專利名稱：井下導向保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油井井筒完善的技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景在油田勘探開發(fā)過程中，油井作業(yè)是必不可少的，油井的井身結(jié)構(gòu)多種 多樣,就油層套管而言，有的井自下而上為同一直徑的套管，而有些井則采用 了多個直徑的套管，對于兩個不同直徑的套管，通常用一懸掛器連接過渡， 由于懸掛器要完成固井、脫手等特殊功能，其內(nèi)腔存在許多臺階，這些臺階 給油井后期的試采作業(yè)帶來諸多不便。如管柱下放到該位置時易受阻，要 進行來回活動方能通過，有時甚至要采取磨銑后才能通過，特殊工具過臺階 易被刮壞，造成施工失敗，影響作業(yè)施工質(zhì)量；對直徑較小的套管， 一旦在 井下出了問題，修井工具通過困難，生產(chǎn)管柱落井易卡死在懸掛器內(nèi)，江蘇 油田有多口這樣的井因生產(chǎn)管柱落入懸掛器需要大修，其中兩口井因大修無 效而放棄，大大增加了作業(yè)成本。 實用新型內(nèi)容本實用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全系數(shù)高、使用壽命長的井下 導向保護器。本實用新型包括設(shè)有單向閥的中心管，中心管的兩端分別連接上接頭與 下導向體，上接頭與中心管螺紋連接，下導向體與中心管通過丟手剪釘連接； 上接頭與單向閥之間的中心管側(cè)壁開有液壓孔，上接頭與下導向體之間的中 心管外壁依次套置活塞、上導向體、固定錐；活塞一端為活塞柱體部分，另 一端為活塞錐體部分，所述活塞錐體部分的尖端遠離活塞柱體部分；固定錐 一端為固定錐錐體部分，另一端為固定錐柱體部分，所述固定錐錐體部分的 尖端遠離固定錐柱體部分；上接頭靠近活塞的一端套置在活塞柱體部分的外 側(cè)，活塞柱體部分靠近上接頭的一端與上接頭之間形成液壓腔，所述液壓腔 與上述液壓孔的位置對應；位于活塞柱體部分外側(cè)的上接頭外壁設(shè)有出液通 孔；活塞錐體部分與固定錐錐體部分相對設(shè)置，上導向體一端設(shè)有與活塞錐 體部分配合的內(nèi)錐面，另一端延伸至固定錐錐體部分與中心管之間，上導向 體通過上導向體剪釘與中心管連接；靠近固定錐錐體部分的上導向體外側(cè)套 置卡瓦，位于上導向體剪釘和卡瓦之間的上導向體外側(cè)套置壓縮彈簧，壓縮 彈簧的兩端分別支撐在上導向體與卡瓦之間；延伸至固定錐錐體部分的上導 向體外壁設(shè)置鎖面，固定錐柱體部分的內(nèi)壁設(shè)置與鎖面相匹配的鎖環(huán)，固定 錐柱體部分端部與下導向體螺紋連接。使用時，上接頭連接在油管或鉆桿的下端，此時用水泥車或其它加壓設(shè) 備對中心管柱進行打壓，單向閥起到了密封的效果，使得壓力只能從液壓孔 進入液壓腔，推動活塞向下移動，隨著壓力的升高，上導向體剪釘被剪斷， 上導向體繼續(xù)下移并帶動壓縮彈簧推動卡瓦在固定錐上滑動，使卡瓦張開貼 于套管內(nèi)壁上，同時鎖環(huán)與固定錐的鎖面結(jié)合，形成自鎖，不會因停止打壓 而往回移動。當壓力升高到預定值時，卡瓦與套管間的錨定力達到要求，丟 手剪釘被剪斷，完成了導向器的井下安裝。由于該裝置在錨定的同時，壓縮 彈簧使卡瓦始終撐開，不會因提下管柱而使裝置在井筒內(nèi)移動，增加了使用 過程中的安全性；結(jié)構(gòu)簡單，井下安裝方便，提高修井作業(yè)質(zhì)量，縮短作業(yè) 占用時間，提高油井利用率；可避免管柱落井造成的大修作業(yè)，降低修井成 本。裝置的內(nèi)徑與懸掛器下部套管內(nèi)徑相同，裝置的兩端均為內(nèi)倒角狀，大 大減小了下放管柱時的阻力，安裝后將有助于改善油井井下作業(yè)環(huán)境，提高 油井壽命。本實用新型實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單、安全系數(shù)高、使用壽命長的目的。本實用新型所述單向閥由中心管突出件和球體所組成，中心管突出件設(shè) 置在中心管的內(nèi)壁上，球體位于液壓孔與中心管突出件之間。這樣球體只能
