CN217106931U - 管道密封结构及井下作业工具 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及石油、天然气钻井技术领域，公开了一种管道密封结构及井下作业工具，该管道密封结构包括：上接头，上接头为中空筒状结构，上接头的一端密封连接有下接头，下接头为中空筒状结构，下接头内设有内套，内套内设有密封座和密封件。通过上述方式，本实用新型实施例保证了管柱通径，提高了作业时效和降低了作业成本。

Description

管道密封结构及井下作业工具

技术领域

本实用新型实施例涉及石油、天然气钻井技术领域，具体涉及一种管道密封结构及井下作业工具。

背景技术

目前，海上油田生产管柱和注水管柱均需要使用生产封隔器或其它封隔器，封隔器普遍的坐封原理是通过液压或机械，使封隔器胶筒受力，发生径向变形，从而实现封隔器的坐封。液压启动式封隔器坐封，需要使管柱内部形成密封环境并在管柱内部进行憋压。

本申请发明人在研究中发现，封隔器在进行坐封时，需要通过管柱密封结构对管柱进行密封。现有的管柱密封结构为了避免在对管柱密封时，对管柱通径造成影响，导致后续井下作业无法顺利进行，通常采用复杂的密封结构，这种复杂的密封结构会导致在需要对管柱进行泄压时，必须采用较多作业步骤，极大占用了井口作业时间，造成时间与人力物力的损耗较大。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种管道密封结构及井下作业工具，用于解决现有技术中存在的上述问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种管道密封结构，包括：上接头、下接头、内套、密封座和密封件；所述上接头为中空筒状结构，所述上接头的一端密封连接有下接头，所述下接头为中空筒状结构，所述下接头内设有内套，所述内套内设有密封座和密封件；所述内套为中空结构，所述中空结构内形成第一腔体，所述内套朝向所述上接头的一端设置有第一开口，所述第一开口的侧壁与所述下接头的内壁密封设置；所述内套靠近所述第一开口的一端的侧壁上设置有第一通孔，所述内套另一端的侧壁上设置有第二通孔，所述内套的侧壁与所述下接头的内壁之间形成有第二腔体，所述第一通孔和所述第二通孔用于将所述第一腔体与所述第二腔体相连通；所述密封座为中空结构，所述密封座的一端设置有第二开口，所述第二开口的侧壁通过第一连接部密封设置于所述内套的第一开口处；所述密封座的另一端向所述第一腔体内延伸；所述密封件设置于所述第二开口处，用于将所述上接头与所述下接头的内部空间相隔离；当向所述上接头内部注入压力时，所述密封件承受的压力大于所述第一连接部承受的压力阈值时，所述第一连接部断开，所述密封件带动所述密封座向所述第一腔体内移动，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第二腔体形成过流通道，所述过流通道将所述上接头和所述下接头的内部空间相连通。

本申请实施例提供的技术方案，通过在内套内设置密封座与密封件，当需要在管道内憋压时，使管道内可以实现密封环境。同时，密封座通过第一连接部与内套连接，当管道内需要泄压时，通过继续加压，使管道内压力大于第一连接部承受的压力阈值即可实现泄压，通过在内套侧壁上设置第一通孔与第二通孔，使管道内能够形成额外的过流通道，保证了泄压时能提供正常作业所需流道，无需等待回收坐封工具即可恢复作业，降低了井下作业的工作难度和时间损耗，在泄压时无需对密封件进行回收，在井上通过压力控制，降低了作业成本，提高了可控性。

在一种可选的方式中，所述密封件使用可溶性材料制成，当所述上接头内压力达到压力阈值时，所述第一连接部断开，通过采用可溶性材料制成的所述密封件，使所述密封件能够在井下经过预设溶解时间后自动溶解，溶解后即可恢复中心管道流径，保证了井下作业工具的下入通道，操作人员无需进行额外作业对所述密封件进行打捞回收，并且所述密封件溶解后不会对井下工具的作业产生影响，提高了井下作业的效率与安全性，降低了作业的时间成本与人力成本。

