CN215632896U - 一种触发式滑套开关工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种触发式滑套开关工具，包括一杆状体、固定套设在杆状体上的可以径向弹性张开的锁块组件和活动套设在杆状体上与锁块组件轴向配合限制锁块组件径向张开的锥形套、设在锁块组件与锥形套之间的推力弹簧、活动设在杆状体上可径向运动且轴向限制锥形套向上运动的滑块、活动套设在杆状体上且通过弹性定位部件临时固定的可限制滑块径向运动的加重组件；当所述弹性定位部件受力解除对加重组件的定位后，所述加重组件向上运动释放对所述滑块的限制，所述锥形套在所述推力弹簧的推动下向上运动释放对所述锁块组件的限制，所述锁块组件弹性张开。本实用新型通过小直径通道后，可在指定位置打开，对下部较大直径开关要求的滑套进行开关作业。

Description

一种触发式滑套开关工具

技术领域

本实用新型属于石油天然气开采领域的滑套开关工具，具体涉及一种触发式滑套开关工具。

背景技术

在现代油气开采中，滑套的应用在油气开采过程中非常普遍，但在实际开采过程中，仍然遇到各种问题。其中很大一部分问题在于滑套限定了配套开关工具外直径，从而要求上部油管的通径必须满足开关工具顺利通过要求。而在上部油管由于电潜泵、双通道或其他原因，必须缩小油管通道的情况下，普通的开关工具无法满足作业要求，作业困难，或作业风险提高。

系统调研国内外滑套开关工具的技术，各种能够在指定位置进行开关作业的滑套开关工具均需要一定的直径台阶要求进行启动，无法完全实现上小下大的作业环境，并不能有效减少风险，不利于整个完井作业可靠性和作业效率的提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种通过小直径通道后，可在指定位置打开，对下部较大直径开关要求的滑套进行开关作业的触发式滑套开关工具。

实现本实用新型目的所采用的技术方案如下：

本实用新型提供的触发式滑套开关工具，包括一杆状体、固定套设在杆状体上的可以径向弹性张开的锁块组件和活动套设在杆状体上与锁块组件轴向配合限制锁块组件径向张开的锥形套、设在锁块组件与锥形套之间的推力弹簧、活动设在杆状体上可径向运动且轴向限制锥形套向上运动的滑块、活动套设在杆状体上且通过弹性定位部件临时固定的可限制滑块径向运动的加重组件；当所述弹性定位部件受力解除对加重组件的定位后，所述加重组件向上运动释放对所述滑块的限制，所述锥形套在所述推力弹簧的推动下向上运动释放对所述锁块组件的限制，所述锁块组件弹性张开。

所述杆状体包括上接头、短轴、芯轴，所述上接头的上端设置钢丝工具连接螺纹，下端与短轴的上端螺纹连接，并在上接头和短轴之间用紧钉螺钉防松；所述短轴下端与芯轴上端螺纹连接，并在短轴和芯轴之间用紧钉螺钉防松；所述上接头的上端和芯轴的下端分别设有打捞头颈。

所述锁块组件包括套设在所述芯轴上的内套、套在内套上的锁块、设在锁块与内套之间的张开弹簧；所述锁块上部设有锥形面，所述锥形套套设在芯轴上，锥形套通过下端设置的锥形口与锁块上的锥形面配合，通过控制锥形套沿芯轴上下运动控制锁块闭合和张开；所述推力弹簧设在内套与锥形套之间的芯轴上。

所述内套通过剪切销在芯轴上定位，内套的上下端分别设有凸台和爪，在内套上位于凸台与张开时的爪之间从上至下依次套设有锁块上座、锁块、锁块下座，所述凸台对锁块上座进行轴向向上的限位，所述爪对锁块下座进行轴向向下的限位；所述锁块为两块对称设在内套上。

所述锁块的上端和下端分别设有突出脚，锁块上座和锁块下座分别设有限位脚，锁块上端和下端的突出脚分别被锁块上座的限位脚和锁块下座的限位脚限位，可限制锁块的径向张开尺寸。

