CN204851132U - 实验室用坐封工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实验用坐封工具，属于油气井井下作业领域。该实验室用坐封工具包括中心管和设置在所述中心管外侧的推动套筒，推动套筒的上端与中心管形成了围绕中心管的环形腔，且推动套筒的上端设置有打压孔，环形腔通过打压孔与加压装置的打压接头相连通。实验室用坐封工具能够反复使用，同时增加了打压孔，减少了反复坐封的劳动强度；而且该实验室用坐封工具中的下接头还可以连接不同种类的坐封套筒和连接不同类型的坐封接头，使得本实用新型提供的实验室用坐封工具能够用于不同种类的桥塞坐封；在本实用新型中，还对活塞腔的截面积进行了设计，这样有利于坐封压力和坐封载荷的转换，方便了对试验结果的分析。

Description

实验室用坐封工具

技术领域

本实用新型涉及油气井井下作业领域，特别涉及实验室用坐封工具。

背景技术

目前，随着桥塞在国内的普遍使用，用于桥塞的室内试验要求也越来越高，因此与其配套使用的坐封工具的性能的要求也越来越高。而现场使用的坐封工具，例如电缆坐封工具由于在使用时需要使用缓释炸药作为动力源，这样的坐封工具不能在实验室条件下使用，而且目前尚且没有用于实验室的坐封工具。

因此，确有必要提供一种实验室用坐封工具。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本实用新型提供了一种实验室用坐封工具。所述技术方案如下：

本实用新型的一个目的是提供了一种实验室用坐封工具。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种实验室用坐封工具，其中，

所述实验室用坐封工具包括中心管和设置在所述中心管外侧的推动套筒，所述推动套筒的上端与所述中心管形成了围绕中心管的环形腔，且所述推动套筒的上端设置有打压孔，所述环形腔通过所述打压孔与加压装置的打压接头相连通。

具体地，所述中心管包括从上到下依次固定连接的上接头、上活塞、连接杆、下活塞和下接头，所述推动套筒包括从上到下依次固定连接的上缸套、上连接头、下缸套和下连接头，所述上接头的外表面与上活塞的上端面和上缸套的内表面围绕形成所述环形腔。

进一步地，所述上活塞的上端设置有沿径向方向向外突出的上突出部，在所述上活塞的下端设置有上端注液孔，

所述上连接头设置在所述上突出部的下方，在所述上连接头的中间部位设置有沿径向方向向内突出的上台肩部，所述上活塞的下端设置在所述上台肩部的上方，从而所述上活塞、连接杆、上连接头和上缸套彼此围绕形成上液压腔，且所述上液压腔通过所述上端注液孔与所述中心管的内腔连通。

进一步地，所述下活塞的上端设置有沿径向方向向外突出的下突出部，在所述下活塞的下端设置下端注液孔，

所述下连接头设置在所述下突出部的下方，在所述下连接头的中间部位设置有沿径向方向向内突出的下台肩部，所述下活塞的下端设置在所述下台肩部的上方，从而所述下活塞、下接头、下连接头和下缸套彼此围绕形成下液压腔，所述下液压腔通过所述下端注液孔与所述中心管的内腔相连通。

进一步地，所述上缸套设置在所述上接头的外侧，且设置在所述上活塞的上方，所述上缸套与所述上接头密封连接，

所述上缸套分别与所述上活塞的上突出部和所述上连接头的上端密封连接，所述上连接头的下端与所述连接杆的上端密封连接，且所述上液压腔为封闭腔体。

进一步地，所述下缸套分别与所述下活塞的下突出部和所述下连接头的上端密封连接，所述下连接头的下端与所述下接头的外侧密封连接，且所述下液压腔为封闭腔体。

进一步地，在所述下缸套上设置有用于排气孔，所述上连接头、连接杆、下活塞和下缸围绕形成中间腔体，所述中间腔体通过所述排气孔与外界连通。

进一步地，所述下接头的下端与坐封接头连接。

进一步地，所述下连接头的下端与坐封套筒连接。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：实验室用坐封工具能够反复使用，同时增加了打压孔，减少了反复坐封的劳动强度；而且该实验室用坐封工具中的下接头还可以连接不同种类的坐封套筒和连接不同类型的坐封接头，使得本实用新型提供的实验室用坐封工具能够用于不同种类的桥塞坐封；在本实用新型中，还对活塞腔的截面积进行了设计，这样有利于坐封压力和坐封载荷的转换，方便了对试验结果的分析。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的实验室用坐封工具的整体结构示意图；