在一种可选的方式中，所述密封件为球型结构，所述第二开口具有斜面，所述密封件的球形表面与斜面相接触，对所述第二开口进行密封，所述密封件采用球型结构，所述第二开口具有斜面，进一步加大了所述密封件与所述第二开口的接触面，使所述密封件与所述第二开口更容易配合进行密封，能够达到更好的密封效果，降低了密封失败的几率，提高了密封的稳定性，使管道憋压过程中不易出现因所述密封件与所述第二开口密封性不足导致的压力泄露事故，提高了设备运行的稳定性。

在一种可选的方式中，所述内套靠近所述第二通孔的一端设有阻挡部，当所述密封件带动所述密封座向所述第一腔体内移动时，所述阻挡部将所述密封座限制在所述第一通孔和所述第二通孔之间，当向所述上接头中空内部进行注压使所述第一连接部断开后，所述密封座向所述第一腔体内移动，所述密封座移动到所述第一通孔和所述第二通孔之间时，所述阻挡部阻止所述密封座继续移动，确保所述第一通孔和所述第二通孔不被所述密封座侧壁阻挡，保证了由所述第一通孔、所述第二通孔和所述第二腔体形成的过流通道的流径不受影响，使管道内能提供足够的流径，避免影响作业。

在一种可选的方式中，所述阻挡部为环状凸起，与所述内套一体成型，通过使所述阻挡部与所述内套一体成型，降低了设备制作难度，简化了结构，提高了结构稳定度，同时，环状凸起的所述阻挡部增大了与所述密封座的接触面，提高了阻拦效率，不易发生密封座脱离阻挡部的事故，降低了作业故障率。

在一种可选的方式中，所述第一连接部为剪切销钉，所述第一连接部作为决定所述压力阈值的连接件，需要在泄压时确保连接能够稳定断开，使用剪切销钉作为所述密封座与所述内套的连接件具备稳定的断开功能，能够保证当压力达到一定阈值时断开连接，使管道的泄压更加稳定，不易出现压力难以达到所述第一连接部的压力阈值导致作业无法继续的情况。

在一种可选的方式中，所述第一开口的侧壁与所述下接头的内壁通过密封胶圈密封设置，所述第二开口的侧壁通过密封胶圈密封设置于所述内套的第一开口处，通过设置密封胶圈，当向所述上接头中空内部进行注压时，使压力不易从所述第一开口的侧壁与所述下接头的内壁间的缝隙和所述第二开口的侧壁与所述内套的第一开口间泄露，保证了注压时压力的稳定，提高了管道密封性，使通过压力坐封封隔器的作业更加稳定，同时，当需要泄压时也能够更好的使压力达到所述第一连接部的所述压力阈值。

在一种可选的方式中，所述下接头内壁设置有台阶，所述台阶与所述内套上远离所述第一开口的一端相抵接，用于将所述内套限制在所述下接头内，通过在所述下接头的内壁设置所述台阶，使所述内套能够固定在所述下接头内，不易在管道注压或管道下井过程中发生所述内套向管道下方滑落导致故障的情况，确保了结构的稳定，降低了故障率。

在一种可选的方式中，所述上接头与所述下接头通过紧固螺钉进行连接，当所述上接头与所述下接头采用所述紧固螺钉进行连接时，增加了所述上接头与所述下接头的连接稳定性，使所述上接头与所述下接头不易发生意外脱离的情况，同时，所述紧固螺钉使所述上接头与所述下接头的连接可拆卸，使设备运送与组装更加方便，提高了设备适用性。

根据本实用新型实施例的另一方面，提供了一种井下作业工具，包括：如上实施例所述的管道密封结构，通过使用如上实施例所述的管道密封结构，在所述井下作业工具进行作业时，可以保证作业时管柱具备足够通径，减少作业流程，提高作业时效和降低作业成本。