所述锥形套的上端与解锁环螺纹连接，锥形套上对称设有开孔；所述短轴上预设有环形槽，环形槽内对称设有两个位于锥形套的开孔内的所述滑块，所述滑块的内壁沿圆周方向设有小飞边，使滑块在径向向外运动时不会掉出锥形套的开孔。

所述加重组件包括加重筒、螺纹环，所述加重筒套设在所述上接头和短轴上，加重筒的上部与上接头轴孔配合，下部与短轴轴孔配合，加重筒与上接头的配合段设有所述弹性定位部件。

所述弹性定位部件为波珠定位螺钉，所述上接头上预设有环形槽，所述加重筒上开有径向螺纹孔，所述波珠定位螺钉安装在加重筒的径向螺纹孔内，波珠定位螺钉内的钢珠落入上接头的环形槽内，限制了加重筒以及螺纹环的轴向上下移动。

所述螺纹环套设在短轴上，螺纹环上部与加重筒螺纹连接且用紧钉螺钉防松，螺纹环的下端设有内凸台与滑块配合限制滑块径向运动，使得位于短轴环形槽内的滑块可以限制锥形套的轴向运动。

所述螺纹环上开有工艺窗，方便安装解锁环。

有益效果

本实用新型使用常规锥形套收紧开关锁块，通过设置推力弹簧在触发加重组件后能推开锥形套，使锁块能张开进行开关作业。作业时，先在地面将本实用新型中的锁块成收缩状态，用钢丝绳下放到指定油管位置后，通过操作钢丝上下急剧抖动，触发锁块打开，从而匹配下放滑套，进行开关作业。本实用新型具有以下优点：

1、具备通过上部较小直径通道，对下部较大直径滑套进行开关的功能。

2、具备使用普通滑套相同的钢丝工具作业方式实现开关的功能，使作业通用化。

3、具备在指定下入深度不需要借助其他台阶或工作筒情况下，满足开关要求。

4、具备使用普通钢丝作业工具和普通震击器，在预设深度通过震击触发功能，方便通过小直径段后触发该装置张开。

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图的AA向剖视图。

图3是本实用新型中内套的结构示意图。

图4是本实用新型中锥形套与锁块的结构及工作原理示意图。

图中：1、上接头，101、环形槽，2、波珠定位螺钉，3、加重筒，4、短轴，401、环形槽，402、台阶，5、紧定螺钉，6、螺纹环，601、工艺窗，602、内凸台，7、解锁环，8、滑块，801、小飞边，9、锥形套，901、开孔，10、推力弹簧，11、芯轴，12、剪切销，13、锁块上座，1301、限位脚，14、锁块，1401、突出脚，1402、锥形面，15、张开弹簧，16、内套，1601、爪，1602、凸台，17、锁块下座，1701、限位脚, 打捞头颈a。

具体实施方式

见图1——图4，本实用新型提供的触发式滑套开关工具，包括一杆状体、固定套设在杆状体上的可以径向弹性张开的锁块组件和活动套设在杆状体上与锁块组件轴向配合限制锁块组件径向张开的锥形套9、设在锁块组件与锥形套9之间的推力弹簧10、活动设在杆状体上可径向运动且轴向限制锥形套9向上运动的滑块8、活动套设在杆状体上且通过弹性定位部件临时固定的可限制滑块8径向运动的加重组件；当所述弹性定位部件受力解除对加重组件的定位后，所述加重组件向上运动释放对所述滑块8的限制，所述锥形套9在所述推力弹簧10的推动下向上运动释放对所述锁块组件的限制，所述锁块组件弹性张开，处于作业状态。