在液壓孔與中心管突出件之間移動，結(jié)構(gòu)簡單，提高修井作業(yè)質(zhì)量，提高油 井的利用率。本實用新型固定錐錐體部分的錐面上設(shè)置燕尾槽，卡瓦通過燕尾槽與固 定錐錐體部分連接。使得卡瓦能夠更好的與管柱結(jié)合，增強使用的穩(wěn)定性， 縮短作業(yè)占用時間，降低修井成本。本實用新型在壓縮彈簧與卡瓦之間設(shè)有支座，支座通過支座剪釘與上導 向體連接，支座靠近卡瓦一側(cè)的上端設(shè)置延伸件。這樣壓縮彈簧對卡瓦的作 用力始終在一條直線上，提高了使用過程中的穩(wěn)定性和安全系數(shù)。本實用新型在活塞與上接頭之間、活塞與中心管之間設(shè)有密封圈。這樣 提高了上接頭與活塞之間的液壓腔的密封效果，使得對活塞的推力沿著一個 方向。

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型主要由1、上接頭，2、密封圈，3、活塞，4、 中心管，5、上導向體，6、上導向體剪釘，7、壓縮彈簧，8、支座，9、支座 剪釘，10、卡瓦，11、固定錐，12、鎖環(huán)，13、丟手剪釘，14、下導向體， 15、出液通孔，16、液壓腔，17、液壓孔，18、燕尾槽，19、鎖面，20、中 心管突出件，21、球體等組成。本實用新型包括設(shè)有單向閥的中心管4，中心管4的兩端分別連接上接 頭1與下導向體14，上接頭1與中心管4螺紋連接，下導向體14與中心管4 通過丟手剪釘13連接；上接頭1與單向閥之間的中心管4側(cè)壁開有液壓孔 17，上接頭1與下導向體14之間的中心管4外壁依次套置活塞3、上導向體 5、固定錐ll;活塞3—端為活塞柱體部分3-l，另一端為活塞錐體部分3-2， 所述活塞錐體部分3-2的尖端遠離活塞柱體部分3-1;固定錐11 一端為固定 錐錐體部分ll-l，另一端為固定錐柱體部分ll-2，所述固定錐錐體部分ll-l 的尖端遠離固定錐柱體部分11-2;上接頭1靠近活塞3的一端套置在活塞柱體部分3-1的外側(cè)，活塞柱體部分3-1靠近上接頭1的一端與上接頭1之間 形成液壓腔16，所述液壓腔16與上述液壓孔17的位置對應；位于活塞柱體 部分3-1外側(cè)的上接頭1外壁設(shè)有出液通孔15;活塞錐體部分3-2與固定錐 錐體部分11-1相對設(shè)置，上導向體5 —端設(shè)有與活塞錐體部分3-2配合的內(nèi) 錐面，另一端延伸至固定錐錐體部分11-1與中心管4之間，上導向體5通過 上導向體剪釘6與中心管4連接；靠近固定錐錐體部分ll-l的上導向體5外 側(cè)設(shè)置卡瓦10，位于上導向體剪釘6和卡瓦10之間的上導向體5外側(cè)套置 壓縮彈簧7，壓縮彈簧7的兩端分別支撐在上導向體5與卡瓦10之間；延伸 至固定錐錐體部分11-1的上導向體5外壁設(shè)置鎖面19，固定錐柱體部分11-2 的內(nèi)壁設(shè)置與鎖面19相匹配的鎖環(huán)12，固定錐柱體部分11-2端部與下導向 體14螺紋連接。所述單向閥由中心管突出件20和球體21所組成，中心管突出件20設(shè)置 在中心管4的內(nèi)壁上，球體21位于液壓孔17與中心管突出件20之間。固定 錐錐體部分11-1的錐面上設(shè)置燕尾槽18，卡瓦10通過燕尾槽18與固定錐 錐體部分11-1連接。壓縮彈簧7與卡瓦10之間設(shè)有支座8，支座8通過支 座剪釘9與上導向體5連接，支座8靠近卡瓦10 —側(cè)的上端設(shè)置延伸件8-1。 活塞3與上接頭1之間、活塞3與中心管4之間設(shè)有密封圈2。本實用新型由兩部分組成，分別為投送器和井下導向保護器，其中投送 器包括部件l、 2、 3、 4、 16、 17、 20、 21，其余部件構(gòu)成井下導向保護器。 本實用新型的上接頭1連接在正常作業(yè)的油管或鉆桿下部；下到井下預定深 度后，從井口向管柱內(nèi)投球體21，球體進入中心管4內(nèi)被中心管突出件20 所阻擋，用水泥車或其它加壓設(shè)備打壓；隨壓力升高，上導向體剪釘6被剪 斷，壓縮彈簧7受壓推動卡瓦10在固定錐11上滑動，使得卡瓦10在壓縮彈
簧7和燕尾槽18的作用下張開貼于套管內(nèi)壁上，同時鎖環(huán)12與固定錐11 的鎖面19結(jié)合，當壓力升高到預定值時，卡瓦10與套管間的錨定力達到要 求，丟手剪釘13被剪斷，此時提出井下管柱與投送器，本實用新型在井內(nèi)還 剩下上導向體5、壓縮彈簧7、卡瓦IO、固定錐ll、下導向體14，此時完 成了本實用新型導向器部分的井下安裝。