本实用新型实施例通过使用所述管道密封结构配合的所述井下作业工具，在井下管柱内需要憋压作业时，投入所述密封件，可正打压；通过打压至所述第一连接部的压力阈值，可以使所述第一连接部断开，使所述内套向所述第一腔体内移动，导通所述过流通道，所述过流通道可以在所述密封件完全溶解前提供作业所需流道；所述密封件在设计期限内完全溶解，保证后期管柱通径，对简化井下作业流程、降低人力成本与时间成本、提高作业稳定性尤其有利。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的外部结构整体示意图；

图2示出了本发明实施例提供的侧面剖视图；

图3示出了本发明实施例提供的底面剖视图；

图4示出了本发明实施例提供的内套结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的密封座结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1、上接头；

2、下接头；

21、内套，211、第一腔体，212、第一开口，213、第一通孔，214、第二通孔，215、第二腔体，216、阻挡部；

22、密封座，221、第二开口，222、第一连接部；

23、密封件，24、密封胶圈，25、台阶。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在进行钻井、测试、固井、射孔等作业时，经常需要使用到封隔器，封隔器的启动需要在管柱内进行憋压，管柱憋压需要使用密封器件对管柱进行密封，现有的常规密封作业方式有使用堵塞器与平衡杆或使用常规剪切球座，人力、物力与时间成本都比较高。为了降低井下作业的时间成本与人力物力成本，提高作业的可控性，如何最大限度的降低管道密封工具对正常作业造成的影响是尤为重要的。

本申请发明人注意到，为了方便的实现对管柱的密封，可以通过将球状密封件放置到管柱内，实现对管柱的密封。但是若将球打落至井底则可能会对管柱下部其他工具形成干扰，若使用接球结构就近存放，则会影响管柱通径，导致后期无法下入测井工具串。若将该球状密封件采用可溶性材料制成，在球状密封件溶解前，管柱无法为正常作业提供足够流道，因此，迫切需要研发一种便于井上控制、无需返球并且能随时保证管柱流道的管道密封结构。

为了解决上述问题，发明人经过研究，设计了一种管道密封结构，该管道密封结构具有额外的过流通道，保证了足够的管柱通径与过流面积，且通过压力控制过流通道的开启，提升整体作业时效，降低作业成本。

本申请实施例中，通过在管柱内设置内套，在内套内设置密封座和密封件，在内套上设置第一通孔和第二通孔。在需要对管柱进行密封时，通过向管柱上接头内投入密封件，使密封件与密封座配合形成密封处密封管柱，再向管柱内注压，实现封隔器的坐封。当需要对管柱进行解封时，在封隔器坐封后，继续向管柱内注压，直到管柱内压力达到密封座的预设压力阈值，使密封座断开连接，密封座与密封件在压力的作用下进行移动，密封座与密封件配合形成的密封处随之在内套内进行移动，从而通过内套上的第一通孔和第二通孔将管柱在密封座两侧的空间互相连通，形成过流通道，使管柱内恢复流通，方便的实现了对管柱的密封和解封。通过采用注压解除密封的方式，当需要恢复管柱流道时，只需要向管柱内注压，达到预设压力阈值即可解除密封，无需额外进行打捞等作业，减少了作业成本与时间成本。通过在管柱内设置额外的过流通道，在解除密封后可以立刻恢复管柱作业所需流道，减少了等待时间。通过使用密封座与密封件配合，使密封件落在密封座上，不会掉落入井底对后期的井下作业造成影响，提高了作业的安全性与稳定性，保障了井下作业的效率。

本申请实施例公开的管道密封结构可以但不限于用于钻井、固井、测试、完井、注水、井下等作业，还可以应用于其他任何需要密封憋压的场景，在本申请实施例中，仅以用于井下作业为例进行说明。

