專利名稱：液壓鎖定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油、天然氣完井技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種液壓鎖定器。
背景技術(shù)：
在油田采油完井行業(yè)領(lǐng)域中，油井正常生產(chǎn)時(shí)需要下入生產(chǎn)管柱，為保證其穩(wěn)定的工作狀態(tài)，管柱上有些構(gòu)件需要在井下準(zhǔn)確定位。目前，由于傳統(tǒng)多層礫石充填作業(yè)中尚未使用液壓鎖定器，其缺陷在于:1、造成服務(wù)管柱在大排量高砂比的礫石充填作業(yè)時(shí)管柱震動(dòng)厲害，存在服務(wù)工具和地面管線抖動(dòng)、躥動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)，且鉆臺(tái)作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)高；2、無(wú)法進(jìn)一步判斷服務(wù)工具與外層管柱充填相對(duì)位置的準(zhǔn)確性；3、傳統(tǒng)的井下定位器因鎖定機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，以及活塞工作推力和鎖緊力的控制不合理，無(wú)法順利驅(qū)動(dòng)鎖定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到位，倒置現(xiàn)場(chǎng)易造成液壓鎖定器的工作失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種液壓鎖定器。本液壓鎖定器可應(yīng)用于完井防砂作業(yè)中，起到定位管柱位置的作用，不僅可防止服務(wù)管柱在大排量高砂比的礫石充填作業(yè)時(shí)的震動(dòng)、服務(wù)工具和地面管線抖動(dòng)、躥動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)，降低鉆臺(tái)作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)高；而且還可準(zhǔn)確斷服務(wù)工具與外層管柱充填相對(duì)位置。此外，本液壓鎖定器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、易于裝配。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:液壓鎖定器，包括中心管，所述中心管靠近一端外部螺紋套裝有鎖塊套，另一端外部螺紋連接上接頭，所述中心管與鎖塊套連接部位的周向上裝有由鎖塊、磁杯和磁塊構(gòu)成的磁鎖定機(jī)構(gòu)，位于磁鎖定機(jī)構(gòu)一側(cè)的中心管與鎖塊套之間裝有與上接頭鋸齒扣連接的活塞。本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案:所述中心管周向上開(kāi)有用于安裝磁鎖定機(jī)構(gòu)的溝槽。所述鎖塊套對(duì)應(yīng)中心管周向溝槽位置處制有4個(gè)用于放置磁鎖定機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)孔。所述磁鎖定機(jī)構(gòu)的具體裝配結(jié)構(gòu)為:所述鎖塊的形狀為近似腰鼓形體，在鎖塊上開(kāi)有嵌裝磁杯和磁塊的槽，所述磁塊和磁杯安裝在鎖塊的槽中，所述磁鎖定機(jī)構(gòu)嵌裝在鎖塊套的長(zhǎng)孔和中心管周向溝槽中。所述中心管上的溝槽截面設(shè)計(jì)為兩側(cè)面呈斜面的倒梯形結(jié)構(gòu)。所述活塞與上接頭連接處圓周上設(shè)有4個(gè)彈性爪式的單向鋸齒形鎖緊螺紋。一種采用液壓鎖定器的操作方法，包括如下步驟:在礫石充填作業(yè)中，首先通過(guò)負(fù)荷顯示器找準(zhǔn)服務(wù)工具相對(duì)外層管柱的充填位置，同時(shí)該位置液壓鎖定器的磁鎖定機(jī)構(gòu)正對(duì)外層管柱密封筒的上臺(tái)肩位置，然后環(huán)空打壓至500Psi左右，由于 液壓鎖定器外部環(huán)空壓力向上推動(dòng)活塞，故活塞推動(dòng)磁鎖定機(jī)構(gòu)向上運(yùn)動(dòng)；于此同時(shí)，活塞的工作行程通過(guò)單向鋸齒形鎖緊螺紋實(shí)現(xiàn)其與上接頭的運(yùn)動(dòng)鎖緊，活塞推動(dòng)磁鎖定機(jī)構(gòu)的鎖塊、磁杯及鎖塊沿中心管溝槽斜面徑向向外運(yùn)動(dòng)，并卡在與其配套密封筒的臺(tái)肩上。