CN2310155Y

CN2310155Y - 水力式锚泄器

Info

Publication number: CN2310155Y
Application number: CN 97230640
Authority: CN
Inventors: 李亚洲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 1999-03-10
Anticipated expiration: 2007-12-17

Abstract

本实用新型涉及石油开发工程中锚、瓦类及泄油器类井下工具,特征是上接头与上中心管窝孔对应处置放锁球,上中心管与密封套之间置放内径不等的套筒状活塞套并套入上接头,上中心管有内泄油孔,上中心管外径设置锁环,锁套开外泄油孔,锁套段内径小于密封套的内径,锥体内有TBG油管扣连接上下中心管,其外圆套置悬挂套通过解卡套的解卡剪钉与锁套上对应的剪钉孔相连接,带有卡瓦的卡瓦座与套穿过锥体的悬挂套连接,该新型延长油管寿命,提高泵效,减少施工程序和难度,不污染环境。

Description

水力式锚泄器

本实用新型属于固定建筑物领域的采矿类，特别涉及石油开发、采油工艺、修井工程中锚、瓦类及泄油器类井下工具。

目前，油田开发采油中为了提高泵效，减少作业时的地面污染，经常采用锚瓦类和泄油类工具，油管锚作为单独的井下工具，用于有杆泵抽油工艺中，起固定油管、消除油管在承受有杆泵工作时产生的交变载荷而引起的冲程损失。目前国内此类产品型号较少、功能单一，主要应用于小泵深抽采油工艺中，使用范围有限，施工工艺复杂、工序繁多、施工工作量大，并且油管承受一定的施工预应力与其它密封工具配合较难，致使油管锚不能广泛推广应用；泄油器作为井下开关也是一种单独的工具，其作用是在检泵作业起下管柱时，将油管内的液体泄入井中，以防止地面污染，此类产品种类、型号较多但其功能单一，泄油开、关不灵活且易出故障，造成油井停产或检泵作业不能正常泄油而降低作业成功率，当前能推广应用的泄油器有限，仍是研制的重点课题。

本实用新型的目的在于提供一种能克服上述缺陷集锚瓦类、泄油类及丢手类工具的部分功能，改油管锚锚定油管的常规为锚定有杆泵的新式组合型水力式锚泄器。

水力式锚泄器的设计原理是采用部分构件相对上部油管静止与部分构件相对上部油管运动的方式来完成坐、解卡及泄油；改变卡瓦座的支撑及连接方式，采用倒挂的结构形式，将卡瓦座倒挂在与上部油管相连的构件上，控制坐卡、解卡；采用自带活塞套控制锁球的结构形式，完成只丢不脱的相对运动，将水力式锚泄器的静止和运动构件连接和释放，保证工具下井及坐解卡和油管呈自由垂管状态；利用憋压及有杆泵工作筒和泵下尾管重量完成坐卡；采用卡瓦自锁角和锁紧装置，有杆泵工作筒和泵下尾管重量及泵上油管内液柱重量共同保持卡瓦张开的稳定状态；靠卡瓦张开卡牢管内壁，固定悬挂有杆泵工作筒的泵挂位置；靠上提管柱解卡，解卡同时沟通内外泄油孔完成泄油。

本实用新型是这样实现的：它包括上下接头、活塞套、中心管、锥体、卡瓦座、卡瓦等，其特征在于上接头普通公扣螺纹下端园套上设置三个以上小孔与上中心管上端对应的窝槽之间置放锁球，上中心管与密封套之间置放内径不等其下端置有内外密封圈的套筒状活塞套并套入上接头下端园套上；上中心管的上中部开有内泄油孔，上中心管中部外径轴环的环形槽内设置带外螺纹的锁环，锁套上部有内螺纹，中部开有外泄油孔，锁套段内径小于密封套的内径，其下端套头内环状的内凸台与上中心管外径轴环形状相吻合；锥体内有TBG油管扣连接上下中心管，其外园套置悬挂套通过解卡套的解卡剪钉与锁套上对应的剪钉孔相连接，带有卡瓦的卡瓦座与套穿过锥体的悬挂套连接。

本实用新型的悬挂套是叉状的、套筒状的或杆状的；上中心管是一体或是分体的；密封套和锁套是一体或是分体的；活塞套是一体或是分体的。

本实用新型的优点是：

1、水力式锚泄器将有杆泵工作筒固定后，有杆泵抽油工作时产生的交变载荷从原作用在油管上转移到卡瓦及套管内壁上，从而消除了油管因交变载荷造成的冲程损失，达到提高泵效、增产节能的目的。