根据本申请的一些实施例，参照图1和图2，图1示出了管道密封结构外部结构整体示意图，图2示出了管道密封结构的整体结构侧面剖视图。本申请提供了一种管道密封结构，管道密封结构包括上接头1，上接头1为中空筒状结构，上接头1的一端密封连接有下接头2，下接头2为中空筒状结构，下接头2内设有内套21，内套21内设有密封座22和密封件23。内套21为中空结构，中空结构内形成第一腔体211，内套21朝向上接头1的一端设置有第一开口212，第一开口212的侧壁与下接头2的内壁密封设置；内套21靠近第一开口212的一端的侧壁上设置有第一通孔213，内套21另一端的侧壁上设置有第二通孔214，内套21的侧壁与下接头2的内壁之间形成有第二腔体215，第一通孔213和第二通孔214用于将第一腔体211与第二腔体215相连通。密封座22为中空结构，密封座22的一端设置有第二开口221，第二开口221的侧壁通过第一连接部222密封设置于内套21的第一开口212处；密封座22的另一端向第一腔体211内延伸。密封件23设置于第二开口221处，用于将上接头1与下接头2的内部空间相隔离。当向上接头1内部注入压力时，密封件23承受的压力大于第一连接部222承受的压力阈值时，第一连接部222断开，密封件23带动密封座22向第一腔体211内移动，第一通孔213、第二通孔214和第二腔体215形成过流通道，过流通道将上接头1和下接头2的内部空间相连通。

如图1所示，示出了本申请实施例提出的管道密封结构的外部结构整体示意图，该管道密封结构包括上接头1和下接头2，上接头1与下接头2均为中空筒状结构，上接头1的一端与下接头2的一端密封连接，共同组成管道密封结构的外部整体。上接头1与下接头2以套接的方式进行连接，下接头2可以套设在上接头1的一端的外部，上接头1也可以套设在下接头2一端的外部，只要能够实现方便的密封连接即可。在本申请实施例中，以上接头1套设在下接头2的一端为例进行说明。上接头1与下接头2的连接方式可以采用螺纹的方式进行连接，也可以通过卡接或其他方式连接。同时，为了增加上接头1与下接头2连接的密封效果，可以在上接头1与下接头2的连接处设置密封件，从而提高上接头与下接头连接的密封效果。上接头1的另一端与上管柱连接，下接头2的另一端与下管柱连接，从而实现了通过该管道密封结构连接上下管柱的目的。

如图2和图4所示，示出了内套21的具体结构，内套21为中空筒状结构，设在下接头2内，内套21的中空内部形成第一腔体211，第一腔体211可以作为井下液体流通的流道。内套21朝向上接头1的一端设置有第一开口212，内套21上第一开口212一端的侧壁上设有第一通孔213，另一端侧壁上设有第二通孔214。内套21外壁与下接头2内壁间具有第二腔体215，第一通孔213与第二通孔214连通第一腔体211与第二腔体215，形成过流通道，上接头1中的液体可以通过第一通孔213到达第二腔体215，并通过第二通孔214到达第一腔体211，进而流入下接头2，实现作为管道内液体流动的通道作用。其中，所述第一通孔213可以为多个，沿第一开口212的侧壁周向间隔分布，所述第二通孔214也可以为多个，沿内套的另一端侧壁的周向间隔分布。

如图2和图3所示，第一连接部222设置在密封座22上第二开口221的侧壁处，用于连接密封座22和内套21。第一连接部222沿密封座22上第二开口221的侧壁分布设置。为了使密封座22能够稳定脱离与内套21的连接，实现压力控制管道内流道的恢复，第一连接部222应当在承受一定的力后断开，即当管道内存在压力时，通过密封件23将压力传递给密封座22并由第一连接部222直接承受压力，当管道内的压力达到第一连接部222的连接强度无法承受的压力阈值后，第一连接部222断开，使密封座22和内套21不再连接，从而使密封座22可以沿内套21内壁向远离上接头1方向移动。