此時(shí)，井中管柱可向下加壓，服務(wù)管柱被鎖定在液壓鎖定器與密封筒的接觸臺(tái)肩位置，進(jìn)而保證在礫石充填過(guò)程中服務(wù)管柱的穩(wěn)定狀態(tài)；礫石充填作業(yè)結(jié)束后，上提服務(wù)管柱使中心管向上運(yùn)動(dòng)，磁鎖定機(jī)構(gòu)在上部密封筒向下臺(tái)肩的作用下，推動(dòng)磁鎖定機(jī)構(gòu)下移，使活塞與上接頭的單向鋸齒鎖緊螺紋回位到初始狀態(tài)，同時(shí)鎖塊在磁力的作用下，沿中心管徑向向內(nèi)移動(dòng)至溝槽位置，恢復(fù)到初始狀態(tài)。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本液壓鎖定器可應(yīng)用于完井防砂作業(yè)中，起到定位管柱位置的作用。通過(guò)本鎖定器不僅可防止服務(wù)管柱在大排量高砂比的礫石充填作業(yè)時(shí)的震動(dòng)、服務(wù)工具和地面管線抖動(dòng)、躥動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)，降低鉆臺(tái)作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)高；而且還可準(zhǔn)確斷服務(wù)工具與外層管柱充填相對(duì)位置。此外，本液壓鎖定器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、易于裝配。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明磁鎖定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、中心管；1-1、傳壓孔；1-2、溝槽；2、鎖塊；3、磁杯；4、磁塊；5、鎖塊套；6、
活塞；7、上接頭；8、密封圈；9、限位螺釘。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下:請(qǐng)參閱圖1和圖2，液壓鎖定器，包括中心管1，所述中心管靠近一端外部螺紋套裝有鎖塊套5，另一端外部螺紋連接上接頭7。所述中心管與鎖塊套套裝部位的周向上開(kāi)有用于安裝磁鎖定機(jī)構(gòu)的溝槽1-2，在所述鎖塊套對(duì)應(yīng)中心管周向溝槽位置處制有4個(gè)用于放置磁鎖定機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)孔。所述中心管與鎖塊套連接部位的周向上裝有由鎖塊2、磁杯3和磁塊4構(gòu)成的磁鎖定機(jī)構(gòu)，位于磁鎖定機(jī)構(gòu)一側(cè)的中心管與鎖塊套之間裝有與上接頭7鋸齒扣連接的活塞6。所述中心管與活塞、中心管與上接頭之間均設(shè)有密封圈8，所述密封圈8的結(jié)構(gòu)為在鋼基體上采用硫化橡膠形成兩道外密封和一個(gè)形成內(nèi)密封的內(nèi)密封槽。本實(shí)施例中，所述磁鎖定機(jī)構(gòu)的具體裝配結(jié)構(gòu)為:所述鎖塊的形狀為近似腰鼓形體，在鎖塊上開(kāi)有嵌裝磁杯和磁塊的槽，所述磁塊和磁杯安裝在鎖塊的槽中，所述磁鎖定機(jī)構(gòu)嵌裝在鎖塊套的長(zhǎng)孔和中心管周向溝槽中。本實(shí)施例中，所述中心管上還設(shè)有傳壓孔1-1，所述中心管與鎖塊套連接處設(shè)有用于鎖緊限位的限位螺釘9。本實(shí)施例中，所述中心管上溝槽的截面設(shè)計(jì)為兩側(cè)面呈斜面的倒梯形結(jié)構(gòu)，以便于磁鎖定機(jī)構(gòu)在斜面的引導(dǎo)下沿中心管徑向向外運(yùn)動(dòng)卡在與其配套的密封筒上。本實(shí)施例中，所述活塞與上接頭連接處圓周上設(shè)有4個(gè)彈性爪式的單向鋸齒形鎖緊螺紋，這樣不僅可保證工件的可靠連接，還可保證當(dāng)壓力一定時(shí)齒扣能脫離運(yùn)動(dòng)。
—種采用液壓鎖定器的操作方法，包括如下步驟:在礫石充填作業(yè)中，首先通過(guò)負(fù)荷顯示器找準(zhǔn)服務(wù)工具相對(duì)外層管柱的充填位置，同時(shí)該位置液壓鎖定器的磁鎖定機(jī)構(gòu)正對(duì)外層管柱密封筒的上臺(tái)肩位置，然后環(huán)空打壓至500Psi左右，由于液壓鎖定器外部環(huán)空壓力向上推動(dòng)活塞，故活塞推動(dòng)磁鎖定機(jī)構(gòu)向上運(yùn)動(dòng)；于此同時(shí)，活塞的工作行程通過(guò)單向鋸齒形鎖緊螺紋實(shí)現(xiàn)其與上接頭的運(yùn)動(dòng)鎖緊，活塞推動(dòng)磁鎖定機(jī)構(gòu)的鎖塊、磁杯及鎖塊沿中心管溝槽斜面徑向向外運(yùn)動(dòng)，并卡在與其配套密封筒的臺(tái)肩上。此時(shí)，井中管柱可向下加壓，服務(wù)管柱被鎖定在液壓鎖定器與密封筒的接觸臺(tái)肩位置，進(jìn)而保證在礫石充填過(guò)程中服務(wù)管柱的穩(wěn)定狀態(tài)；礫石充填作業(yè)結(jié)束后，上提服務(wù)管柱使中心管向上運(yùn)動(dòng)，磁鎖定機(jī)構(gòu)在上部密封筒向下臺(tái)肩的作用下，推動(dòng)磁鎖定機(jī)構(gòu)下移，使活塞與上接頭的單向鋸齒鎖緊螺紋回位到初始狀態(tài)，同時(shí)鎖塊在磁力的作用下，沿中心管徑向向內(nèi)移動(dòng)至溝槽位置，恢復(fù)到初始狀態(tài)?！?br> 權(quán)利要求