所述杆状体包括上接头1、短轴4、芯轴11；所述锁块组件包括套设在所述芯轴11上的内套16、套在内套16上的锁块14、设在锁块14与内套16之间的张开弹簧15；所述加重组件包括加重筒3、螺纹环6；所述上接头1的上端设置钢丝工具连接螺纹，下端与短轴4的上端螺纹连接，并在上接头1和短轴4之间用紧钉螺钉5防松；短轴4下端与芯轴11上端螺纹连接，并在短轴4和芯轴11之间用紧钉螺钉5防松；上接头1的上端和芯轴11的下端分别设有打捞头颈a，方便常规打捞工具打捞；加重筒3套设在上接头1和短轴4上，加重筒3的上部与上接头1轴孔配合，下部与短轴4轴孔配合，加重筒3与上接头1的配合段开有径向螺纹孔，安装波珠定位螺钉2；内套16通过孔轴配合套设在芯轴11上，并用剪切销12定位，内套16的上下端分别设有凸台1602和爪1601，锁块上座13、锁块14、锁块下座17从上至下依次套在内套16上位于凸台1602与张开时的爪1601之间，凸台1602对锁块上座13进行轴向向上的限位，爪1601对锁块下座17进行轴向向下的限位；两块锁块14对称设在内套16上，在锁块14与内套16之间设有张开弹簧15；锁块14的上端和下端分别设有突出脚1401，锁块上座13和锁块下座17分别设有限位脚1301和限位脚1701，锁块14上部设有锥形面1402，锁块14上端和下端的突出脚1401分别被锁块上座13的限位脚1301和锁块下座17的限位脚1701限位，可限制锁块14的径向张开尺寸；下端设有锥形口的锥形套9套设在芯轴11上，锥形套9的锥形口与锁块14上的锥形面1402配合，通过控制锥形套9沿芯轴11上下运动可以控制锁块14闭合和张开；内套16与锥形套9之间的芯轴11上套设有推力弹簧10，锥形套9的上端与解锁环7螺纹连接，锥形套9上对称设有开孔901；短轴4上预设有环形槽401，环形槽401内对称设有两个位于锥形套9的开孔901内的滑块8，滑块8的内壁沿圆周方向设有小飞边801，使滑块8在径向向外运动时不会掉出锥形套9的开孔901；螺纹环6套设在短轴4上，螺纹环6上部与加重筒3螺纹连接且用紧钉螺钉5防松，螺纹环6的下端设有内凸台602与滑块8配合限制滑块8径向运动，使得位于短轴4环形槽401内的滑块8可以限制锥形套9的轴向运动，螺纹环6上开有工艺窗601，方便安装解锁环7。

安装时锥形套9压缩推力弹簧10，使锁块14收紧，此时滑块8落入短轴4预设的环形槽401位置，并且滑块8径向外部被螺纹环6下端的内凸台602处限制，使锥形套9轴向上下移动被限制。螺纹环6上的内凸台602挡住滑块8时，加重筒3上的波珠定位螺钉2内的钢珠落入上接头1上的预设的环形槽101内，限制了加重筒3以及螺纹环6的轴向上下移动。

在下井过程中，工具保持图1所示状态。此时锁块14是收紧的（见图4的实线部分），可以顺利通过油井上部较小直径通道。当到达在预设深度，需要开关作业时，快速收放钢丝绳，使钢丝绳上的震击器敲击工具零件上接头1。这时，上接头1受向下冲击，加重筒3由于惯性力向上，使波珠定位螺钉2内的钢珠脱离预设环形槽101。在惯性作用下加重筒3带动螺纹环6相对工具向上移动，螺纹环6上的内凸台602不再限制滑块8的径向向外移动，螺纹环6向上的位移受到解锁环7的限制。在推力弹簧10作用下，锥形套9向上推动滑块8，使滑块8沿短轴4上的环形槽401倒角滑动到短轴4轴颈上，此时锥形套9可以顺利在短轴4上上下滑动。而因受推力弹簧10作用下，锥形套9带动滑块8上滑至短轴4上的台阶402而止动。因锥形套9上移，锁块14的径向张开限制得到释放，在张开弹簧15作用下，锁块14张开，处于作业状态（见图4的虚线部分）：锁块14张开后，外直径增加，使得可以与上小下大的管柱内下大的台阶匹配。从而钢丝绳上震击器继续震击上接头1，震击力可通过所述杆状体、剪切销12、内套16、锁块上座13、锁块14作用到滑套的芯轴上，进行开关作业。