图2是图1所示的虚线框中的实验用坐封工具的局部结构放大示意图。

其中，100实验用坐封工具，10中心管，11上接头，12上活塞，121上突出部，122上液压腔，123上端注液孔，13连接杆，131中间腔体，132排气孔，14下活塞，141下突出部，142下液压腔，143下端注液孔，15下接头，16坐封接头，17中心管的内腔，20推动套筒，21环形腔，22打压孔，23上缸套，24上连接头，241上台肩部，25下缸套，26下连接头，261下台肩部，27坐封套筒，30密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，其示出了根据本实用新型的一个实施例的实验室用坐封工具100。实验室用坐封工具100包括中心管10和设置在中心管10外侧的推动套筒20。推动套筒20的上端与中心管10形成了围绕中心管的环形腔21，且推动套筒20的上端设置有打压孔22，环形腔21通过打压孔22与加压装置的打压接头(未示出)相连通，在本实用新型的一个示例中，实验用坐封工具100的钢件材料选用的是35CrMo，且钢件材料的表面进行了发黑处理。

具体地，中心管10包括从上到下依次固定连接的上接头11、上活塞12、连接杆13、下活塞14和下接头15。在本实用新型的另一个示例中，上接头11、上活塞12、连接杆13、下活塞14和下接头15依次通过螺纹连接，即上接头11的下端外侧与上活塞12的上端内侧通过螺纹连接，上活塞12的下端内侧与连接杆13的上端外侧通过螺纹彼此连接，连接杆13的下端外侧与下活塞14的上端内侧通过螺纹连接，下活塞14的下端内侧与下接头15的上端外侧通过螺纹连接，其中下接头15的下端外侧同样设置有螺纹，可以用于连接不同类型的坐封接头16，这样在实验中可以实现与不同的桥塞相连接，进行不同桥塞坐封的实验。当然本领域的技术人员可以明白，上接头11、上活塞12、连接杆13、下活塞14和下接头15从上到下还可以采用例如螺栓连接，或者采用卡扣连接，或者还可以进行焊接连接等等，只要能实现上接头11、上活塞12、连接杆13、下活塞14和下接头15从上到下彼此固定连接即可，本示例仅作为对本实用新型的一种示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。

推动套筒20包括从上到下依次固定连接的上缸套23、上连接头24、下缸套25和下连接头26。在本实用新型的一个示例中，上缸套23、上连接头24、下缸套25和下连接头26从上到下依次通过螺纹彼此连接，即上缸套23的下端内侧与上连接头24的上端外侧通过螺纹连接，在上连接头24的下端外侧与下缸套25的上端内侧通过螺纹连接，在下缸套25的下端内侧与下连接头26的上端外侧通过螺纹连接，其中下连接头26下端外侧同样设置有螺纹，可以用于连接不同类型的坐封套筒27，这样在实验中可以实现与不同的桥塞相连接，进行不同桥塞坐封的实验。当然本领域的技术人员可以明白，上缸套23、上连接头24、下缸套25和下连接头26从上到下还可以采用例如螺栓连接，或者采用卡扣连接，或者还可以进行焊接连接等等，只要能实现上缸套23、上连接头24、下缸套25和下连接头26从上到下彼此固定连接即可，本示例仅作为对本实用新型的一种示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。

如图1所示，上缸套23设置在上接头11的外侧，且上缸套23的上端内侧与上接头11的外侧密封连接。在本实用新型的一个示例中，上缸套23的上端内侧设置有环形的密封圈30，上缸套23的上端通过密封圈30与上接头11密封连接，且打压孔22设置在上缸套23上端内侧且低于密封圈30位置处。在本实用新型的一个示例中，将打压孔22的内径设置为φ10mm，当然本领域的技术人员可以根据需要作相应地调整，只要能实现环形腔21能够通过打压孔22增加或者降低环形腔21中的压力即可。

结合图1和图2所示，上活塞12的上端设置有沿径向方向向外突出的上突出部121，在上突出部121的外侧设置有环形的密封圈30，上突出部121的外侧通过密封圈30与上缸套23之间密封连接。这样上接头11的外表面、上活塞12的上突出部121的上端面和上缸套23的内表面彼此围绕形成环形腔21，使得当打压孔22与加压装置的打压接头连接时，液压被注入到环形腔21中，环形腔21中的液压对上活塞12施加压力。

