CN203362115U - 双向启动式滑套开关工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双向启动式滑套开关工具，包括由上接头、外筒和下接头组成的筒体，外筒间隔设有2个；在筒体内安装有活塞，活塞的两端与上、下接头螺纹连接，活塞外壁中部形成环形凹槽，在环形凹槽内均布多个伸缩块，每个伸缩块上靠近两端处各形成有两个凸起，两凸起靠近伸缩块端部一面为斜面；在伸缩块内侧与两凸起对应的位置处各形成一沉孔，沉孔内安装第1弹簧；在环形凹槽两侧的活塞壁面上各有一孔；环形凹槽两端的活塞壁面上各有一限位部，外筒中部向内突出形成凸台，每个限位部与凸台之间形成有与所述孔连通的气室；在上接头/下接头与外筒、凸台和活塞之间围成一空腔，在空腔内设置第二弹簧。其安全可靠，能重复操作。

Description

双向启动式滑套开关工具

技术领域

本实用新型涉及油气开采井下专用工具，特别是涉及一种双向启动式滑套开关工具。

背景技术

在油气井分层、分段增产改造中，尤其是水平裸眼井的多段改造中，由于地形的复杂性及地质阻力的差别以及各层与各段生产寿命与产量的不同，只有实现不同层段的分采控制才可以有效开启与关闭出水层段，实现增产措施。目前广泛采用的是投球滑套技术，通过投球将压裂开关的滑套打开，暴露出油层与油管的连通孔，连通油管与油层。

目前广泛采用的投球滑套技术能够很大程度上保证滑套的打开成功率，但由于在投球操作结束后，为了实现管柱的全通径、保证油气的产量，需要将球座等依次捞出或者钻除掉。去除掉球座后，如果需要对油气井进行分段开采，实现重复控制操作，即对滑套进行开关操作，就必须有一种工具来为该滑套提供开启与关闭的动力。

在能够实现上述功能的多项发明中，大致有常开式工具和单侧启动式工具两种。常开式工具指的是开关工具在其伸缩块部分弹出的状态下直接下放至管柱内，找准滑套位置后完成开关动作。这种工具易造成其在进入管柱的过程中与其它结构件摩擦、卡住等，使用寿命较低。单侧启动式工具克服了常开式工具存在的上述问题，是在伸缩块收缩状态下下放至管柱内，受力后弹出收缩块，单方向地实现滑套开启与关闭操作，但单侧受力易导致伸缩块受力不均，不能完全弹出或收缩。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种能够双向同时受力、顺利完成滑套的开关操作且一次下入管柱后，能够重复完成开关动作的双向启动式滑套开关工具。

为此，本实用新型的技术方案如下：

一种双向启动式滑套开关工具，包括由上接头、外筒和下接头组成的筒体，所述外筒设置在上、下接头之间，且三者的外径相同，所述外筒间隔设置有2个，该两外筒相远离的一端分别套接在上接头和下接头上；在所述筒体内安装有一圆筒状的活塞，所述活塞的两端分别与上、下接头螺纹连接，活塞外壁的中部沿圆周方向形成环形凹槽，在该环形凹槽内均匀设置有至少2个伸缩块，每个伸缩块上靠近两端处各形成有两个凸起，所述两凸起靠近伸缩块端头的一面为越向外越向伸缩块中部收缩的斜面，所述凸起的外径与外筒的外径相当；在伸缩块内侧与所述两凸起对应的位置处各形成有一沉孔，在所述沉孔内安装有第1弹簧，当所述两外筒相背移动时，所述伸缩块在第一弹簧的作用下向外弹出；在所述环形凹槽两侧的活塞壁面上各贯通形成有一孔；所述环形凹槽两端的活塞壁面分别向外突出形成一限位部，所述每个外筒中部向内突出形成有一凸台，所述每个限位部与所述凸台之间形成有与所述孔连通的气室；在所述上接头/下接头与外筒、凸台和活塞之间围成一空腔，在所述空腔内设置有第二弹簧；在所述气室两侧、外筒和活塞的相接处分别设置有密封圈。

所述密封圈分别设置在所述凸台和活塞之间以及所述限位部和外筒之间。

优选的是，所述伸缩块设置有3个。

使用时，通过对第2弹簧进行加压或减压来释放或压缩能与滑套的凹槽部分卡住的伸缩块，进行而带动滑套移动，实现滑套的开启和关闭功能。

本实用新型的效果如下：

（1）工具在关闭的状态下放管柱内，避免与其它结构件磨损、卡住；

（2）双向受力控制伸缩块，受力均匀，保证伸缩块及时弹出或缩进；

（3）不需要调换开关工具两端的安装位置即可实现滑套的开/关；

（4）可以利用向管柱内反向打压使得伸缩块强制缩进；

（5）开关滑套的过程无需转动套筒，可用油管、连续油管下入；

（6）一个工具可以开关管柱内的所有滑套；

（7）操作方便，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型开关工具在关闭状态下的结构示意图；

图2为本实用新型开关工具有开启状态下的结构示意图；

图3为本实用新型开关工具的使用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的滑套开关工具的结构进行详细说明。

参见图1，该双向启动式滑套开关工具包括由上接头1、外筒4和下接头7组成的筒体，所述外筒4设置在上、下接头1、4之间，且三者的外径相同。外筒4间隔设置有2个，这两个外筒相远离的一端，即靠近外侧一端，分别套接在上接头1和下接头7上，可以相对滑动。