如图3所示，密封座22设置在内套21内，并通过第一连接部222与内套21连接，参照图5，密封座22为中空筒状结构，一端设有第二开口221，第二开口221的侧壁设有第一连接部222，所述密封座22的另一端向所述第一腔体内延伸。参照图2和3，当管道内需要进行密封憋压时，第二开口221与密封件23配合，在第二开口221处形成密封处，使液体无法流入密封座22和内套21且无法通过第一通孔213、第二通孔214和第二腔体215流通，实现分隔上接头1与下接头2内部空间，在上接头1管道内形成密封憋压环境。当管道内压力达到第一连接部222的压力阈值时，第一连接部222断开，密封座22不再与内套21连接，在压力与重力作用下，密封座22沿内套21内壁向远离上接头1的方向移动，当密封座22上第二开口221与密封件23配合形成的密封处随之移动至不再将内套21上的第一通孔213与上接头1分隔时，上接头1管道内液体可以通过第一通孔213流入第二腔体215中，并通过第二通孔214直接流入内套21内第一腔体211，并流入下接头2管道内，使上接头1与下接头2的流道恢复，实现了压力控制流道开启的效果。

当需要在管道内实现密封憋压环境时，将密封件23从上接头1投入，密封件23落入至下接头2处的密封座22的第二开口221处，与密封座22靠近上接头1的一端开口紧密贴合，使液体无法从密封件23与密封座22第二开口221之间流过，进而使上接头1内部空间和下接头2内部空间相隔离，可以在上接头1中空内部进行注压，实现管道内压力的密封。当上接头1内部压力达到压力阈值时，密封件23将受到的压力作用于密封座22，使密封座22与内套21间的第一连接部222断开，密封座22与密封件23沿内套21内壁向远离上接头1方向移动，恢复管道内流道通畅。

本申请实施例通过使上接头1与下接头2组合形成管道，在下接头2内设置内套21，在内套21内设置密封座22和密封件23，使密封座22和内套21以可剪断的方式进行连接，在内套21的外壁与下接头2的内壁间设置第二腔体215，并在内套21上设置第一通孔213和第二通孔214的方式，使管道内具有额外的过流通道，当需要在管道内进行密封憋压作业时，向上接头1管柱内投入密封件23，密封件23落至下接头2内的密封座22的第二开口221处并与之紧密配合形成密封处，将上接头1与下接头2的内部空间分隔开，使上接头1管道内的液体无法流通至下接头2，形成密封憋压环境，此时可以对管道进行密封憋压作业。当作业结束需要恢复管道内流道时，在上接头1管柱内继续注压，直至管柱内压力达到第一连接部222的压力阈值，第一连接部222受压断开，密封座22和内套21不再连接，密封座22在压力与重力作用下沿内套21内壁向远离上接头1方向移动，密封件23随之移动，当密封件23与密封座22的第二开口221配合形成的密封处移动至内套21上第一通孔213与第二通孔214之间时，上接头1内液体可以通过内套21上的第一通孔213流入内套21与下接头2间形成的第二腔体215，并通过内套21上的第二通孔214从第二空腔中流入下接头2，实现压力控制管道的泄压，不需要进行额外的对密封件23的回收作业，减少了作业成本，并且控制管道泄压的操作方式较为简单，操作人员只需要在上接头1管柱内进行注压即可实现对管道的解封，在解封后，由于本申请实施例中的管道密封结构内设有额外流道，即由上接头1、第一通孔213、第二腔体215、第二通孔214和下接头2形成的过流通道，使管道在解封后可以立刻恢复正常管道流径，满足后期管道作业需求。本申请实施例提供的管道密封结构的主要部件为内套21、密封座22和密封件23，结构简单，降低了部件生产难度与部件故障率，操作方式便捷稳定。

根据本申请的一些实施例，参照图2和图3，密封件23使用可溶性材料制成。

与密封座22的第二开口221配合进行密封的密封件23使用可溶性材料制成，使密封件23可以在预设时间后溶解。另外，由于密封件23需要能够承受一定压力以实现管道的密封憋压，密封件23所采用的可溶性材料应当具备一定的强度，避免过快溶解或受压崩裂。

