CN221053659U - 一种投入式管内堵塞器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种投入式管内堵塞器，由工作筒和堵塞机构组成，堵塞机构固设于工作筒内且两者密封连接。工作筒内为变径结构，堵塞机构包括压缩结构，压缩结构固设在变径结构的小通径处。堵塞机构还包括从上至下依次连接的塞棒、引导杆和旋转导引机构，塞棒与工作筒密封连接。本实用新型通过工作筒与堵塞机构的配合，可以对油管进行密封。堵塞器在油管下行时，通过导引嘴与万向头的配合，可以顺利通过一定斜度的油管，便于堵塞器入井；入井后，当锚爪进入工作筒小通径时，弹片被压缩，但在其上部重力或液体加压作用下通过，通过后，弹片恢复形变，因其外径大于工作筒的小通径，因此就挂在最小通径处，与工作向密封，起到封堵管内的目的。

Description

一种投入式管内堵塞器

技术领域

本实用新型属于油气水井完井技术领域，具体涉及一种投入式管内堵塞器。

背景技术

油管内压力封堵工艺技术在国内油田进行了大量的研究和应用。投堵方式包含水力投堵、自由下堵、钢丝下堵等，坐封方式包含油管内打压坐封、钢丝提拉坐封、化学坐封封堵、井底压力上返坐封、静液柱压力坐封等，回收方式包含钢丝打捞、随油管回收等。虽然工艺种类繁多，但整体油管内封堵工艺现场应用效果仍存在不足，主要表现在以下几个方面：

(1)封堵坐封力不足，可封堵压力小，不满足井下高压封堵需求；

(2)钢丝下入过程中封堵工具意外坐封，坐封位置不准确；

(3)因封堵工具过长、油管内结蜡、结垢等原因导致封堵工具无法下入到设计位置等问题；

(4)工具结构复杂，成本高，现场不便于操作；

(5)现有的各类堵塞器，不能很好地满足连续油管带压作业起下管底部封堵工艺。

国家知识产权局于2018年2月23公告的公告号为CN105201443B的发明专利，专利名称为一种用于钢丝投放的油管内堵塞器，该专利采用的卡瓦齿尖有方向，当封堵后，上部压力大于下部压力时，卡瓦、卡瓦轴、锁环能下移，使胶筒能更好的压缩；当下部压力大于上部压力时，下接头、胶筒、卡瓦轴上移，使卡瓦咬合更好。该管内封堵器坐封后，通过锁环即可保持胶筒压缩，封堵效果好，但是需要钢丝投放，坐封时向下震击上接头实现对油管的封堵，钢丝下入过程中封堵工具意外坐封，坐封位置不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种投入式管内堵塞器，克服现有技术中存在的上述技术问题。

为此，本实用新型提供的技术方案如下：

一种投入式管内堵塞器，由工作筒和堵塞机构组成，所述堵塞机构固设于工作筒内且两者密封连接。

所述工作筒内为变径结构，所述堵塞机构包括压缩结构，所述压缩结构固设在变径结构的小通径处。

所述堵塞机构还包括从上至下依次连接的塞棒、引导杆和旋转导引机构，所述塞棒与工作筒密封连接，所述引导杆上端插入塞棒内后固定，所述压缩结构套设在引导杆外且可沿引导杆上下滑动，所述引导杆和旋转导引机构固定连接。

所述变径结构包括从上至下依次设置的中通径、小通径和大通径，所述中通径和小通径之间设有过渡段，所述压缩结构的半径大于小通径5mm以上。

所述旋转导引机构包括万向头、球座和导引嘴，所述万向头上部与引导杆固连，所述万向头下部设于球座内，所述导引嘴与球座固连，所述球座上端与引导杆之间有间隙，所述导引嘴前端为鱼嘴型；

所述万向头上部为圆柱形，所述万向头下部为圆球，所述圆球半径大于圆柱形，所述球座内径小于圆球外径。

所述压缩结构为锚爪，所述锚爪包括套筒和弹片，所述弹片设于套筒下端，所述套筒上对称开设有缺口，所述缺口延伸至弹片底部。

所述引导杆与塞棒通过螺纹连接后，通过紧定螺钉固定。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的这种投入式管内堵塞器，通过工作筒与堵塞机构的配合，可以对油管进行密封。堵塞器在油管下行时，通过导引嘴与万向头的配合，可以顺利通过一定斜度的油管，便于堵塞器入井；入井后，当锚爪进入工作筒小通径时，弹片被压缩，但在其上部重力或液体加压作用下通过，通过后，弹片在自身弹力作用下返回；因弹片外径大于工作筒的小通径，因此就挂在最小通径处，使管内堵塞器与工作向密封，起到封堵管内的目的。

