CN214997544U - 通过式传压孔保护的坐封工具 - Google Patents
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Abstract
一种通过式传压孔保护的坐封工具，包括：上接头、安装在上接头下面的活塞、活塞延伸筒、活塞外筒；其中，上接头的下部与带有传压孔的芯轴连接，且上接头的内部安装有传压孔保护机构，该传压孔保护机构设有：上保护套、依次连接在上保护套下面的剪切环、隔离套；隔离套内设置有坐封球、安装在坐封球下面的弹性球座、安装在弹性球座下面的球座下座和隔离套下座；活塞延伸筒与芯轴上安装有启动销钉。本实用新型通过坐封球憋压打开中心管传压孔，不仅降低了坐封工具提前坐封的风险；而且，还保证了剪切力稳定可靠，坐封时活塞推力传递稳定；同时，还实现了封隔器的有效坐封，从而保证海洋完井的时效性及安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于油田开发生产领域，尤其涉及通过式传压孔保护的坐封工具。
背景技术
裸眼砾石充填是渤海乃至南海均普遍采用的一种防砂工艺，防砂顶部的封隔器作为裸眼砾石充填管柱重要的悬挂装置，其坐封与否关系重大。
某些情况下，由于井况或者井筒循环清洗不干净，导致坐封工具随顶部封隔器在入井过程中，常因为完井液的砂子、钻杆中丝扣油及铁锈等异物堵塞传压孔，导致压力不能有效的传递到活塞上，从而影响封隔器坐封，导致作业事故。
为了解决上述问题，中国专利ZL201520859010.0中公开了《一种防止提前坐封的液压坐封工具》，其主要包括：球座接头、上接头、压力屏蔽机构、中心管、活塞和缸套；上接头上部连接球座接头，球座接头内部安装压力屏蔽机构，上接头下部连接中心管，中心管外面安装活塞，在活塞和上接头外部安装缸套。压力屏蔽机构主要包括：弹性球座、球座箍套、剪切套、弹簧、卡簧和隔离套；弹性球座与剪切套螺纹连接，球座外套有安装于球座接头内部的球座箍套，剪切套外部安装弹簧和卡簧，隔离套用于保护弹簧。该实用新型专利，虽然降低了坐封工具提前坐封的风险；并通过坐封球憋压打开中心管传压孔，使现场操作方便；保证了剪切力稳定可靠；且坐封时活塞推力传递稳定。但是，由于该实用新型的结构存在与现有坐封工具不匹配的问题，因此，其无法与现有坐封工具结合，需要依据现有的坐封工具来设计对应的结构。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种通过式传压孔保护的坐封工具,以解决坐封工具入井过程中传压孔堵塞，并实现封隔器的有效坐封的技术问题。
本实用新型的目的是：在现有成熟的坐封工具的基础上，为解决坐封工具入井过程中传压孔堵塞的问题
为实现上述目的，本实用新型的通过式传压孔保护的坐封工具的具体技术方案如下：
一种通过式传压孔保护的坐封工具，包括：上接头、安装在上接头下面的活塞、活塞延伸筒、活塞外筒；其中，
上接头的下部与带有传压孔的芯轴连接，且上接头的内部安装有传压孔保护机构，该传压孔保护机构设有：上保护套、依次连接在上保护套下面的剪切环、隔离套；隔离套内设置有坐封球、安装在坐封球下面的弹性球座、安装在弹性球座下面的球座下座和隔离套下座；
活塞延伸筒与芯轴上安装有启动销钉。
进一步，所述传压孔保护机构安装于上接头和芯轴内部。
进一步，所述隔离套是通过隔离套剪切销钉与剪切环连接，该隔离套上部被上保护套下部限位，并与隔离套连接的剪切环被芯轴内部的台阶限位，从而实现隔离套的定位。
进一步，所述所述隔离套上间隔设定距离，套装有数个O形圈；初始状态下，数个O形圈分别位于芯轴的传压孔的两侧，以实现传压孔保护。