其各种泵径的最大下泵深度所提高泵效见表A：

(表A)最大下泵深度在井内液体密度900Kg/m³提高泵效表

泵径(mm)	连接油管(英寸)	最大下泵深度(m)	使用排油机型号	排量(m³/d)	冲程(m)	油管最大伸长(cm)	井内液体密度900kg/m³时提高泵效％
泵径(mm)	连接油管(英寸)	最大下泵深度(m)	使用排油机型号	排量(m³/d)	冲程(m)	油管最大伸长(cm)	井内液体密度900kg/m³时提高泵效％	44	21/2	2400	CYJ16-4-100B	48-65	4	12.79	3.20
56	21/2	1240	CYJ7-2.1-2.6F	35-70	2.1	11.21	5.34	44	21/2	2400	CYJ16-4-100B	48-65	4	12.79	3.20
56	21/2	1240	CYJ7-2.1-2.6F	35-70	2.1	11.21	5.34	56	3	2030	CYJ16-4-100B	80-130	4	12.73	3.18
70	3	1500	CYJ16-4-100B	100-160	4	14.70	3.68	56	3	2030	CYJ16-4-100B	80-130	4	12.73	3.18
70	3	1500	CYJ16-4-100B	100-160	4	14.70	3.68	82	31/2	1500	CYJ16-4-100B	125-195	4	17.48	4.37
93	4	980	CYJ16-4-100B	175-200	4	12.34	3.09	82	31/2	1500	CYJ16-4-100B	125-195	4	17.48	4.37

2、油管呈自由垂管状态，不再受交变载荷的影响，受力状态良好，增加油管使用寿命。

3、本实用新型可以同多种型号的封隔工具配合使用。

4、本实用新型直接连在有杆泵工作筒上，减少施工工序及施工难度。不同泵挂深度都可以应用，扩大了使用范围。

5、因采用两大部分构件相对运动的工作原理，使泄油孔可以完全密封、充分外露、开关稳定可靠。

6、本实用新型刚体通径大，可以通过目前国内Φ28～93mm有杆泵的活塞，无需特殊的工具和装置。

图1、本实用新型结构图

图2、本实用新型锁套与锁环局部放大图

图3、密封套与锁套一体示意图

图4、密封套与锁套分体示意图

图5、悬挂套、锥体、卡瓦、下中心管A-A剖示图

图6、上中心管分体示意图

图7、上中心管一体示意图

图8、悬挂套叉状示意图

图9、图8的B向视图

图10、悬挂套开窗套筒状示意图

图11、图10的C-C剖示图

图12、悬挂套杆状示意图

图13、图12的D-D剖示图

图14、活塞套放大示意图

图面说明

1、上接头 2、密封圈 3、锁球 4、密封套

5、坐卡剪钉 6、活塞套 7、上中心管 8、锁环

9、锁套 10、解卡剪钉 11、解卡套 12、悬挂套

13、锥体 14、卡瓦 15、下中心管 16、螺钉

17、卡瓦座 18、调解环 19、下接头

a、上接头普通螺纹下端园套上的小孔

b、内泄油孔 c、外泄油孔 d、TBG油管扣

e、上中心管上部的窝槽 f、锁套上部的内螺纹

g、上中心管中部的轴环 h、轴环上的环形槽

结合附图详述其实施例：

本实用新型包括相对上部油管静止和运动两部分，相对静止部分的上接头1、密封套4、锁套9之间，解卡套11与悬挂套12之间均用普通螺纹连接，解卡套11与锁套9的下端用解卡剪钉10连接，悬挂套12插入或套入锥体13后与卡瓦座17用螺钉16连接(参见图1、5)。其中，上接头1普通螺纹下端园套上有三个小孔a，密封套4与锁套9有一体形式(参见图3)有分体形式(参见图4)，锁套9段内径小于密封套4的内径，锁套9上部或相当其上部位置有与锁环8配合的内螺纹f(参见图2、3、4)，锁套9中部或相当锁套中部位置开有外泄油孔C(参见图1、3、4)；锁套9下端套头内有环状内凸台(参见图3、4)；悬挂套12适用套管内径的不同，有叉状形式(参见图8、9)，有开窗套筒状形式(参见图10、11)，有杆状形式(参见图12、13)，又叫悬挂杆。相对运动部分的上中心管7、锥体13、下中心管15与下接头19之间用TBG油管螺纹d连接(参见图1)；卡瓦座17套在下中心管15上；卡瓦14一端置入卡瓦座17中，另一端插入有一定锥度的锥体13槽中(参见图1、5)。