该堵塞器解决了速度管或常规油管带压起管问题。高压气井在前期下入生产或措施管柱时，下入堵塞器工作筒，后期需带压起管作业时，投入堵塞器的堵塞机构，即可带压起管作业，安全可靠；可缩短起管柱作业施工周期，减少人工劳动力，减轻了工作负担，减少了处理工序，降低了高危作业风险，为井下作业的提速提效有着巨大的帮助。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施方式结构示意图；

图2是塞棒的一种实施方式结构示意图；

图3是锚爪的一种实施方式结构示意图；

图4是万向头的一种实施方式结构示意图；

图5是导引嘴的一种实施方式结构示意图。

图中：1、塞棒；2、密封圈；3、紧定螺钉；4、锚爪；5、引导杆；6、万向头；7、球座；8、导引嘴；9、工作筒；10、缺口；11、套筒；12、弹片；13、过渡段；14、密封圈槽。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

现参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例1

本实施例提供了一种投入式管内堵塞器，由工作筒9和堵塞机构组成，所述堵塞机构固设于工作筒9内且两者密封连接。

使用方法：常规管柱入井时，在井内下管柱底部或任意部位下入预置的工作筒9；需封堵油管时，投入堵塞机构，使堵塞机构固设于工作筒9内且密封连接，起到封堵管内的目的。若遇大斜度井、水平井等，堵塞机构不能下行时，从油管注入液体，推动堵塞机构下行。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种投入式管内堵塞器，如图1所示，所述工作筒9内为变径结构，所述堵塞机构包括压缩结构，所述压缩结构固设在变径结构的小通径处。

堵塞机构在进入变径结构的小通径时，压缩结构被压缩，在重力或液体加压作用下通过，通过后，压缩结构在自身弹力作用下恢复形变，从而无法逆向返回小通径，最终卡在小通径下端，与工作向密封，起到封堵管内的目的。

实施例3

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种投入式管内堵塞器，如图1所示，所述堵塞机构还包括从上至下依次连接的塞棒1、引导杆5和旋转导引机构，所述塞棒1与工作筒9密封连接，所述引导杆5上端插入塞棒1内后固定，所述压缩结构套设在引导杆5外且可沿引导杆5上下滑动，所述引导杆5和旋转导引机构固定连接。

如图2所示，塞棒1是一个圆柱体结构，顶端有台阶面，中间设有3～5个密封圈槽14，通过密封圈2与工作筒9密封。引导杆5在旋转导引机构的带动下，在工作筒9内向下运动，旋转导引机构可以使堵塞机构顺利通过一定斜度的油管，便于入井。

实施例4

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种投入式管内堵塞器，如图1所示，所述变径结构包括从上至下依次设置的中通径、小通径和大通径，所述中通径和小通径之间设有过渡段13，所述压缩结构的半径大于小通径5mm以上。

过渡段13可以便于堵塞机构从中通径到小通径的顺利通过，过渡段13截面为斜坡；小通径可以在压缩结构被压缩通过后，使回弹部分无法逆向通过，从而挂在小通径底端，实现封堵管内。

实施例5

在实施例3的基础上，本实施例提供了一种投入式管内堵塞器，如图1所示，所述旋转导引机构包括万向头6、球座7和导引嘴8，所述万向头6上部与引导杆5固连，所述万向头6下部设于球座7内，所述导引嘴8与球座7固连，所述球座7上端与引导杆5之间有间隙，所述导引嘴8前端为鱼嘴型；导引嘴8如图5所示；

如图4所示，所述万向头6上部为圆柱形，所述万向头6下部为圆球，所述圆球半径大于圆柱形，所述球座7内径小于圆球外径。安装时，先将万向头6的圆柱形穿过球座7后与引导杆5连接，由于球座7内径小于圆球外径，则万向头6卡在球座7内，之后再将导引嘴8与球座7安装连接。

在通过一定斜度的油管时，导引嘴8绕万向头6的圆球转动，从而可以顺利通过。由于球座7上端与引导杆5之间有间隙，所以导引嘴8带动球座7同时转动。

工作原理：管内堵塞器从油管下行时，在导引嘴8作用下，可以顺利通过一定斜度的油管，便于工具入井；当锚爪4进入工作筒9小通径时，弹片12被压缩，但在其上部重力或液体加压作用下通过，通过后，弹片12在自身弹力作用下返回；因其外径较大，就挂在最小通径处，使管内堵塞器与工作向密封，起到封堵管内的目的。

