CN2503197Y - 挤压充填防砂悬挂工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挤压充填防砂悬挂工具,包括液缸装置、锁紧装置、悬挂装置、丢手装置、充填转换装置、挤压充填转换装置以及冲管和绕丝筛管,还设计了防中途坐封装置、定位自动封口装置、后处理装置以及皮碗和信号筛管。这些装置相互连接成一整体,可以在油井防砂作业中使用。它具有既能挤压又能充填,一次完成打桥塞、充填、铅封三种工序,且结构简单、操作方便、使用可靠,防砂成功率高、有效期长等特点。主要应用于石油开采防砂作业工艺中,也可应用于类似作业工艺中。

Description

挤压充填防砂悬挂工具

一、技术领域

本实用新型涉及从井中开采油气的装置，特别涉及一种挤压充填防砂悬挂工具。

二、背景技术

目前美国有一种充填工具，由丢手装置、悬挂装置、锁紧装置、液缸装置、充填转换装置、挤压充填转换装置以及绕丝筛管和冲管等组成，在充填防砂作业中应用。但这种工具在下井过程中易发生中途坐封问题，造成作业失败，还有丢手不可靠，往往在充填通道打开后不能丢手，也造成作业失败，还有在施工时要求上提工具一定的准确高度，由于井深数千米，其操作难以掌握，因此造成施工作业成功率低下。

三、发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种挤压充填防砂悬挂工具，使其既能挤压又能充填，一次完成打桥塞、充填、铅封三种工序，且结构简单、轻巧、耐用，操作方便、可靠、安全。能够解决和避免上述现有技术中存在的问题和缺点。

本实用新型的技术方案是：

包括液缸装置、锁紧装置、悬挂装置、丢手装置、充填转换装置、挤压充填转换装置以及冲管和绕丝筛管的挤压充填悬挂工具，还设计了防中途坐封装置、定位自动封口装置、后处理装置以及皮碗和信号筛管。防中途坐封装置由束爪、活塞、剪钉、衬管、中心管、下锥体、卡瓦筒、卡瓦、弹簧、上锥体和调节螺帽构成，束爪一端前部的凸台卡在中心管外表的凹槽中，另一端与衬管相连接，衬管另一端的台阶将下锥体挂住，上锥体和下锥体的台阶将卡瓦筒和调节螺帽相固定。卡瓦筒将卡瓦卡在其窗口内，并由弹簧压紧在中心管上。

定位自动封口装置由封口衬管、复合密封、下接头和弹簧组成，封口衬管外周面装置复合密封，内表面有台阶，封口衬管压在下接头的台阶上，弹簧将封口衬管顶起，封住充填孔。

后处理装置由后处理接头、剪钉、后处理接箍、后处理束爪、上锥体、卡瓦筒、卡瓦和弹簧构成。剪钉将接箍定位在后处理接头的内腔里，后处理束爪一端与中心管相连，另一端与后处理接头相连，并由后处理接箍垫住。后处理接头内外有台阶，壁上有与剪钉相啮合的螺纹孔。

皮碗和信号筛管与绕丝筛管等依次相连，下入井中，蹲在井口。

束爪是一带台阶的筒状体，其一端为具有弹性可张合的束爪，其前部有与中心管凹槽相配合的凸台。中心管内外有台阶，其外表面有与束爪前部的凸台相配合的凹槽和与锁紧环相啮合的马牙扣。封口衬管有内台阶，外周面装置复合密封。后处理接头内外有台阶，壁上有与剪钉相啮合的螺纹孔。后处理束爪一端为筒状，有外螺纹，另一端为铣开的束爪。

本实用新型与现有技术相比较有以下优点：

1、由于本实用新型设计了挤压充填定位装置，不论挤压或充填，还是挤压充填间的转换，只要下压管柱一定重量，挤压充填装置即能准确地坐在所需位置，操作简单可靠，施工完后且能自动封住充填口，不会造成漏砂隐患；