通过使用可溶性材料制成的密封件23，当管柱内需要泄压时，第一连接部222断开，密封件23与密封座22沿内套21向远离上接头1的方向移动，管内液体可以立刻通过第一通孔213、第二腔体215、第二通孔214和下接头2形成的流道进行流动，在密封件23达到预设溶解时间后，密封件23溶解，密封座22上第二开口221处不再具有密封处，使管柱内液体可以直接通过密封座22与内套21的中空内部进行流通，且当后期井下作业需要向井下放入工具时，由于密封件23已经溶解，保证了管柱中心具备通畅流道可以作为向井下放入工具的通道。

根据本申请的一些实施例，参照图3，密封件23为球型结构，第二开口221具有斜面，密封件23的球形表面与斜面相接触，对第二开口221进行密封。

密封件23采用球型结构，密封座22上的第二开口221具有斜面，当将密封件23投入管柱内时，球型密封件23与密封座22上的第二开口221的斜面相接触，形成密封处，对第二开口221进行密封，分隔上接头1与下接头2内部空间。为了使密封件23与密封座22的第二开口221能紧密配合确保形成密封处，密封件23的形状应与管柱内部流道相适应，密封座22上第二开口221处流道的半径应小于密封件23的半径。

通过在密封座22上的第二开口221处设置斜面，密封件23使用球型结构，可以使密封件23与密封座22的配合更加紧密，在将密封件23投入上接头1管柱内时，由于密封件23采用了球型结构，减小了密封件23的外壁与上接头1管柱内壁间的摩擦，使密封件23能更顺利的落至密封座22上的第二开口221处配合实现密封，不易出现密封件23在管柱内卡死影响作业的情况。同时，由于密封座22的第二开口221处具有斜面，能更好的与密封件23相配合，提高了密封性，增加了管柱密封憋压作业的成功率。

根据本申请的一些实施例，内套21靠近第二通孔214的一端设有阻挡部216，当密封件23带动密封座22向第一腔体211内移动时，阻挡部216将密封座22限制在第一通孔213和第二通孔214之间。

在内套21靠近第二通孔214的一端设有阻挡部216，用于当密封座22上的第一连接部222断开时，密封件23受压带动密封座22向第一腔体211内移动时，可以将密封座22限制在第一通孔213和第二通孔214之间。当密封座22被阻挡部216限制在第一通孔213和第二通孔214之间时，密封件23与密封座22的第二开口221配合形成的密封处也位于第一通孔213和第二通孔214之间，使第一通孔213不再被密封座22阻挡，从而使上接头1的内部空间与第一通孔213相连通，液体从上接头1进入时，通过第一通孔213进入第二腔体215，并通过第二通孔214处流入内套21中的第一腔体211后可以直接通入下接头2，不会被密封处分隔，形成过流通道。

通过在内套21内设置阻挡部216，使密封座22在第一连接部222断开后的移动可控，可以避免密封座22直接脱离内套21，沿下接头2落入下方管柱，影响后续作业，也可以保证密封件23与密封座22间形成的密封处不会影响由上接头1、第一通孔213、第二腔体215、第二通孔214和下接头2组成的过流通道的正常作业，提高了管柱泄压后的流道稳定性，使作业过程中不易出现密封座22意外滑落的故障。

根据本申请的一些实施例，阻挡部216为环状凸起，与内套21一体成型。

阻挡部216为内套21靠近第二通孔214处的内壁上的环状凸起，为了能够使阻挡部216可以实现阻挡密封座22的作用，阻挡部216与内套21都应使用具有一定硬度的硬质材料制成，如使用金属材料制成。

通过使阻挡部216与内套21一体成型的制作方法，使内套21与阻挡部216的部件的制作与装配更为容易，使内套21的结构更加简单稳定，不易出现阻挡部216与内套21的连接处意外断裂导致故障的情况。

根据本申请的一些实施例，第一连接部222为剪切销钉。

在本实施例提供的管道密封结构的下接头2中，密封座22靠近第二开口221的一端侧壁上设置有剪切销钉，用于将密封座22与内套21固定连接。另外，还可以采用其他可剪断结构进行连接，本实施例对此不作特殊限定。

