專利名稱：橋塞坐封管串長(zhǎng)度伸縮補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油、天然氣的開采作業(yè)領(lǐng)域，主要涉及一種油管串長(zhǎng)度伸縮補(bǔ)償裝置，尤其涉及一種油管傳輸撞擊式橋塞坐封管串長(zhǎng)度伸縮補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
在油氣井井下作業(yè)中，因工程需要，有時(shí)將某一井段暫時(shí)或永久封閉起來(lái)，使油井從封隔處分成獨(dú)立的兩部分，封隔段以下的井段不再影響封隔段以上井段的作業(yè)，封隔段以上的井段仍然可以進(jìn)行相應(yīng)的井下作業(yè)，使油、氣井進(jìn)行再生產(chǎn)。而橋塞封層技術(shù)，在國(guó)內(nèi)已初步形成了各種井況和各種作業(yè)需要的系列封層技術(shù)，并在不斷發(fā)展和完善。目前，在大斜度井、定向井和稠油井等井況下，實(shí)施電纜橋塞坐封工藝時(shí)，存在著遇阻卡死、打結(jié)、纏死等諸多弊病。而采用油管傳輸式橋塞坐封工藝不但保留了電纜橋塞坐封工藝的優(yōu)點(diǎn)，而且還克服了電纜橋塞坐封工藝的諸多弊病，使橋塞在下井過(guò)程中不會(huì)受到任何破壞并順利可靠坐封，從而也降低了橋塞坐封的施工成本。所謂油管傳輸式橋塞坐封工藝是利用油管或鉆桿將橋塞下至預(yù)定位置，由地面加壓坐封，其產(chǎn)生的壓力作用于上卡瓦，而拉力則作用于張力棒，通過(guò)上下錐體對(duì)密封膠筒施以上下兩個(gè)力，當(dāng)拉力達(dá)到一定值時(shí)，張力棒斷裂，坐封工具與橋塞脫離。然而，當(dāng)坐封工具與橋塞脫離時(shí)，坐封工具會(huì)帶著其以上井段內(nèi)的管串向上運(yùn)動(dòng)，造成井口的油管懸掛器向上竄動(dòng)，當(dāng)油管懸掛器的竄動(dòng)量達(dá)到一定值時(shí)，可導(dǎo)致坐封作業(yè)失敗，同時(shí)井口作業(yè)人員的安全也會(huì)受到嚴(yán)重威脅。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的橋塞坐封管串長(zhǎng)度伸縮補(bǔ)償裝置包括上接頭、上滑套、錐套、鋼珠、剪切銷釘、下滑套和下接頭；所述上滑套一端帶有外突沿和定位臺(tái)階孔，在定位臺(tái)階孔上設(shè)有過(guò)孔；所述錐套兩端外形為圓柱且內(nèi)孔由圓柱孔和圓錐孔構(gòu)成，圓柱孔的直徑大于金屬重棒前端棒體直徑且小于金屬重棒中部圓錐體的小端直徑，圓錐孔與金屬重棒中部圓錐體的錐度相同；所述下滑套的一端帶有環(huán)形定位面，在環(huán)形定位面內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁上設(shè)有周向凹槽；所述上滑套的外突沿定位于所述下滑套的環(huán)形定位面處， 上滑套的另一端與所述上接頭螺紋連接，下滑套的另一端與所述下接頭螺紋連接；所述錐套的大圓柱端位于所述上滑套的定位臺(tái)階孔中且大圓柱端面與上滑套的臺(tái)階面接觸，所述鋼珠位于上滑套的過(guò)孔中，所述下滑套、上滑套和錐套的大圓柱端通過(guò)剪切銷釘固連且使鋼珠與所述大圓柱面及所述周向凹槽底面實(shí)現(xiàn)點(diǎn)接觸。根據(jù)本實(shí)用新型，所述下滑套環(huán)形定位面至下滑套端口的內(nèi)壁與所述上滑套的外壁間隙配合；所述錐套的大圓柱面與所述上滑套臺(tái)階定位孔的孔壁間隙配合。根據(jù)本實(shí)用新型，所述上滑套中的過(guò)孔為十二個(gè)且均布在一條圓周線上，所述鋼珠為十二顆，十二顆鋼珠對(duì)應(yīng)放置在十二個(gè)過(guò)孔中。由于本實(shí)用新型在上滑套、錐套和下滑套的結(jié)合部位是用剪切銷釘固連和鋼珠定位的，在實(shí)施坐封作業(yè)中，由油管端口投入的金屬重棒將重力作用于錐套而剪斷剪切銷釘， 錐套向下運(yùn)動(dòng)使得鋼珠脫離上滑套和下滑套的定位部位，從而解除了上滑套對(duì)下滑套的約束。當(dāng)坐封工具與橋塞脫離而將向上的作用力施加給管串時(shí)，下滑套就會(huì)沿著上滑套的內(nèi)壁向上滑動(dòng)，這樣，不僅對(duì)坐封工具以上的管串起到緩沖作用，而且還可有效防止管串端口的竄動(dòng)，進(jìn)而保證了坐封施工作業(yè)的順利完成和井口作業(yè)人員的安全。此外，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、成本低廉、可重復(fù)使用等特點(diǎn)。