2、本实用新型只有先丢手后才开始下一步充填工序，避免了现有技术打开了充填通道却丢不了手而造成作业事故的发生；

3、解决了现有技术砾石充填一层需进行打桥塞、充填、下铅封三趟管柱才能完成的工序，而本实用新型只需一趟管柱便可完成，提高了效率，缩短了作业时间，不污染油层。

4、本实用新型设计了复合密封，既能承受很高的密封压力，又可避免了在上下提放滑动时被滑伤的问题，确保了工具的可靠性；

5、本实用新型设计了防中途坐封装置，避免和解决了现有技术易发生的中途坐封，导致施工作业失败的问题。

四、附图说明

图1为本实用新型实施例结构剖视图；

图2为本实用新型图1的A--A剖视图；

五、具体实施方案

依照图1、图2所示，可制造出本实用新型所述挤压充填防砂悬挂工具。如图1，液缸装置由液缸套28、活塞29、坐封剪钉23、中心管22组成。液缸套28为一有内台阶的圆筒状物体，中心管22是有外台肩的圆筒状物体，液缸套28和中心管22螺纹相连并密封，活塞29插进它们的环空形夹壁里，由坐封剪钉23固定住。①防中途坐封装置由防中途坐封束爪21、活塞29、剪钉23、衬管19、中心管22、下锥体18、卡瓦筒12、卡瓦16、弹簧15、上锥体7、调节螺帽10等组成。防中途坐封束爪21是一带台阶的筒状体，其下部有被铣开的束爪，束爪可以有弹性地张合，束爪下部有凸台，凸台卡在中心管22的凹槽内，在封隔器未下到井底未打压坐封前，活塞未剪断剪钉23，活塞一直把防中途坐封束爪的凸台压在中心管22的凹槽内固定不动，从而把防中途坐封束爪以上件牢牢地固定在原位，防中途坐封束爪21上部有螺纹和衬管19连接，衬管19上部有台阶把下锥体18挂住，上锥体7和下锥体18上均有台阶，下锥体卡在中心管22的台阶上不能下移，上锥体7和下锥体18以台阶把卡瓦筒12和调节螺帽10前后挂住固定，卡瓦筒12把卡瓦16卡在它的窗口内固定，并由弹簧15压紧在中心管22上。锁紧装置由锁紧环17、衬管19、中心管22组成。锁紧环17是一有内外均有螺旋马牙扣的有开口的环状体，衬管19和中心管22上也有和锁紧环内外马牙扣相配的马牙扣，锁紧环17旋进衬管19的马牙扣里，它们一起套在中心管22上，当液缸装置推动锁紧装置向上运动时，锁紧环17挂在中心管22的马牙扣上，锁紧装置只能前进不能后退。悬挂装置由卡瓦16、卡瓦筒12、弹簧15、上锥体7、下锥体18、调节帽10等组成。卡瓦16为数块上面有尖楞的钢块，两端带锥面，卡瓦16的纵向上开有槽，卡瓦筒12为一薄圆筒状物体，其圆周面开有窗口，把卡瓦16嵌进卡瓦筒12的窗口里，由弹簧15压住在中心管22上，上锥体7和下锥体18都是带锥面有台阶的圆筒状物体，锥面和卡瓦16的锥面配合，当活塞29推动锥体18前进时，卡瓦16被推起，牢牢地卡在套管上。丢手装置由上接头1、悬挂套5、丢手活塞8、丢手滑块9、丢手剪钉13组成。上接头1是一两头带油管扣的管状体，悬挂套5是一头大一头小的管状体，其小头有内扣旋在上接头1上，其大头开有数个窗口，丢手滑块9嵌在里面，同时卡在中心管22和丢手束爪6形成的槽里把工具挂住，丢手滑块9由套在上接头1和悬挂套5里的丢手活塞8顶住，丢手活塞8由旋在悬挂套5上的丢手剪钉13固定住。充填转换装置由充填内管25和转换外管26、复合密封24及钢球30等组成，复合密封是由两条锯有开口的截面是矩形的弹簧圆圈和一条橡胶圈或别的软圈组成，两弹簧圈并排，锯口错开，橡胶圈嵌在内，它们放在相应的矩形槽内。复合密封24能密封很高的压力，但在滑过孔或槽时却不被啃坏。充填转换装置的A-A剖面如图2所示，其中转换内管25转换外管26的侧孔对齐，形成充填转换孔27和转换环空31并焊接在一起，其中充填转换孔27和转换环空31密封不通，形成一夹壁结构，这样转换内管25里的携砂液可以通过充填转换孔27经充填孔34流到套管51的环空里，经绕丝筛管38过滤的液体又可以经冲管45通过转换环空31流经工具环空14返回到地面。②挤压充填定位自动封口装置由充填转换装置、封口衬管33、复合密封32、下接头35、弹簧36等组成。下接头35是一有内台阶的筒状体，上接液缸套28，下有外油管扣，侧面有充填孔34，封口衬管33是一有内台阶的筒状体，其外周面有复合密封32，封口衬管33平时被弹簧36顶起封住充填孔34，在充填或挤压时，不管充填转换装置在施工操作中怎样提起放下，总是最后压在封口衬管33上，封口衬管33压在下接头35的内台阶上，此时充填转换孔27正好对准充填孔34形成准确定位，施工完提出充填装置后封口衬管33又可在弹簧36的弹力下把充填孔34封住以防漏砂。挤压充填转换装置由充填转换装置、冲管45、变径接头40、密封接头41、转换束爪42、转换剪钉43、信号筛管46、提出接头49、剪断销钉48等组成。密封接头41是一管状体，一端为锥面，另一端和信号筛管46相连，其圆周面有螺纹孔，旋有转换剪钉43，转换剪钉43卡在转换束爪42的槽里将其定位，转换束爪42一端为筒状，内外有密封圈，另一端为束爪状，其束爪头卡在密封接头41和信号筛管46形成的环形槽内，信号筛管46也是一段饶丝筛管，其内管下段周面上有螺纹孔，里面旋有剪断销钉48，剪断销钉48卡在提出接头49的孔内，将提出接头49固定在信号筛管46的内腔里，提出接头49是一圆管状物体，内腔有和冲管45相配的管螺纹。③后处理装置由后处理接头2、剪钉3、后处理接箍4、后处理束爪6、上锥体7、卡瓦筒12、卡瓦16、弹簧15等组成。后处理接头2是一有内外台阶的管状体，侧周面有螺纹孔，旋有剪钉3，剪钉3将后处理接箍4定位在后处理接头2的内腔里，后处理束爪6下端呈筒状，外表面有螺纹连在中心管22上，上端也有螺纹，但被铣开呈束爪状旋在后处理接头2的内螺纹里，并由后处理接箍4垫住。