进一步，所述弹性球座及球座下座被安装于所述隔离套内，且隔离套下座与隔离套螺纹连接。
进一步，所述球座下座上安装有用于与隔离套固定的球座下座剪切销钉。
进一步，所述芯轴上设置有贯通于芯轴两端的传压孔，该传压孔正对于活塞外筒和活塞之间的环空；芯轴内设有回转面设置，在内回转面设置有限位斜面，用于对隔离套剪切销钉限位,从而实现在初始状态对隔离套限位；且芯轴在外回转面设置有销钉槽，销钉槽与启动销钉配合，使启动销钉被剪断，则封隔器开始坐封。
进一步，所述弹性球座为C型结构，弹性球座的一端为包裹在数个长方形条状块上，并在数个长方形条状块上，沿圆周等间距切割的数个交错圆周缝及C型开口，而实现弹性收缩的；弹性球座选用的材质是弹簧钢。
进一步，所述弹性球座的顶部与坐封球配合的密封面，设有硫化橡胶层；在安装时，将其置于隔离套的内径较小的密封面内，打压后，向下运动至隔离套的较大内径的槽内扩张成自由状态。
进一步，所述坐封球坐落在弹性球座上，弹性球座顶部的硫化橡胶层能有效保障密封效果；开始打压后，剪切隔离套剪切销钉，剪切环与隔离套分离，隔离套向下移动至芯轴的限位斜面被限位；由于隔离套带着O形圈下移，芯轴的传压孔开始曝露出来，从而将压力传递给活塞，活塞向下运动实现坐封；当继续升高压力，剪切球座下座剪切销钉，受压缩的弹性球座向下运动，向下运动至隔离套与隔离套下座之间的较大内径的槽内扩张成自由状态，球座下座一端的斜角与弹性球座的下端的斜角相配合，有助于弹性球座沿着斜面张开。
本实用新型的通过式传压孔保护的坐封工具具有以下优点：
1、本实用新型的弹性球座材质选用弹簧钢，结构为C型结构，通过机加工工艺沿圆周等间距切割实现弹性收缩。在安装时，将其压缩，并置于内径较小的密封面内，在投球打压坐封时，球座在球的推动下，向下运动至较大内径的槽内扩张成自由状态。
2、本实用新型的弹性球座扩张至自由状态后内径较大，能够保证管柱通径要求，对后续作业无影响。
3、本实用新型的弹性球座顶部与坐封球配合的密封面硫化有一层橡胶，能够有效地提高球座的密封性能。
4、本实用新型为两级剪切机构，第一级为剪切隔离套剪切销钉，打开传压孔；第二级为剪切弹性球座剪切销钉，弹性球座开始向下运动，入槽后扩张。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中芯轴的结构示意图；
图3为本实用新型弹性球座的主视结构示意图；
图4为本实用新型弹性球座的侧视结构示意图；
图5为本实用新型坐封工具剪切隔离套销钉剪切后的结构示意图；
图6为本实用新型坐封工具剪切球座下座销钉剪切后的结构示意图。
图中标记说明：
1.上接头、2.上保护套、3.芯轴、301.限位斜面、302.传压孔、303.限位斜面、304.销钉槽、4.剪切环、5.隔离套剪切销钉、6.隔离套、7.坐封球、8.O形圈、9.弹性球座、901.硫化橡胶层、902.交错圆周缝、903.C型开口、10.球座下座剪切销钉、11.球座下座、12.隔离套下座、13.活塞、14.活塞延伸筒、15.活塞外筒、16.启动销钉。
具体实施方式
为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种通过式传压孔保护的坐封工具做进一步详细的描述。
如图1-图6所示，本实用新型包括：上接头1、安装在上接头1下面的活塞13、活塞延伸筒14、活塞外筒15；其中，