圖1為橋塞坐封管串長(zhǎng)度伸縮補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為圖1中所示的上滑套結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1中所示的錐套結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1中所示的下滑套結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)例與上下管串連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳述。如圖1所示，本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例提供的油管傳輸撞擊式橋塞坐封管串長(zhǎng)度伸縮補(bǔ)償裝置包括上接頭1、上滑套2、十二顆鋼珠3、兩個(gè)剪切銷釘4、錐套5、下滑套6和下接頭7。上接頭1和下接頭7的結(jié)構(gòu)形式相同，其外壁上均設(shè)有兩個(gè)扳手孔且輸入、輸出端分別設(shè)有外螺紋和內(nèi)螺紋。根據(jù)圖2所示，上滑套2的一端帶有外螺紋，另一端設(shè)有外突沿2-1和臺(tái)階定位孔 2-2，在臺(tái)階定位孔2-2的套壁上設(shè)有十二個(gè)過(guò)孔2-3和兩個(gè)銷釘孔2-4，十二個(gè)過(guò)孔2-3的直徑與鋼珠3的直徑相當(dāng)且均布在一個(gè)圓周上，兩個(gè)銷釘孔2-4均布在另一個(gè)圓周上。根據(jù)圖3所示，錐套5兩端外壁為圓柱形且內(nèi)孔由圓柱孔5-2和圓錐孔5-3構(gòu)成， 其大圓柱端設(shè)有對(duì)稱分布的兩個(gè)銷釘孔5-1，圓柱孔5-2位于小圓柱一端，圓柱孔5-2的直徑大于金屬重棒前端的棒體直徑且小于金屬重棒中部圓錐體的小端直徑，圓錐孔5-3的錐度與金屬重棒9中部圓錐體的錐度相同。所謂金屬重棒9是指實(shí)施撞擊式橋塞坐封工藝時(shí)使用的一種投棒，其功能是撞擊管串中的點(diǎn)火裝置。根據(jù)圖4所示，下滑套6 —端內(nèi)壁依次設(shè)有環(huán)形定位面6-1、一個(gè)周向凹槽6-2和兩個(gè)均布的銷釘孔6-3 ；下滑套6的另一端設(shè)有內(nèi)螺紋。再參見圖1，上接頭1的內(nèi)螺紋與上滑套2的外螺紋端固連。上滑套2的外突沿 2-1定位于下滑套6的環(huán)形定位面6-1處，環(huán)形定位面6-1外側(cè)的內(nèi)壁與上滑套2的外壁間隙配合。錐套5的大圓柱端位于上滑套2的臺(tái)階定位孔2-2中且大圓柱面與臺(tái)階定位孔 2-2間隙配合，十二顆鋼珠3 —一對(duì)應(yīng)位于上滑套2的十二個(gè)過(guò)孔2-3中，每個(gè)剪切銷釘4 依次插入銷釘孔6-3、2-4、5-1中并固緊在錐套5上，從而使鋼珠3分別與錐套5的大圓柱面以及下滑套6的圓形凹槽6-2的底部實(shí)現(xiàn)點(diǎn)接觸。下接頭7的外螺紋與下滑套6的內(nèi)螺紋一端固連。通常，剪切銷釘?shù)臄?shù)量和直徑應(yīng)根據(jù)金屬重棒的質(zhì)量和坐封施工作業(yè)的深度而定。根據(jù)圖5所示，當(dāng)將本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例用于油管傳輸式橋塞坐封工藝時(shí)，其上接頭1的輸入端與油管8連接，下接頭7的輸出端與管串中的點(diǎn)火裝置10連接。作業(yè)時(shí)， 將本實(shí)用新型隨橋塞坐封管串一同下至預(yù)定位置后，從井口沿油管8投放金屬重棒9。金屬重棒9沿油管8內(nèi)壁以自由落體向下運(yùn)動(dòng)，分別經(jīng)過(guò)上接頭1、上滑套2至錐套5時(shí)，金屬重棒9前端的小直徑棒體穿過(guò)錐套5的圓柱孔5-2，而其中部錐體則卡在錐套5的錐孔 5-3中，由此帶動(dòng)錐套5下移，導(dǎo)致剪切銷釘4被剪斷，同時(shí)錐套5的下移也解脫了對(duì)鋼珠3 的約束，隨著鋼珠3的跌落使得下滑套6脫離上滑套2的約束。