Claims (10)

1.一种触发式滑套开关工具，其特征是包括一杆状体、固定套设在杆状体上的可以径向弹性张开的锁块组件和活动套设在杆状体上与锁块组件轴向配合限制锁块组件径向张开的锥形套、设在锁块组件与锥形套之间的推力弹簧、活动设在杆状体上可径向运动且轴向限制锥形套向上运动的滑块、活动套设在杆状体上且通过弹性定位部件临时固定的可限制滑块径向运动的加重组件；当所述弹性定位部件受力解除对加重组件的定位后，所述加重组件向上运动释放对所述滑块的限制，所述锥形套在所述推力弹簧的推动下向上运动释放对所述锁块组件的限制，所述锁块组件弹性张开。

2.根据权利要求1所述触发式滑套开关工具，其特征是所述杆状体包括上接头、短轴、芯轴，所述上接头的上端设置钢丝工具连接螺纹，下端与短轴的上端螺纹连接，并在上接头和短轴之间用紧钉螺钉防松；所述短轴下端与芯轴上端螺纹连接，并在短轴和芯轴之间用紧钉螺钉防松；所述上接头的上端和芯轴的下端分别设有打捞头颈。

3.根据权利要求2所述触发式滑套开关工具，其特征是所述锁块组件包括套设在所述芯轴上的内套、套在内套上的锁块、设在锁块与内套之间的张开弹簧；所述锁块上部设有锥形面，所述锥形套套设在芯轴上，锥形套通过下端设置的锥形口与锁块上的锥形面配合，通过控制锥形套沿芯轴上下运动控制锁块闭合和张开；所述推力弹簧设在内套与锥形套之间的芯轴上。

4.根据权利要求3所述触发式滑套开关工具，其特征是所述内套通过剪切销在芯轴上定位，内套的上下端分别设有凸台和爪，在内套上位于凸台与张开时的爪之间从上至下依次套设有锁块上座、锁块、锁块下座，所述凸台对锁块上座进行轴向向上的限位，所述爪对锁块下座进行轴向向下的限位；所述锁块为两块对称设在内套上。

5.根据权利要求4所述触发式滑套开关工具，其特征是所述锁块的上端和下端分别设有突出脚，锁块上座和锁块下座分别设有限位脚，锁块上端和下端的突出脚分别被锁块上座的限位脚和锁块下座的限位脚限位，可限制锁块的径向张开尺寸。

6.根据权利要求2所述触发式滑套开关工具，其特征是所述锥形套的上端与解锁环螺纹连接，锥形套上对称设有开孔；所述短轴上预设有环形槽，环形槽内对称设有两个位于锥形套的开孔内的所述滑块，所述滑块的内壁沿圆周方向设有小飞边，使滑块在径向向外运动时不会掉出锥形套的开孔。

7.根据权利要求6所述触发式滑套开关工具，其特征是所述加重组件包括加重筒、螺纹环，所述加重筒套设在所述上接头和短轴上，加重筒的上部与上接头轴孔配合，下部与短轴轴孔配合，加重筒与上接头的配合段设有所述弹性定位部件。

8.根据权利要求7所述触发式滑套开关工具，其特征是所述弹性定位部件为波珠定位螺钉，所述上接头上预设有环形槽，所述加重筒上开有径向螺纹孔，所述波珠定位螺钉安装在加重筒的径向螺纹孔内，波珠定位螺钉内的钢珠落入上接头的环形槽内，限制了加重筒以及螺纹环的轴向上下移动。

9.根据权利要求7所述触发式滑套开关工具，其特征是所述螺纹环套设在短轴上，螺纹环上部与加重筒螺纹连接且用紧钉螺钉防松，螺纹环的下端设有内凸台与滑块配合限制滑块径向运动，使得位于短轴环形槽内的滑块可以限制锥形套的轴向运动。

10.根据权利要求7所述触发式滑套开关工具，其特征是所述螺纹环上开有工艺窗，方便安装解锁环。

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