由于本實用新型在錨定的同時，壓 縮彈簧7使卡瓦10始終撐開在套管內(nèi)壁上，不會因提下管柱而使裝置在井筒 內(nèi)移動，鎖面19和鎖環(huán)12相互鎖緊后，阻止了卡瓦10與固定錐11-1之間 的移動，從而防止卡瓦IO在井筒內(nèi)發(fā)生移動，其錨定力在300KN以上；裝 置的內(nèi)徑與懸掛器下部套管內(nèi)徑相同，裝置的兩端均為內(nèi)倒角狀，下放管柱 時，由于上部為一長坡面內(nèi)倒角，內(nèi)徑與下部套管相同，當試油或修井工具 到達該裝置時，長坡面內(nèi)倒角起到了導向的作用，同時其內(nèi)腔起扶正作用， 可順利進入下面的懸掛器，從而保證試油工具或修井工具能順利通過并且不 受損傷，上提管柱時，裝置下部內(nèi)倒角的導向作用使工具不會被刮卡，便于 順利提出；如果生產(chǎn)管柱落井，管柱上的某個部位外徑大于裝置內(nèi)徑，使其 較大部位坐在內(nèi)倒角面上，管柱小于內(nèi)腔則落入下部套管內(nèi)，不會使管柱卡 于懸掛器內(nèi)，用小修隊伍便可完成打撈工作。
權(quán)利要求1、井下導向保護器，其特征是包括設(shè)有單向閥的中心管，中心管的兩端分別連接上接頭與下導向體，上接頭與中心管螺紋連接，下導向體與中心管通過丟手剪釘連接；上接頭與單向閥之間的中心管側(cè)壁開有液壓孔，上接頭與下導向體之間的中心管外壁依次套置活塞、上導向體、固定錐；活塞一端為活塞柱體部分，另一端為活塞錐體部分，所述活塞錐體部分的尖端遠離活塞柱體部分；固定錐一端為固定錐錐體部分，另一端為固定錐柱體部分，所述固定錐錐體部分的尖端遠離固定錐柱體部分；上接頭靠近活塞的一端套置在活塞柱體部分的外側(cè)，活塞柱體部分靠近上接頭的一端與上接頭之間形成液壓腔，所述液壓腔與上述液壓孔的位置對應；位于活塞柱體部分外側(cè)的上接頭外壁設(shè)有出液通孔；活塞錐體部分與固定錐錐體部分相對設(shè)置，上導向體一端設(shè)有與活塞錐體部分配合的內(nèi)錐面，另一端延伸至固定錐錐體部分與中心管之間，上導向體通過上導向體剪釘與中心管連接；靠近固定錐錐體部分的上導向體外側(cè)套置卡瓦，位于上導向體剪釘和卡瓦之間的上導向體外側(cè)套置壓縮彈簧，壓縮彈簧的兩端分別支撐在上導向體與卡瓦之間；延伸至固定錐錐體部分的上導向體外壁設(shè)置鎖面，固定錐柱體部分的內(nèi)壁設(shè)置與鎖面相匹配的鎖環(huán)，固定錐柱體部分端部與下導向體螺紋連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下導向保護器，其特征是所述單向閥由中心 管突出件和球體所組成，中心管突出件設(shè)置在中心管的內(nèi)壁上，球體位于液 壓孔與中心管突出件之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井F導向保護器，其特征是固定錐錐體部分的 錐面上設(shè)置燕尾槽，卡瓦通過燕尾槽與固定錐錐體部分連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下導向保護器，其特征是壓縮彈簧與卡瓦之 間設(shè)有支座，支座通過支座剪釘與上導向體連接，支座靠近卡瓦一側(cè)的上端 設(shè)置延伸件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下導向保護器，其特征是活塞與上接頭之間、 活塞與中心管之間設(shè)有密封圈。
專利摘要井下導向保護器，涉及油井井筒完善的技術(shù)領(lǐng)域。包括設(shè)有單向閥的中心管，中心管的兩端分別連接上接頭與下導向體，上接頭與下導向體之間的中心管外壁依次套置活塞、上導向體、固定錐；活塞柱體部分靠近上接頭的一端與上接頭之間形成液壓腔，位于活塞柱體部分外側(cè)的上接頭外壁設(shè)有出液通孔；上導向體一端設(shè)有與活塞錐體部分配合的內(nèi)錐面，靠近固定錐錐體部分的上導向體外側(cè)套置卡瓦，位于上導向體剪釘和卡瓦之間的上導向體外側(cè)套置壓縮彈簧，延伸至固定錐錐體部分的上導向體外壁設(shè)置鎖面，固定錐柱體部分的內(nèi)壁設(shè)置與鎖面相匹配的鎖環(huán)，固定錐柱體部分端部與下導向體螺紋連接。本實用新型實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單、安全系數(shù)高、使用壽命長的目的。
文檔編號E21B17/10GK201024921SQ20072003581
公開日2008年2月20日 申請日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者侍啟顯, 劉海明, 紅 葉, 張國華, 張成江, 陳廣超, 顧正達, 馬亦農(nóng) 申請人:中國石化集團江蘇石油勘探局