當(dāng)金屬重棒9帶著錐套5 向下運(yùn)動(dòng)而撞擊點(diǎn)火裝置10發(fā)火時(shí)，坐封工具11實(shí)施坐封。當(dāng)坐封工具11與橋塞12脫離時(shí)，坐封工具11對(duì)與其連接的管串施加一個(gè)向上的反作用力，導(dǎo)致下滑套6沿著上滑套 2的外壁向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的伸縮功能，從而可避免整個(gè)管串向上移動(dòng)而導(dǎo)致油管懸掛器向上竄動(dòng)，確保橋塞坐封施工作業(yè)的順利完成。 此外，采用本實(shí)用新型作業(yè)后，只需更換鋼珠和剪切銷釘，便可重新使用，降低了加工成本。
權(quán)利要求1.一種橋塞坐封管串長(zhǎng)度伸縮補(bǔ)償裝置，其特征在于它包括上接頭(1)、上滑套O)、 鋼珠(3)、剪切銷釘(4)、錐套(5)、下滑套(6)和下接頭(7)；所述上滑套(2) 一端帶有外突沿(2-1)和定位臺(tái)階孔0-2)，在定位臺(tái)階孔(2- 上設(shè)有過(guò)孔0-3)；所述錐套( 兩端外形為圓柱且內(nèi)孔由圓柱孔(5- 和圓錐孔(5- 構(gòu)成，圓柱孔(5-2)的直徑大于金屬重棒(9)前端棒體直徑且小于金屬重棒(9)中部圓錐體的小端直徑，圓錐孔(5- 與金屬重棒(9)中部圓錐體的錐度相同；所述下滑套(6)的一端帶有環(huán)形定位面(6-1)，在環(huán)形定位面(6-1)內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁上設(shè)有周向凹槽(6-2)；所述上滑套的外突沿定位于所述下滑套(6)的環(huán)形定位面(6-1)處，上滑套的另一端與所述上接頭(1)螺紋連接，下滑套(6)的另一端與所述下接頭(7)螺紋連接；所述錐套( 的大圓柱端位于所述上滑套(2) 的定位臺(tái)階孔0-2)中且大圓柱端面與上滑套的臺(tái)階面接觸，所述鋼珠C3)位于上滑套的過(guò)孔0-3)中，所述下滑套(6)、上滑套( 和錐套(5)的大圓柱端通過(guò)剪切銷釘(4)固連且使鋼珠(3)與所述大圓柱面及所述周向凹槽(6-2)底面實(shí)現(xiàn)點(diǎn)接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋塞坐封管串長(zhǎng)度伸縮補(bǔ)償裝置，其特征在于所述下滑套 (6)環(huán)形定位面(6-1)至下滑套端口的內(nèi)壁與所述上滑套的外壁間隙配合；所述錐套(5)的大圓柱面與所述上滑套的臺(tái)階定位孔0-2)的孔壁間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋塞坐封管串長(zhǎng)度伸縮補(bǔ)償裝置，其特征在于所述上滑套( 中的過(guò)孔(2- 為十二個(gè)且均布在一條圓周線上，所述鋼珠C3)為十二顆，十二顆鋼珠( 對(duì)應(yīng)放置在十二個(gè)過(guò)孔0-3)中。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種橋塞坐封管串長(zhǎng)度伸縮補(bǔ)償裝置，包括上滑套、錐套和下滑套且三者采用鋼珠定位、剪切銷釘固連。應(yīng)用時(shí)，上滑套通過(guò)上接頭與油管連接，下滑套通過(guò)下接頭與點(diǎn)火裝置連接。實(shí)施橋塞坐封作業(yè)時(shí)，金屬重棒撞擊錐套而剪斷剪切銷釘，錐套向下運(yùn)動(dòng)解除了對(duì)鋼珠的約束，由此也解脫了上滑套對(duì)下滑套的約束。當(dāng)坐封工具與橋塞脫離時(shí)，其對(duì)管串產(chǎn)生的向上作用力導(dǎo)致下滑套沿著上滑套向上滑動(dòng)，從而避免了管串端口的竄動(dòng)，保證了橋塞順利坐封和井口作業(yè)人員安全。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B33/134GK201953347SQ20102064949
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者劉鞏權(quán), 徐娜, 王秀芝, 王靜, 蔣芳芳, 陳聯(lián)黨, 魏鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)第二一三研究所