通过使用剪切销钉连接密封座22与内套21，可以保证当需要对管柱内进行泄压、恢复管柱内流道时，可以更稳定的使第一连接部222受压断开。同时，剪切销钉具有固定的断裂压力阈值，在管柱装配时即可根据实际需要，调整剪切销钉的数量以及选择合适压力阈值的剪切销钉，使作业时能更精准的对启动压力进行控制。

根据本申请的一些实施例，参照图3，第一开口212的侧壁与下接头2的内壁通过密封胶圈24密封设置，第二开口221的侧壁通过密封胶圈24密封设置于内套21的第一开口212处。

在内套21上的第一开口212的侧壁处设置有密封胶圈24，用于阻隔内套21与下接头2间的空隙，密封座22上第二开口221的侧壁处设置有密封胶圈24，用于阻隔密封座22与内套21间的空隙。

通过在内套21与下接头2之间设置密封胶圈24和在密封座22与内套21间设置密封胶圈24，可以有效保证管柱内密封性，当需要在管柱内创造密封憋压环境时，密封件23落至密封座22上第二开口221处，配合形成密封处，分隔上接头1与下接头2内部空间，使上接头1管内液体无法流入下接头2管内，而密封座22与内套21作为两个独立组件，如果不在他们之间设置密封结构，可能导致液体从他们之间泄露，破环管内密封憋压环境，因此，在密封座22与内套21之间设置密封胶圈24可以大大提高密封性与可靠性，确保管道密封结构的正常运作。同理，在内套21与下接头2之间设置密封胶圈24可以避免液体从内套21与下接头2之间泄露。

根据本申请的一些实施例，参照图3，下接头2内壁设置有台阶25，台阶25与内套21上远离第一开口212的一端相抵接，用于将内套21限制在下接头2内。

在下接头2的内壁处径向突起形成有台阶25，用于抵接内套21远离上接头1的一端，使内套21被限制在下接头2内。下接头2内壁处设置的台阶25作用为抵接固定内套21，还可以在下接头2内壁设置凸起或卡接结构用于将内套21固定在下接头2内，本申请实施例对此不作特殊限定。

通过在下接头2内壁设置台阶25，使内套21不会沿下接头2向远离上接头1的方向滑落。当从上接头1内投入密封件23，在管柱内创造密封憋压环境后，上接头1注入的压力推动密封件23与密封座22沿内套21向远离上接头1的方向移动，当密封座22在内套21移动至最大行程，停止移动后，内套21则会承受上接头1管柱内的压力，可能造成内套21受压向下接头2管柱内移动滑落，造成管道密封结构的密封失效与井下作业意外，因此，在下接头2内壁设置台阶25，保证了内套21不会意外滑落，确保了由密封件23、密封座22与内套21组成的密封结构的稳定性，提高了作业安全性

根据本申请的一些实施例，上接头1与下接头2通过紧固螺钉进行连接。

在本申请实施例提供的管道密封结构中，上接头1与下接头2通过紧固螺钉进行连接，使上接头1与下接头2连接固定，形成管柱。另外，上接头1与下接头2还可以互相旋接形成管柱，本申请实施例对此不作特殊限定。