施工时把皮碗50、信号筛管46、绕丝筛管38等依次连接下入井中蹲在井口，然后下入冲管45，并将冲管的油管扣旋进提出接头49的母扣里，上提冲管45把剪断销钉48剪断，然后使冲管45、接箍37和转换外管26的下端相接，绕丝筛管38和下接头35相接，用油管连接工具的上接头1把管柱下入井底，使绕丝筛管38正对并覆盖油层。从井口丢一球30落在转换内管25的球座上把孔封住开始打压，液体从油管转换孔27经中心管22下端的孔进入液缸产生压力，剪断坐封剪钉23使活塞向上运动，释放开防中途坐封束爪21，并推动它及其与之相联的衬管19、橡胶封隔胶筒20、下锥体18、上锥体7把卡瓦16压出，牢牢卡在套管51的壁上，同时压缩橡胶封隔胶筒20把油套环空封住，锁紧环17随之锁紧。此时下探管柱，证实工具坐封后，继续打压，准备丢手，增大后的压力从上接头1的孔传递到丢手活塞8的上面上，达到一定压力后，丢手活塞8剪断丢手剪钉13下滑，但下滑一段距离后被转换内管25的台肩挡住，此时丢手活塞8的槽刚好移到丢手滑块9下，丢手滑块9失去支撑后从中心管22和后处理束爪6形成的槽内落入丢手活塞8的槽内，丢手装置和工具脱离开，实现丢手，但此时丢手装置仍然密封。在油管重力的作用下，丢手装置、充填转换装置、冲管等下移，充填转换装置下压封口衬管33靠到下接头35的内台阶上，充填转换孔27正好对准露出的充填孔34。此时携砂液携带石英砂从油管经充填转换孔27、充填孔34充填到筛套环空里，由于绕丝筛管38和冲管45的环空里有转换束爪42封隔，携砂液经信号筛管46过滤后，砾石留在筛套环空里，液体经信号筛管46、冲管45上的孔47进入冲管，经充填转换装置的转换环空31，工具环空14返回地面。当砾石在筛套环空里沉积，埋住信号筛管46后，循环通道被阻断，这时携砂液携带砾石只有往炮眼和地层挤压，当挤压到一定程度后，可上提挤压充填转换装置及冲管45，连接在冲管45下部的提出接头49随之上移，带动转换束爪42剪断剪断销钉43，并把转换束爪42带到锥形环空39里，因密封接头41上部是一锥面，转换束爪42的下部束爪头卡在锥形环空里不会下滑。此时下放油管，充填转换装置重新坐到原来位置，循环通道被打开，携砂液经充填转换装置充填到筛套环空里，砾石沉积到筛套环空，液体经绕丝筛管38过滤从绕丝筛管38和冲管45的环空经冲管45的侧孔47进入冲管45，经转换环空3 1流到地面。当砾石埋住绕丝筛管充填完毕后，上提冲管45数米，封口衬管33在弹簧的推力下自动将充填孔34封住。此时可转换反洗流程，液体经工具环空14、充填转换孔27，反洗出油管多余的砾石，提出冲管45、挤压充填转换装置和丢手，同时提出接头49把转换束爪42一同提出，挤压充填完毕。当绕丝筛管年久失效或别的原因需提出时，可下入油管扣打捞矛或直接下相应的油管公扣，捞住后处理接箍4上提，剪断剪钉3，使后处理接箍4上移，后处理束爪6失去支撑后释放开后处理接头2，后处理接箍4带住后处理接头2和上锥体7及卡瓦筒12上移，因上接头的锥面上移，卡瓦16在弹簧15的作用下收回解封，并把整个工具带上来。

