CN205025398U - 井下节流嘴锁定示位机构 - Google Patents

Abstract

一种井下节流嘴锁定示位机构，包括弹簧、活塞和节流嘴，所述活塞能上下滑动的设置于上外壳内，所述上外壳的下端固接于下外壳的上端，所述下外壳的上端内侧设有倾斜内表面，所述活塞的下端外侧设有对应所述倾斜内表面的倾斜外表面，所述活塞的下端形成向内的阶梯段，且在轴向分布有倾斜贯通倾斜外表面和所述活塞阶梯段上方内表面的至少一个斜通孔，所述节流嘴固连于活塞的下端，所述节流嘴的最小流通面积和所述至少一个斜通孔的流通面积之和与活塞阶梯段上方的流通面积相等；由此，本实用新型只有当运动部件运动到既定位置，节流嘴才能起到节流的作用，对运动件进行锁定，并且在锁定的同时改变钻井液压力，以便能够实现地面监测。

Description

井下节流嘴锁定示位机构

技术领域

本实用新型涉及石油、天然气钻井技术领域的井下机构，尤其涉及一种能够对运动到既定位置的运动部件进行自动锁定并实现地面监测的井下节流嘴锁定示位机构。

背景技术

在井下工具的控制过程中，经常会要求运动部件在运动到既定位置后能够实现自动锁定，并要求能够在地面通过某种方式来监测到这一状态。

目前常用的锁定机构主要是通过液压或机械的方式利用锁紧活塞的轴向或径向运动，实现运动件的锁定与释放动作。例如弹性爪锁定机构就是利用轴向运动的锁紧活塞伸入弹性爪内来限定弹性爪的径向运动，使弹性爪的斜台阶部分不能与相对应的壳体内台阶发生相对运动，从而限定其轴向位移；径向活塞锁定机构是利用本体径向通孔内的锁紧活塞径向伸入到运动件的凹槽内来对运动件进行锁定。

以上的锁紧机构虽然都能够实现运动部件的有效锁定，但是都需要在运动部件运动到既定位置后才能通过锁紧活塞轴向或径向运动来对其锁定，机构复杂，操作繁琐，而且对于运动部件是否运动到位，锁紧机构是否成功锁定等信息无法监测，需要另外增加示位机构或是其它监测机构来实现。

为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种井下节流嘴锁定示位机构，以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种井下节流嘴锁定示位机构，其结构简单，操作方便，能实现对运动到既定位置的运动部件进行自动锁定，还能便利的进行地面监测。

为解决上述问题，本实用新型公开了一种井下节流嘴锁定示位机构，包括弹簧、活塞和节流嘴，其特征在于：

所述活塞能上下滑动的设置于上外壳内，所述上外壳的下端固接于下外壳的上端，所述下外壳的上端内侧设有倾斜内表面，所述活塞的下端外侧设有对应所述倾斜内表面的倾斜外表面；

所述活塞的下端形成向内的阶梯段，且在轴向分布有倾斜贯通倾斜外表面和所述活塞阶梯段上方内表面的至少一个斜通孔，所述节流嘴固连于活塞的下端，所述节流嘴的最小流通面积和所述至少一个斜通孔的流通面积之和与活塞阶梯段上方的流通面积相等。

其中：所述活塞的外缘设有一大径部分，所述大径部分的外缘贴靠于所述上外壳的内缘以进行稳定的上下滑动。

其中：所述大径部分的上方设有推杆，所述上外壳的下端内缘设有环形凸起，所述大径部分和环形凸起之间设有弹性回复件。

其中：所述弹性回复件优选为螺旋弹簧。

其中：所述大径部分的外缘环设有密封凹槽，一密封圈设置于密封凹槽内。

通过上述结构可知，本实用新型的井下节流嘴锁定示位机构具只有当运动部件运动到既定位置，钻井液的过流面积发生改变时，节流嘴才能起到节流的作用，从而增大运动件上下端面压差，对运动件进行锁定，并且在锁定的同时改变钻井液压力，以便能够实现地面监测。