通过使用紧固螺钉连接上接头1与下接头2，使管柱结构更加稳定，使上接头1与下接头2的拆卸与安装更为简便，提高了装配作业的效率，降低了装配时间。

根据本申请的一些实施例，参照图1和图3，本申请还提供了一种井下作业工具，包括如上所述实施例所述的管道密封结构。

上接头1、下接头2、内套21、密封件23与密封座22共同组成管道密封结构，当需要进行井下作业时，将上接头1与下接头2与井下管柱对接，组成井下作业工具。当需要对井下作业工具管柱内进行密封憋压时，先向上接头1连接的管柱内投入密封件23，密封件23沿管柱落至下接头2处的密封座22上的第二开口221，并与第二开口221紧密配合形成密封处，分隔上接头1连接的管柱与下接头2连接的管柱的内部空间，为管柱创造密封憋压环境，然后向上接头1连接的管柱内注压，当注入的压力达到压力阈值时，连接密封座22与内套21的第一连接部222断开，使密封座22可以受压沿内套21向第一腔体211移动，当密封件23与密封座22第二开口221配合形成的密封处随密封座22移动至内套21的第一通孔213与第二通孔214之间时，内套21内壁的阻挡部216限制密封座22移动，使密封座22与密封件23配合形成的密封处停留在第一通孔213和第二通孔214之间，上接头1内液体可以通过第一通孔213，流入内套21外壁与下接头2内壁之间形成的第二腔体215，并通过第二通孔214从第二腔体215中流入第一腔体211，进而流入下接头2管柱内，实现管柱内流道的恢复。同时，在经过预设时间后，密封件23溶解，管道内恢复具备笔直流道，使后续作业中需要使用笔直流道时不受影响，比如下放测井工具串。

在井下作业工具配合使用如上所述的管道密封结构，当管柱内需要憋压密封时，投入密封件23后即可注压，在需要解除管柱内密封时，只需继续注压至压力阈值，使第一连接部222断开，即可泄压并导通由第一通孔213、第二腔体215和第二通孔214组成的过流通道，恢复管柱内流径，操作便捷简单，结构稳定，便于生产，提升整体作业时效。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种管道密封结构，其特征在于，包括上接头，所述上接头为中空筒状结构，所述上接头的一端密封连接有下接头，所述下接头为中空筒状结构，所述下接头内设有内套，所述内套内设有密封座和密封件；

所述内套为中空结构，所述中空结构内形成第一腔体，所述内套朝向所述上接头的一端设置有第一开口，所述第一开口的侧壁与所述下接头的内壁密封设置；所述内套靠近所述第一开口的一端的侧壁上设置有第一通孔，所述内套另一端的侧壁上设置有第二通孔，所述内套的侧壁与所述下接头的内壁之间形成有第二腔体，所述第一通孔和所述第二通孔用于将所述第一腔体与所述第二腔体相连通；

所述密封座为中空结构，所述密封座的一端设置有第二开口，所述第二开口的侧壁通过第一连接部密封设置于所述内套的第一开口处；所述密封座的另一端向所述第一腔体内延伸；

所述密封件设置于所述第二开口处，用于将所述上接头与所述下接头的内部空间相隔离；

当向所述上接头内部注入压力时，所述密封件承受的压力大于所述第一连接部承受的压力阈值时，所述第一连接部断开，所述密封件带动所述密封座向所述第一腔体内移动，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第二腔体形成过流通道，所述过流通道将所述上接头和所述下接头的内部空间相连通。

2.根据权利要求1所述的管道密封结构，其特征在于，

所述密封件使用可溶性材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的管道密封结构，其特征在于，

所述密封件为球型结构，所述第二开口具有斜面，所述密封件的球形表面与斜面相接触，对所述第二开口进行密封。

4.根据权利要求1所述的管道密封结构，其特征在于，

所述内套靠近所述第二通孔的一端设有阻挡部，当所述密封件带动所述密封座向所述第一腔体内移动时，所述阻挡部将所述密封座限制在所述第一通孔和所述第二通孔之间。

5.根据权利要求4所述的管道密封结构，其特征在于，

所述阻挡部为环状凸起，与所述内套一体成型。

6.根据权利要求1所述的管道密封结构，其特征在于，

所述第一连接部为剪切销钉。

7.根据权利要求1所述的管道密封结构，其特征在于，

所述第一开口的侧壁与所述下接头的内壁通过密封胶圈密封设置；

所述第二开口的侧壁通过密封胶圈密封设置于所述内套的第一开口处。

8.根据权利要求1所述的管道密封结构，其特征在于，

所述下接头内壁设置有台阶，所述台阶与所述内套上远离所述第一开口的一端相抵接，用于将所述内套限制在所述下接头内。

9.根据权利要求1所述的管道密封结构，其特征在于，

所述上接头与所述下接头通过紧固螺钉进行连接。

10.一种井下作业工具，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任意一项所述的管道密封结构。

Images