在筒体内安装有圆筒状的活塞2，活塞2的两端分别与上、下接头1、4螺纹连接，活塞2外壁的中部沿圆周方向形成环形凹槽15，在该环形凹槽15内均匀设置有至少2个伸缩块5，在图示的实施例中设置有3个伸缩块。每个伸缩块5上靠近两端处各形成有两个凸起17，两个凸起17靠近伸缩块5端头的一面为越向外越向伸缩块5中部收缩的斜面，凸起17的外径与外筒的外径相当或略小，即，在收缩状态下，凸起17的外端面与外筒4的外周面在同一圆柱面上或略微向内缩进，以便于该工具的顺利下入。另外，在伸缩块5内侧与所述两凸起17对应的位置处各形成有一沉孔，在该沉孔内安装有第1弹簧6。当。两外筒相背移动，距离加大时，伸缩块5在第一弹簧6的作用下向外弹出.

在环形凹槽15两侧的活塞壁面上各贯通形成有一孔16。环形凹槽15两端的活塞壁面分别向外突出形成一限位部，在每个外筒中部向内突出形成有一凸台18，每个限位部与凸台18之间形成有与孔16连通的气室19。在上接头或下接头与外筒、凸台、活塞2之间围成有一空腔（图中未标出），在该空腔内设置有第二弹簧3。

另外，在气室两侧、外筒4和活塞2的相接处分别设置有密封圈8。具体地说，密封圈8分别设置在凸台18和活塞2之间以及限位部和外筒4之间。

该滑套开关工具的的组装顺序为：1）将第一弹簧6安装在每个伸缩块5的两个沉孔内；2）将3个伸缩块5均布安装在活塞2的环形槽内；3）将2个外筒4分别安装在伸缩块5的两端处，并在外筒4与活塞2接触的位置安装密封圈8；4）将第二弹簧3分别安装于凸台18和活塞2之间；5）将上接头1、下接头7和活塞2螺纹连接。

下面参见图2、图3对该滑套开关工具的使用方法进行说明：

首先，将该开关工具下放至管柱内，找到滑套13的大概位置，然后向开关工具内投低密度球9，通过活塞2上的两个孔加压，两个外筒4分别向外侧移动，对两个第二弹簧3加压。伸缩块5在第一弹簧6的作用下弹出，并卡入滑套13上的凹槽中。此时，下放开关工具，带动滑套13一起下移。当滑套13上的弹簧片11卡入套筒上的凹槽内时，滑套13打开，井筒内与环空通过套筒孔14连通。为了提高密封性，在滑套13的两端与套筒10之间设置有多道密封圈12。

滑套开启后，通过释放管柱内的压力或者向管柱内反向打压，经活塞2上的两个孔泄压，两个第二弹簧3伸展，推动两个外筒4向中间位置移动，使得伸缩块5受压并由滑套13上的凹槽弹出，回缩到两个外筒4内。此时，开关工具的结构件全部复位，，完成滑套的开启操作。关闭滑套13的操作与开启顺序一致，区别在于开关工具带动滑套13向相反的方向移动。

除了上述投球加压的方式外，还可以通过增加管柱内的排量来实现加压，使伸缩块弹出，实现开关工具对滑套的开关操作。但是这种增加排量方式消耗水量比较大，不利于降低成本。

综上所述，本实用新型通过投球加压和释放内压及反向打压的方式来完成开关工具的伸缩块弹出与缩进操作，进而完成管柱内滑套的开启与关闭动作。

Claims (3)

1.一种双向启动式滑套开关工具，包括由上接头（1）、外筒（4）和下接头（7）组成的筒体，所述外筒（4）设置在上、下接头（1、4）之间，且三者的外径相同，其特征在于：所述外筒（4）间隔设置有2个，该两外筒相远离的一端分别套接在上接头（1）和下接头（7）上；在所述筒体内安装有一圆筒状的活塞（2），所述活塞（2）的两端分别与上、下接头（1、4）螺纹连接，活塞（2）外壁的中部沿圆周方向形成环形凹槽（15），在该环形凹槽（15）内均匀设置有至少2个伸缩块（5），每个伸缩块（5）上靠近两端处各形成有两个凸起（17），所述两凸起（17）靠近伸缩块（5）端头的一面为越向外越向伸缩块（5）中部收缩的斜面，所述凸起（17）的外径与外筒的外径相当；在伸缩块（5）内侧与所述两凸起（17）对应的位置处各形成有一沉孔，在所述沉孔内安装有第1弹簧（6），当所述两外筒相背移动时，所述伸缩块在第一弹簧（6）的作用下向外弹出；在所述环形凹槽（15）两侧的活塞壁面上各贯通形成有一孔（16）；所述环形凹槽（15）两端的活塞壁面分别向外突出形成一限位部，所述每个外筒中部向内突出形成有一凸台（18），所述每个限位部与所述凸台之间形成有与所述孔连通的气室（19）；在所述上接头/下接头与外筒、凸台和活塞（2）之间围成一空腔，在所述空腔内设置有第二弹簧（3）；在所述气室两侧、外筒（4）和活塞（2）的相接处分别设置有密封圈（8）。

2.根据权利要求1所述的双向启动式滑套开关工具，其特征在于：所述密封圈（8）分别设置在所述凸台和活塞之间以及所述限位部和外筒之间。

3.根据权利要求1所述的双向启动式滑套开关工具，其特征在于：所述伸缩块（5）设置有3个。

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