上接头1的下部与带有传压孔的芯轴3连接，且上接头1的内部安装有传压孔保护机构，该传压孔保护机构设有：上保护套2、依次连接在上保护套2下面的剪切环4、隔离套6；隔离套6内依次设置有坐封球7、安装在坐封球7下面的弹性球座9、安装在弹性球座9下面的球座下座11和隔离套下座12；上述活塞延伸筒14与芯轴3上安装有启动销钉16。
上述传压孔保护机构安装于上接头1和芯轴3内部；
上述上保护套2下部与上接头1采用螺纹连接方式连接；
上述隔离套6通过隔离套剪切销钉5与剪切环4连接，该隔离套6上部被上保护套2下部限位，并与隔离套6连接的剪切环4被芯轴3内部的台阶限位，从而实现隔离套6的定位；
上述隔离套6上间隔设定距离，套装有数个O形圈8(本实施例为二个)；初始状态下，两个O形圈8分别位于芯轴3的传压孔的两侧，以实现传压孔保护。
上述弹性球座9及球座下座11被安装于所述隔离套6内，且隔离套下座12与隔离套6螺纹连接；球座下座11上安装有用于与隔离套6固定的球座下座剪切销钉10。
如图2所示，芯轴3上设置有贯通于芯轴3两端的传压孔302，且该传压孔302正对于活塞外筒15和活塞13之间的环空；
上述芯轴3内设有回转面设置，在内回转面设置有限位斜面301，用于对隔离套剪切销钉5限位,从而实现在初始状态对隔离套6限位；
上述芯轴3在内回转面设置有限位斜面303，用于对下行的隔离套6限位；
上述芯轴3在外回转面设置有销钉槽304，销钉槽304与启动销钉16配合，使启动销钉16被剪断，则封隔器开始坐封。
如图3，图4所示，弹性球座9为C型结构，其一端为包裹在数个长方形条状块上，并在数个长方形条状块上，通过机加工工艺沿圆周等间距切割的数个交错圆周缝902及C型开口903，而实现弹性收缩的；弹性球座9选用的材质是弹簧钢。
弹性球座9的顶部与坐封球7配合的密封面，设有硫化橡胶层901，其能有效提高球座的密封性能。在安装时，将其置于隔离套6的内径较小的密封面内，打压后，向下运动至隔离套6的较大内径的槽内扩张成自由状态。
如图5所示，坐封球7坐落在弹性球座9上，弹性球座9顶部的硫化橡胶层901能有效保障密封效果。开始打压后，剪切隔离套剪切销钉5，剪切环4与隔离套6分离，隔离套6向下移动至芯轴3的限位斜面303被限位。由于隔离套6带着O形圈8下移，芯轴3的传压孔开始曝露出来，从而将压力传递给活塞13，活塞13向下运动实现坐封。
如附图6所示，其承接图5的状态，继续升高压力，剪切球座下座剪切销钉10，受压缩的弹性球座9向下运动，向下运动至隔离套6与隔离套下座12之间的较大内径的槽内扩张成自由状态，球座下座11一端的斜角与弹性球座9的下端的斜角相配合，有助于弹性球座沿着斜面张开。由于弹性球座9自由状态的内径大于坐封球7的外径，坐封球继续向下运动，直至运动至MARS阀的球座落座。弹性球座9自由状态的内径也可满足后期工艺的投入破胶球的要求。
本实用新型参与的工作过程如下：
当需要坐封封隔器时，投入坐封球7至弹性球座9上端，随着管内压力的增大，隔离套剪切销钉5剪断，剪切环4与隔离套6分离，隔离套6向下移动至芯轴3的限位斜面303被限位。由于隔离套6带着O形圈8下移，芯轴3的传压孔开始曝露出来，从而，将压力传递给活塞13，活塞13向下运动实现坐封。继续升高压力，剪切球座下座剪切销钉10，受压缩的弹性球座9向下运动，弹性球座沿着球座下座11的斜面向下运动至隔离套6与隔离套下座12之间的较大内径的槽内扩张成自由状态，由于弹性球座9自由状态的内径大于坐封球7的外径，坐封球继续向下运动，直至运动至(MARS)球阀的球座落座。弹性球座9自由状态的内径也可满足后期工艺的投入破胶球的要求。
上述上接头、芯轴、销钉槽、剪切环、销钉、坐封球、O形圈、活塞为现有技术，未作说明的技术为现有技术，故不再赘述。