1.一種液壓鎖定器，包括中心管，其特征在于:所述中心管靠近一端外部螺紋套裝有鎖塊套，另一端外部螺紋連接上接頭，所述中心管與鎖塊套連接部位的周向上裝有由鎖塊、磁杯和磁塊構(gòu)成的磁鎖定機(jī)構(gòu)，位于磁鎖定機(jī)構(gòu)一側(cè)的中心管與鎖塊套之間裝有與上接頭鋸齒扣連接的活塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鎖定器，其特征在于:所述中心管周向上開(kāi)有用于安裝磁鎖定機(jī)構(gòu)的溝槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鎖定器，其特征在于:所述鎖塊套對(duì)應(yīng)中心管周向溝槽位置處制有4個(gè)用于放置磁鎖定機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鎖定器，其特征在于:所述磁鎖定機(jī)構(gòu)的具體裝配結(jié)構(gòu)為:所述鎖塊的形狀為近似腰鼓形體，在鎖塊上開(kāi)有嵌裝磁杯和磁塊的槽，所述磁塊和磁杯安裝在鎖塊的槽中，所述磁鎖定機(jī)構(gòu)嵌裝在鎖塊套的長(zhǎng)孔和中心管周向溝槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓鎖定器，其特征在于:所述中心管上的溝槽截面設(shè)計(jì)為兩側(cè)面呈斜面的倒梯形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鎖定器，其特征在于:所述活塞與上接頭連接處圓周上設(shè)有4個(gè)彈性爪式的單向鋸齒形鎖緊螺紋。
7.一種采用權(quán)利要求1所述液壓鎖定器的操作方法，其特征在于:包括如下步驟: 在礫石充填作業(yè)中，首先通過(guò)負(fù)荷顯示器找準(zhǔn)服務(wù)工具相對(duì)外層管柱的充填位置，同時(shí)該位置液壓鎖定器的磁鎖定機(jī)構(gòu)正對(duì)外層管柱密封筒的上臺(tái)肩位置，然后環(huán)空打壓至500Psi左右，由于液壓鎖定器外部環(huán)空壓力向上推動(dòng)活塞，故活塞推動(dòng)磁鎖定機(jī)構(gòu)向上運(yùn)動(dòng)；于此同時(shí)，活塞的工作行程通過(guò)單向鋸齒形鎖緊螺紋實(shí)現(xiàn)其與上接頭的運(yùn)動(dòng)鎖緊，活塞推動(dòng)磁鎖定機(jī)構(gòu)的鎖 塊、磁杯及鎖塊沿中心管溝槽斜面徑向向外運(yùn)動(dòng)，并卡在與其配套密封筒的臺(tái)肩上。此時(shí)，井中管柱可向下加壓，服務(wù)管柱被鎖定在液壓鎖定器與密封筒的接觸臺(tái)肩位置，進(jìn)而保證在礫石充填過(guò)程中服務(wù)管柱的穩(wěn)定狀態(tài)； 礫石充填作業(yè)結(jié)束后，上提服務(wù)管柱使中心管向上運(yùn)動(dòng)，磁鎖定機(jī)構(gòu)在上部密封筒向下臺(tái)肩的作用下，推動(dòng)磁鎖定機(jī)構(gòu)下移，使活塞與上接頭的單向鋸齒鎖緊螺紋回位到初始狀態(tài)，同時(shí)鎖塊在磁力的作用下，沿中心管徑向向內(nèi)移動(dòng)至溝槽位置，恢復(fù)到初始狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓鎖定器，包括中心管，特征在于所述中心管靠近一端外部螺紋套裝有鎖塊套，另一端外部螺紋連接上接頭，所述中心管與鎖塊套連接部位的周向上裝有由鎖塊、磁杯和磁塊構(gòu)成的磁鎖定機(jī)構(gòu)，位于磁鎖定機(jī)構(gòu)一側(cè)的中心管與鎖塊套之間裝有與上接頭鋸齒扣連接的活塞。優(yōu)點(diǎn)是本鎖定器不僅可防止服務(wù)管柱在大排量高砂比的礫石充填作業(yè)時(shí)的震動(dòng)、服務(wù)工具和地面管線抖動(dòng)、躥動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)，降低鉆臺(tái)作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)高；而且還可準(zhǔn)確斷服務(wù)工具與外層管柱充填相對(duì)位置。此外，本液壓鎖定器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、易于裝配。
文檔編號(hào)E21B23/01GK103233695SQ201310140428
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者陳勝宏, 司念亭, 張亮, 閆偉, 包陳義, 羅從勇 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)分公司