在上突出部121的下方设置有上连接头24，在上连接头24的中间部位设置有沿径向方向向内突出的上台肩部241。如图2所示，上活塞12的下端设置在上台肩部241的上方，且上连接头24的上端外侧设置有环形的密封圈30，上连接头24的上端外侧通过密封圈30与上缸套23的下端内侧密封连接；上连接头24的下端内侧同样设置有环形的密封圈30，上连接头24的下端内侧与下缸套25的上端外侧通过密封圈30密封连接，这样上活塞12、连接杆13、上连接头24和上缸套25彼此围绕形成封闭的上液压腔122。

在上活塞12的下端设置有上端注液孔123，上端注液孔123的一端与中心管10的内腔17相连通，上端注液孔123的另一端与上液压腔122相连通，使得当加压装置向中心管10的内腔17中注入液压时，液压可以通过上端注液孔123被注入到上液压腔122中。在本实用新型的一个示例中，上活塞12的下端设置有4个内径为φ5mm的上端注液孔123，当然本领域的技术人员可以根据需要，对上端注液孔123的数量和/或内径大小进行相应的设置，例如设置成1个、5个或者更多个，内径可以设置为φ2mm、φ3mm或者其他数值的内径，只要能实现上液压腔122与上端注液孔123相连通即可。

结合图1和图2所示，在下活塞14的上端设置有沿径向方向向外突出的下突出部141，在下突出部141的外侧设置有环形的密封圈30，下突出部141的外侧通过密封圈30与下缸套25之间密封连接。在下突出部141的下方设置有下连接头26，在下连接头26的中间部位设置有沿径向方向向内突出的下台肩部261。下活塞14的下端设置在下台肩部261的上方，且下连接头26的上端外侧设置有环形的密封圈30，下连接头26的上端外侧通过密封圈30与下缸套25的下端内侧密封连接；下连接头26的下端内侧同样设置有环形的密封圈30，下连接头26的下端内侧通过密封圈30与下接头15的上端外侧密封连接，这样下活塞14、下接头15、下连接头26和下缸套25彼此围绕形成下液压腔142。

在下活塞14的下端设置有下端注液孔143，下端注液孔143的一端与中心管10的内腔17相连通，下端注液孔143的另一端与下液压腔142相连通，使得当加压装置向中心管10的内腔17中注入液压时，液压可以通过下端注液孔143被注入到下液压腔142中。在本实用新型的一个示例中，下活塞14的下端设置有4个内径为φ5mm的下端注液孔143，当然本领域的技术人员可以根据需要，对下端注液孔143的数量和/或内径大小进行相应的设置，例如设置成1个、5个或者更多个，内径可以设置为φ2mm、φ3mm或者其他数值的内径，只要能实现下液压腔142与下端注液孔143相连通即可。

参见图2，在本实用新型的一个示例中，在上连接头24的下端、下缸套25、下活塞14的上端,和连接杆13围绕形成中间腔体131。在下缸套25上设置有排气孔132，中间腔体131通过排气孔132与外界相连通，用于防止推动套筒20在运动时形成真空状态。

在本实用新型的另一个示例中，下缸套25上设置有4个内径为φ5mm的排气孔132，当然本领域的技术人员可以根据需要，对排气孔132的数量和/或内径大小进行相应的设置，例如设置成1个、5个或者更多个，内径可以设置为φ2mm、φ3mm或者其他数值的内径，只要能实现中间腔体131与外界连通即可。

在本实用新型的还一个示例中，上缸套的内径设置为φ98mm，下缸套的内径设置为φ84mm，连接杆的内径设置为φ45mm，这样的设置可以确定出上液压腔122和下液压腔142的截面积，并且由于这样的设计还能够使坐封压力值等于坐封载荷，这样更有利于对坐封实验结果的分析。当然本领域技术人员可以根据需要对上缸套的内径、下缸套的内径和连接杆的内径进行相应的调整，只要能够方便坐封压力值和坐封载荷之间的转换即可。下面通过详细描述实验室用坐封工具的工作原理来进一步说明实验室用坐封工具的具体结构。

当使用实验用坐封工具100进行坐封实验时，加压装置(未示出)向中心管10的内腔17加压，液压通过上端注液孔123流至上液压腔122中，并通过下端注液孔143流至下液压腔142中。随着上液压腔122和下液压腔142中的液压逐渐增大，分别使得上活塞12与上连接头24相分离，下活塞14与下连接头26相分离，这样推动套筒20与中心管10做相对运动，并且上连接头24和下连接头26同时带动上缸套23、下缸套25和坐封套筒27向下移动，并呈现出上液压腔122和下液压腔142逐渐变大，上活塞12上方的环形腔21逐渐变小的情形。与坐封接头16相连接的桥塞锚定机构通过坐封套筒27下移而张开，同时桥塞的胶筒膨胀，直到达到要求的坐封压力并实现丢手为止，此时实验用坐封工具100与桥塞相分离。