本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本实用新型的井下节流嘴锁定示位机构的示意图。

附图标记：

推杆1、密封圈2、上外壳3、弹簧4、活塞5、节流嘴6和下外壳7。

具体实施方式

参见图1，显示了本实用新型的井下节流嘴锁定示位机构。

所述井下节流嘴锁定示位机构可包括弹簧4、活塞5和节流嘴6，所述活塞5可上下滑动的设置于上外壳3内，所述活塞的外缘设有一大径部分，所述大径部分的外缘贴靠于所述上外壳3的内缘以进行稳定的上下滑动，且所述大径部分的外缘环设有密封凹槽，一密封圈2设置于密封凹槽内，实现活塞5的大径部分和上外壳3内缘之间的密封，所述大径部分的上方设有推杆1，所述上外壳3的下端内缘设有环形凸起，所述大径部分和环形凸起之间设有弹性回复件，所述弹性回复件优选为螺旋弹簧。

所述上外壳3的下端固接于下外壳7的上端，优选通过螺纹固定连接，且所述下外壳7的上端内侧设有倾斜内表面，其中，所述下外壳7的内径小于上外壳3的内径，所述活塞5的下端外侧设有对应所述倾斜内表面的倾斜外表面，其中，所述倾斜外表面的斜度和倾斜内表面的斜度相同。

为实现节流，所述活塞5的下端形成向内的阶梯段，且在轴向分布有倾斜贯通倾斜外表面和所述活塞阶梯段上方内表面的至少一个斜通孔，所述节流嘴6固连于活塞5的下端，其中，所述节流嘴6的最小流通面积和所述至少一个斜通孔的流通面积之和与活塞5阶梯段上方的流通面积基本相等。

在正常钻进的情况下，本实用新型不需要动作，此时钻井液流经活塞5的中心孔后通过周向分布的斜通孔和节流嘴6的中心通孔到达下外壳7的中心孔，由于钻井液的过流面积在此过程中并未发生改变，所以节流嘴6并不构成节流状态，本实用新型不起节流作用。

当需要进行节流时，通过推杆1推动活塞5轴向向下运动直至到达预定位置时，活塞5下端倾斜外表面与下外壳7上端的倾斜内表面相贴合，活塞5下端的斜通孔部分的钻井液通道被堵死，钻井液全部通过节流嘴6中心孔，此时过流面积减小，节流嘴6对中央通道中的钻井液形成节流，造成活塞上下端面压力差明显增大，活塞5被锁定，此时，即使减小推杆1作用于活塞5上的推力，甚至完全撤销外力，由于节流嘴6的节流作用，活塞5也能够被锁定在当前位置上。同时，由于节流嘴压降的明显增大，可通过地面压力表的变化检测到活塞是否运动到位，机构是否有效实现上锁。

停泵后，机构在弹簧4的作用下回复上行。

由此可见，本实用新型的优点在于：

1、结构简单，操作方便，能保证在准确的位置实现节流；

2、实现运动件的锁定，且在锁定的同时改变钻井液压力，以便能够实现地面监测。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本实用新型的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本实用新型不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本实用新型的教导的特定例子，本实用新型的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (5)

1.一种井下节流嘴锁定示位机构，包括弹簧、活塞和节流嘴，其特征在于：

所述活塞能上下滑动的设置于上外壳内，所述上外壳的下端固接于下外壳的上端，所述下外壳的上端内侧设有倾斜内表面，所述活塞的下端外侧设有对应所述倾斜内表面的倾斜外表面；

所述活塞的下端形成向内的阶梯段，且在轴向分布有倾斜贯通倾斜外表面和所述活塞阶梯段上方内表面的至少一个斜通孔，所述节流嘴固连于活塞的下端，所述节流嘴的最小流通面积和所述至少一个斜通孔的流通面积之和与活塞阶梯段上方的流通面积相等。

2.如权利要求1所述的井下节流嘴锁定示位机构，其特征在于：所述活塞的外缘设有一大径部分，所述大径部分的外缘贴靠于所述上外壳的内缘以进行稳定的上下滑动。

3.如权利要求2所述的井下节流嘴锁定示位机构，其特征在于：所述大径部分的上方设有推杆，所述上外壳的下端内缘设有环形凸起，所述大径部分和环形凸起之间设有弹性回复件。

4.如权利要求3所述的井下节流嘴锁定示位机构，其特征在于：所述弹性回复件优选为螺旋弹簧。

5.如权利要求2或3或4所述的井下节流嘴锁定示位机构，其特征在于：所述大径部分的外缘环设有密封凹槽，一密封圈设置于密封凹槽内。