Claims (6)

1、一种挤压充填防砂悬挂工具，包括液缸装置、锁紧装置、悬挂装置、丢手装置、充填转换装置、挤压充填转换装置以及冲管(45)和绕丝筛管(38)，其特征在于还设计了防中途坐封装置、定位自动封口装置、后处理装置以及信号筛管(46)和皮碗(50)，防中途坐封装置由束爪(21)、活塞(29)、剪钉(23)、衬管(19)、中心管(22)、下锥体(18)、卡瓦筒(12)、卡瓦(16)、弹簧(15)、上锥体(7)和调节螺帽(10)组成，束爪(21)一端的凸台卡在中心管(22)的凹槽中，另一端与衬管(19)相连，衬管(19)另一端的台阶将下锥体(18)挂住，上锥体(7)和下锥体(18)的台阶将卡瓦筒(12)和调节螺帽(10)相固定，卡瓦筒(12)将卡瓦(16)卡在其窗口内，并由弹簧(15)压在中心管(22)上；定位自动封口装置由封口衬管(33)、复合密封(32)、下接头(35)和弹簧(36)组成，封口衬管(33)的外周面装置有复合密封(32)，内表面有台阶，弹簧(36)将封口衬管(33)顶起，封住充填孔(34)；后处理装置由后处理接头(2)、剪钉(3)、后处理接箍(4)、后处理束爪(6)、上锥体(7)、卡瓦筒(12)、卡瓦(16)、弹簧(15)组成，剪钉(3)将后处理接箍(4)定位在后处理接头(2)的内腔里，后处理束爪(6)一端与中心管(22)相连，另一端与后处理接头(2)相连，并由后处理接箍(4)垫住；皮碗(50)和信号筛管(46)与绕丝筛管(38)等依次相连。

2、根据权利要求1所述的挤压充填防砂悬挂工具，其特征在于防中途座封束爪(21)是一带台阶的筒状体，其一端为具有弹性可张合的束爪，其前部有与中心管(22)凹槽相配合的凸台。

3、根据权利要求1或2所述的挤压充填防砂悬挂工具，其特征在于中心管(22)内外有台阶，其外表面有与防中途座封束爪(21)前部凸台相配合的凹槽和与锁紧环(17)相啮合的马牙扣。

4、根据权利要求1所述的挤压充填防砂悬挂工具，其特征在于封口衬管(33)有内台阶，外周面装置复合密封(32)。

5、根据权利要求1所述的挤压充填防砂悬挂工具，其特征在于后处理接头(2)内外有台阶，壁上有与剪钉(3)相配合的螺纹孔。

6、根据权利要求1所述的挤压充填防砂悬挂工具，其特征在于后处理束爪(6)一端为筒状，有外螺纹，另一端为铣开的束爪。

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