孔5-2的直径大于金属重棒前端的棒体直径且小于金属重棒中部圆锥体的小端直径，圆锥孔5-3的锥度与金属重棒9中部圆锥体的锥度相同。所谓金属重棒9是指实施撞击式桥塞坐封工艺时使用的一种投棒，其功能是撞击管串中的点火装置。

根据图4所示，下滑套6一端内壁依次设有环形定位面6-1、一个周向凹槽6-2和两个均布的销钉孔6-3；下滑套6的另一端设有内螺纹。

再参见图1，上接头1的内螺纹与上滑套2的外螺纹端固连。上滑套2的外突沿2-1定位于下滑套6的环形定位面6-1处，环形定位面6-1外侧的内壁与上滑套2的外壁间隙配合。锥套5的大圆柱端位于上滑套2的台阶定位孔2-2中且大圆柱面与台阶定位孔2-2间隙配合，十二颗钢珠3一一对应位于上滑套2的十二个过孔2-3中，每个剪切销钉4依次插入销钉孔6-3、2-4、5-1中并固紧在锥套5上，从而使钢珠3分别与锥套5的大圆柱面以及下滑套6的圆形凹槽6-2的底部实现点接触。下接头7的外螺纹与下滑套6的内螺纹一端固连。通常，剪切销钉的数量和直径应根据金属重棒的质量和坐封施工作业的深度而定。

根据图5所示，当将本实用新型优选实施例用于油管传输式桥塞坐封工艺时，其上接头1的输入端与油管8连接，下接头7的输出端与管串中的点火装置10连接。作业时，将本实用新型随桥塞坐封管串一同下至预定位置后，从井口沿油管8投放金属重棒9。金属重棒9沿油管8内壁以自由落体向下运动，分别经过上接头1、上滑套2至锥套5时，金属重棒9前端的小直径棒体穿过锥套5的圆柱孔5-2，而其中部锥体则卡在锥套5的锥孔5-3中，由此带动锥套5下移，导致剪切销钉4被剪断，同时锥套5的下移也解脱了对钢珠3的约束，随着钢珠3的跌落使得下滑套6脱离上滑套2的约束。当金属重棒9带着锥套5向下运动而撞击点火装置10发火时，坐封工具11实施坐封。当坐封工具11与桥塞12脱离时，坐封工具11对与其连接的管串施加一个向上的反作用力，导致下滑套6沿着上滑套2的外壁向上运动，实现了本实用新型的伸缩功能，从而可避免整个管串向上移动而导致油管悬挂器向上窜动，确保桥塞坐封施工作业的顺利完成。

此外，采用本实用新型作业后，只需更换钢珠和剪切销钉，便可重新使用，降低了加工成本。

Claims (3)

1.一种桥塞坐封管串长度伸缩补偿装置，其特征在于：它包括上接头(1)、上滑套(2)、钢珠(3)、剪切销钉(4)、锥套(5)、下滑套(6)和下接头(7)；所述上滑套(2)一端带有外突沿(2-1)和定位台阶孔(2-2)，在定位台阶孔(2-2)上设有过孔(2-3)；所述锥套(5)两端外形为圆柱且内孔由圆柱孔(5-2)和圆锥孔(5-3)构成，圆柱孔(5-2)的直径大于金属重棒(9)前端棒体直径且小于金属重棒(9)中部圆锥体的小端直径，圆锥孔(5-3)与金属重棒(9)中部圆锥体的锥度相同；所述下滑套(6)的一端带有环形定位面(6-1)，在环形定位面(6-1)内侧的内壁上设有周向凹槽(6-2)；所述上滑套(2)的外突沿(2-1)定位于所述下滑套(6)的环形定位面(6-1)处，上滑套(2)的另一端与所述上接头(1)螺纹连接，下滑套(6)的另一端与所述下接头(7)螺纹连接；所述锥套(5)的大圆柱端位于所述上滑套(2)的定位台阶孔(2-2)中且大圆柱端面与上滑套(2)的台阶面接触，所述钢珠(3)位于上滑套(2)的过孔(2-3)中，所述下滑套(6)、上滑套(2)和锥套(5)的大圆柱端通过剪切销钉(4)固连且使钢珠(3)与所述大圆柱面及所述周向凹槽(6-2)底面实现点接触。

2.根据权利要求1所述的桥塞坐封管串长度伸缩补偿装置，其特征在于：所述下滑套(6)环形定位面(6-1)至下滑套端口的内壁与所述上滑套(2)的外壁间隙配合；所述锥套(5)的大圆柱面与所述上滑套(2)的台阶定位孔(2-2)的孔壁间隙配合。

3.根据权利要求1或2所述的桥塞坐封管串长度伸缩补偿装置，其特征在于：所述上滑套(2)中的过孔(2-3)为十二个且均布在一条圆周线上，所述钢珠(3)为十二颗，十二颗钢珠(3)对应放置在十二个过孔(2-3)中。

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