在坐封实验完成后，取出实验用坐封工具100，通过打压孔22向环形腔21内加压，使得环形腔内的压力逐渐增大，且推动套筒20与中心管10做相对运动，实现环形腔内的压力推动上缸套23向上移动，并带动上连接头24、下缸套25、下连接头26和坐封套筒27向上移动，同时由于上连接头24和下连接头26向上运动，使得上液压腔122和下液压腔142内的液压分别通过上端注液孔123和下端注液孔143被挤压至中心管10的内腔中，且表现为上活塞12和下活塞14逐渐复位，并分别与上连接头24和下连接头26相接触。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：实验室用坐封工具能够反复使用，同时增加了打压孔，减少了反复坐封的劳动强度；而且该实验室用坐封工具中的下接头还可以连接不同种类的坐封套筒和连接不同类型的坐封接头，使得本实用新型提供的实验室用坐封工具能够用于不同种类的桥塞坐封；在本实用新型中，还对活塞腔的截面积进行了设计，这样有利于坐封压力和坐封载荷的转换，方便了对试验结果的分析。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实验室用坐封工具，其特征在于，

所述实验室用坐封工具包括中心管和设置在所述中心管外侧的推动套筒，所述推动套筒的上端与所述中心管形成了围绕中心管的环形腔，且所述推动套筒的上端设置有打压孔，所述环形腔通过所述打压孔与加压装置的打压接头相连通。

2.根据权利要求1所述的实验室用坐封工具，其特征在于，

所述中心管包括从上到下依次固定连接的上接头、上活塞、连接杆、下活塞和下接头，所述推动套筒包括从上到下依次固定连接的上缸套、上连接头、下缸套和下连接头，所述上接头的外表面与上活塞的上端面和上缸套的内表面围绕形成所述环形腔。

3.根据权利要求2所述的实验室用坐封工具，其特征在于，

所述上活塞的上端设置有沿径向方向向外突出的上突出部，在所述上活塞的下端设置有上端注液孔，

所述上连接头设置在所述上突出部的下方，在所述上连接头的中间部位设置有沿径向方向向内突出的上台肩部，所述上活塞的下端设置在所述上台肩部的上方，从而所述上活塞、连接杆、上连接头和上缸套彼此围绕形成上液压腔，且所述上液压腔通过所述上端注液孔与所述中心管的内腔连通。

4.根据权利要求3所述的实验室用坐封工具，其特征在于，

所述下活塞的上端设置有沿径向方向向外突出的下突出部，在所述下活塞的下端设置下端注液孔，

所述下连接头设置在所述下突出部的下方，在所述下连接头的中间部位设置有沿径向方向向内突出的下台肩部，所述下活塞的下端设置在所述下台肩部的上方，从而所述下活塞、下接头、下连接头和下缸套彼此围绕形成下液压腔，所述下液压腔通过所述下端注液孔与所述中心管的内腔相连通。

5.根据权利要求4所述的实验室用坐封工具，其特征在于，

所述上缸套设置在所述上接头的外侧，且设置在所述上活塞的上方，所述上缸套与所述上接头密封连接，

所述上缸套分别与所述上活塞的上突出部和所述上连接头的上端密封连接，所述上连接头的下端与所述连接杆的上端密封连接，且所述上液压腔为封闭腔体。

6.根据权利要求5所述的实验室用坐封工具，其特征在于，

所述下缸套分别与所述下活塞的下突出部和所述下连接头的上端密封连接，所述下连接头的下端与所述下接头的外侧密封连接，且所述下液压腔为封闭腔体。

7.根据权利要求6所述的实验室用坐封工具，其特征在于，

在所述下缸套上设置有排气孔，所述上连接头、连接杆、下活塞和下缸套围绕形成中间腔体，所述中间腔体通过所述排气孔与外界连通。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的实验室用坐封工具，其特征在于，

所述下接头的下端与的坐封接头连接。

9.根据权利要求2-7中任一项所述的实验室用坐封工具，其特征在于，

所述下连接头的下端与坐封套筒连接。