可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种通过式传压孔保护的坐封工具，其特征在于，包括：上接头、安装在上接头下面的活塞、活塞延伸筒、活塞外筒；其中，
上接头的下部与带有传压孔的芯轴连接，且上接头的内部安装有传压孔保护机构，该传压孔保护机构设有：上保护套、依次连接在上保护套下面的剪切环、隔离套；隔离套内设置有坐封球、安装在坐封球下面的弹性球座、安装在弹性球座下面的球座下座和隔离套下座；
活塞延伸筒与芯轴上安装有启动销钉。
2.根据权利要求1所述的通过式传压孔保护的坐封工具，其特征在于，所述传压孔保护机构安装于上接头和芯轴内部。
3.根据权利要求1所述的通过式传压孔保护的坐封工具，其特征在于，所述隔离套是通过隔离套剪切销钉与剪切环连接，该隔离套上部被上保护套下部限位，并与隔离套连接的剪切环被芯轴内部的台阶限位，从而实现隔离套的定位。
4.根据权利要求1或3所述的通过式传压孔保护的坐封工具，其特征在于，所述隔离套上间隔设定距离，套装有数个O形圈；初始状态下，数个O形圈分别位于芯轴的传压孔的两侧，以实现传压孔保护。
5.根据权利要求1所述的通过式传压孔保护的坐封工具，其特征在于，所述弹性球座及球座下座被安装于所述隔离套内，且隔离套下座与隔离套螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的通过式传压孔保护的坐封工具，其特征在于，所述球座下座上安装有用于与隔离套固定的球座下座剪切销钉。
7.根据权利要求1所述的通过式传压孔保护的坐封工具，其特征在于，所述芯轴上设置有贯通于芯轴两端的传压孔，该传压孔正对于活塞外筒和活塞之间的环空；芯轴内设有回转面设置，在内回转面设置有限位斜面，用于对隔离套剪切销钉限位,从而实现在初始状态对隔离套限位；且芯轴在外回转面设置有销钉槽，销钉槽与启动销钉配合，使启动销钉被剪断，则封隔器开始坐封。
8.根据权利要求1所述的通过式传压孔保护的坐封工具，其特征在于，所述弹性球座为C型结构，弹性球座的一端为包裹在数个长方形条状块上，并在数个长方形条状块上，沿圆周等间距切割的数个交错圆周缝及C型开口，而实现弹性收缩的；弹性球座选用的材质是弹簧钢。
9.根据权利要求1所述的通过式传压孔保护的坐封工具，其特征在于，所述弹性球座的顶部与坐封球配合的密封面，设有硫化橡胶层；在安装时，将其置于隔离套的内径较小的密封面内，打压后，向下运动至隔离套的较大内径的槽内扩张成自由状态。
10.根据权利要求1所述的通过式传压孔保护的坐封工具，其特征在于，所述坐封球坐落在弹性球座上，弹性球座顶部的硫化橡胶层能有效保障密封效果；开始打压后，剪切隔离套剪切销钉，剪切环与隔离套分离，隔离套向下移动至芯轴的限位斜面被限位；由于隔离套带着O形圈下移，芯轴的传压孔开始曝露出来，从而将压力传递给活塞，活塞向下运动实现坐封；当继续升高压力，剪切球座下座剪切销钉，受压缩的弹性球座向下运动，向下运动至隔离套与隔离套下座之间的较大内径的槽内扩张成自由状态，球座下座一端的斜角与弹性球座的下端的斜角相配合，有助于弹性球座沿着斜面张开。
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| CN115822466A (zh) * | 2022-05-17 | 2023-03-21 | 百勤能源科技（惠州）有限公司 | 一种复合密封循环短接 |
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