其中，上中心管7有分体形式(参见图6)，有一体形式(参见图7)；上中心管7上端有与上接头1下端园套上小孔对应的锁球3窝槽e(参见图6、7)，上中心管7中部开有内泄油孔b(参见图1、6、7)，上中心管7中部外径的轴环g上设有环形槽h(参见图6、7)其内设置与锁套9相配合的带有公扣螺纹的锁环8(参见图1、2)。相对静止和相对运动结构是这样组合的：上中心管7上端插入上接头1下端后，上接头1下端通孔a与上中心管7上端窝槽e对应装入锁球3；再将下端置有内、外密封圈并内径不等的活塞套6套入上接头1下端的园套上，以控制锁球3(参见图1)，装入坐卡剪钉5，防止活塞套6下滑。

本实用新型工作分为坐卡、解卡、泄油三个过程。首先是坐卡过程：该实用新型下井时，下接头19连接有杆泵工作筒及泵下尾管，上接头1连接油管，下至泵挂深度后，坐好井口，整个管柱处于静止状态。

由井口向油管内泵入液体，由于有杆泵工作筒下端固定凡尔的作用，造成管柱内憋压，压力通过上接头1与上中心管7的间隙作用到活塞套6上，剪断坐卡剪钉5下行，锁球3失去控制，退出上中心管7。由于与油管连接的上接头1、密封套4、锁套9、解卡套11、悬挂套12、卡瓦座17均静止不动；运动部分的上中心管7、锥体13、下中心管15、下接头19失去锁球3锁定，在压力有杆泵工作筒及尾管管重的共同作用下，向下运动，卡瓦14被锥体13冲开，卡牢套管内壁、并被锁环8锁定。

有杆泵正常工作时，有杆泵工作筒、尾管重力及泵以上油管内液柱重量始终通过锥体13、卡瓦14作用到套管内壁，卡瓦14保持稳定坐卡状态，油管不再承受交变载荷影响。

其次是泄油、解卡过程：有杆泵检泵施工作业时，上提管柱时油管带动上接头1、密封套4、锁套9一起上行，由于卡瓦14已卡牢套管内壁，使卡瓦座17、悬挂套12、解卡套11静止不动，当上提拉力达到一定值时，解剪钉10被剪断，解卡套11、悬挂套12、卡瓦座17失去固定，产生下滑超势。继续上提管柱，上中心管7上的泄油孔b通过活塞套6的密封段与锁套9的外泄油孔c相对，管柱内的液体通过内、外泄油孔b、c泄入井中。再继续上提管柱，锁套9下端套头内环状内凸合与上中心管7中部外径的轴环相吻合，带动上中心管7上行；上中心管7带动锥体13，下中心管15，下接头19一起上行；锥体13退出卡瓦14使其收回。并与卡瓦座7、悬挂套12、解卡套11坐于下接头19上。解卡后，再继续上提管柱，即可将井下管柱、工具泵体取出，完成工作全过程。

Claims

1、一种水力式锚泄器，包括上下接头、活塞套、中心管、锥体、卡瓦座、卡瓦等，其特征在于上接头(1)普通公扣螺纹下端园套上设置三个以上小孔(a)与上中心管(7)上端对应的窝槽(e)之间置放锁球(3)，上中心管(7)与密封套(4)之间置放内径不等其下端置有内外密封圈的套筒状活塞套(6)并套入上接头(1)下端园套上；上中心管(7)的上中部开有泄油孔(b)，上中心管(7)中部外径轴环(g)的环形槽(h)内设置带外螺纹的锁环(8)，锁套(9)上部有内螺纹，中部开有外泄油孔(c)，锁套(9)段内径小于密封套(4)的内径，其下端套头内环状的内凸台与上中心管(7)外径轴环(g)形状相吻合；锥体(13)内有TBG油管扣(d)连接上下中心管(7、15)，其外园套置悬挂套(12)通过解卡套(11)的解卡剪钉(10)与锁套(9)上对应的剪钉孔相连接，带有卡瓦(14)的卡瓦座(17)与套穿过锥体(13)的悬挂套(12)活连接。

2、根据权利要求1所述的一种水力式锚泄器，其特征在于所说的悬挂套(12)是叉状的。

3、根据权利要求2所速的一种水力式锚泄器，其特征在于所说的悬挂套(12)是套筒状的。

4、根据权利要求3所述的一种水力式锚泄器，其特征在于所说的悬挂套(12)是杆状的。

5、根据权利要求4所述的一种水力式锚泄器，其特征在于所说的上中心管(7)是分体的。

6、根据权利要求5所述的一种水力式锚泄器，其特征在于所说的密封套(4)和锁套(9)是一体的。

7、根据权利要求6所述的一种水力式锚泄器，其特征在于所说的活塞套(6)是一体的。