实施例6

在实施例3的基础上，本实施例提供了一种投入式管内堵塞器，如图3所示，所述压缩结构为锚爪4，所述锚爪4包括套筒11和弹片12，所述弹片12设于套筒11下端，所述套筒11上对称开设有缺口10，所述缺口10延伸至弹片12底部。

在锚爪4通过小通径时，由于缺口10的设置，锚爪4被压缩，同时弹片12也被压缩，在其上部重力或液体加压作用下通过，通过后，弹片12在自身弹力作用下返回；因其外径较大，就挂在小通径处，使堵塞机构与工作向密封，起到封堵管内的目的。

实施例7

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种投入式管内堵塞器，如图1所示，由堵塞机构和工作筒9两部分组成，是两个单独的分体结构。

堵塞机构包括塞棒1、密封圈2、紧定螺钉3、锚爪4、引导杆5、万向头6、球座7、导引嘴8。塞棒1是一个圆柱体结构，如图2所示，由顶端有台阶面，中间设有3～5个密封圈槽14，靠下端内设有圆柱形槽，外部设有一个对称的紧定螺钉3孔，塞棒1与引导杆5上端通过螺纹连接，并通过紧定螺钉3进行固定。锚爪4套在引导杆5外面，上下可滑动，引导杆5下端与万向头6螺纹相连，万向头6通过球座7与导引嘴8相连。

锚爪4如图3所示，上端直径略小于工作筒9小通径，爪体部位(弹片12)则大于工作筒9小通径5mm以上。万向头6通过球座7与导引嘴8相连，球座7与导杆有足够的间隙。

具体实施步骤：

1.常规管柱入井时，在井内下管柱底部或任意部位下入预置的工作。

2.需封堵油管时，从井口油管内投入管内堵塞器，若遇大斜度井、水平井等，管内堵塞器不能下行时，从油管注入液体，推动堵塞器下行。

3.从油管打压，若泵压上升，并进行稳压，如无压降，说明管内堵塞器入座，此时可反打压进行验证，验证方法是从油管与套管环形空间打压，压力升高，管内无返水，则证明工具座封可靠。

本实用旨在解决速度管或常规油管带压起管问题。高压气井在前期下入生产或措施管柱时，下入堵塞器工作筒9，后期需带压起管作业时，投入堵塞器，即可带压起管作业，安全可靠。该投入式管内堵塞器的应用，可缩短起管柱作业施工周期，减少人工劳动力，减轻了工作负担，减少了处理工序，降低了高危作业风险，为井下作业的提速提效有着巨大的帮助。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种投入式管内堵塞器，其特征在于：由工作筒和堵塞机构组成，所述堵塞机构固设于工作筒内且两者密封连接；

所述工作筒内为变径结构，所述堵塞机构包括压缩结构，所述压缩结构固设在变径结构的小通径处；所述堵塞机构还包括从上至下依次连接的塞棒、引导杆和旋转导引机构，所述塞棒与工作筒密封连接，所述引导杆上端插入塞棒内后固定，所述压缩结构套设在引导杆外且可沿引导杆上下滑动，所述引导杆和旋转导引机构固定连接；

所述旋转导引机构包括万向头、球座和导引嘴，所述万向头上部与引导杆固连，所述万向头下部设于球座内，所述导引嘴与球座固连，所述球座上端与引导杆之间有间隙，所述导引嘴前端为鱼嘴型。

2.根据权利要求1所述的一种投入式管内堵塞器，其特征在于：所述变径结构包括从上至下依次设置的中通径、小通径和大通径，所述中通径和小通径之间设有过渡段，所述压缩结构的半径大于小通径5mm以上。

3.根据权利要求1所述的一种投入式管内堵塞器，其特征在于：所述万向头上部为圆柱形，所述万向头下部为圆球，所述圆球半径大于圆柱形，所述球座内径小于圆球外径。

4.根据权利要求1所述的一种投入式管内堵塞器，其特征在于：所述压缩结构为锚爪，所述锚爪包括套筒和弹片，所述弹片设于套筒下端，所述套筒上对称开设有缺口，所述缺口延伸至弹片底部。

5.根据权利要求1所述的一种投入式管内堵塞器，其特征在于：所述引导杆与塞棒通过螺纹连接后，通过紧定螺钉固定。