專利名稱：自坐封式油管堵塞器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油工業(yè)井下作業(yè)的油水井井控設(shè)備，特別涉及一種自坐封式油管堵塞器
背景技術(shù)：
目前，石油工業(yè)井下作業(yè)的油水井井控設(shè)備的油管堵塞方法及設(shè)備，多采用空心管或連續(xù)管將堵塞器輸送至油管預(yù)定深度，通過空心管或連續(xù)管地面井口打壓使堵塞器坐封，密封油管。這種油管堵塞器為石油工業(yè)井下作業(yè)的油水井井控發(fā)揮了作用，但這種油水井堵塞器存在著如下的缺點(diǎn)或不足①坐封后，膠筒密封力、卡瓦卡緊力是固定的，無法改變；②若堵塞器恰好坐封于油管的結(jié)垢位置，則卡瓦不能卡緊油管本體，若在提油管過程中，水垢松動(dòng)或脫落，卡瓦和膠筒也會(huì)隨之松動(dòng)，一方面會(huì)造成油管密封不嚴(yán)，另一方面卡瓦未能卡住油管本體，堵塞器從油管中飛出，釀成事；③堵塞油管工序復(fù)雜，導(dǎo)致作業(yè)成本提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自坐封式油管堵塞器，采用下活塞之上下形成壓力腔和常壓空氣腔的結(jié)構(gòu)，利用井內(nèi)液柱壓力和井口回壓與常壓空氣腔的壓差實(shí)現(xiàn)堵塞器的坐封，由于井內(nèi)壓力一直存在，即使堵塞器卡瓦所卡緊的水垢脫落，堵塞器卡瓦依然可以繼續(xù)坐封，有效地克服或避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)或不足。本發(fā)明所述的自坐封式油管堵塞器，包括上卡瓦托、0型密封圈、外中心管、內(nèi)中心管、卡瓦、卡瓦托、鎖球、膠筒、坐封剪釘、膠筒壓帽、缸套、開口卡環(huán)、上活塞、進(jìn)液口、下活塞、尾套管。所述內(nèi)中心管外安裝有外中心管，夕卜中心管外順次安裝有上卡瓦托、卡瓦、卡瓦托、膠筒、膠筒壓帽、缸套、上活塞，尾套管相連于上活塞上，下活塞安裝于內(nèi)中心管和尾套管之間，下活塞之上形成壓力腔，下活塞之下形成常壓空氣腔。其中，所述外中心管一端設(shè)有外凸臺(tái)，該外凸臺(tái)上設(shè)有外螺紋，與上卡瓦托的內(nèi)螺紋相連接。所述內(nèi)中心管一端設(shè)有外凸臺(tái)。所述外中心管中下部設(shè)有鎖球孔，鎖球孔中安裝有鎖球。所述卡瓦托的下部設(shè)有螺孔，該螺孔與外中心管的鎖球孔相對(duì)應(yīng)，該螺孔中安裝有鎖球固定螺釘。所述膠筒壓帽、內(nèi)中心管和外中心管相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有安裝坐封剪釘?shù)目?。所述上活塞上部與缸套相連接，下部與尾套管相連接。所述上活塞下部設(shè)有內(nèi)臺(tái)階，該內(nèi)臺(tái)階與內(nèi)中心管相接觸并由0型密封圈相密封。所述開口卡環(huán)的下表面與上活塞的上表面相接觸，開口卡環(huán)上表面的斜面處與缸套的斜面處相配合，開口卡環(huán)的外表面設(shè)有單向齒，與外中心管上的單向齒相嚙合。所述尾套管底端為盲孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下優(yōu)點(diǎn)
I、可長時(shí)間密封油管。當(dāng)本發(fā)明的自坐封式油管堵塞器投入井中后，堵塞器壓力腔受井內(nèi)液柱壓力和井口回壓的作用下下活塞下移，下活塞帶動(dòng)內(nèi)中心管下移，內(nèi)中心管與外中心管之間有坐封剪釘固定，當(dāng)內(nèi)中心管所受的力大于坐封剪釘?shù)募羟袘?yīng)力時(shí)，內(nèi)中心管與外中心管之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，坐封剪釘剪斷，下活塞在液柱壓力作用下繼續(xù)下移，使內(nèi)中心管上端緊貼于外中心管上端，當(dāng)內(nèi)中心管向下運(yùn)行到位后，鎖球滾動(dòng)至內(nèi)中心管的凹槽部位，鎖球失效，從而使卡瓦托可自由運(yùn)動(dòng)；與此同時(shí)，液柱壓力和井口回壓推動(dòng)活塞壓縮常壓空氣腔，開口卡環(huán)與外中心管上的單向齒發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。液柱壓力和井口回壓繼續(xù)推動(dòng)下活塞下移，下活塞帶動(dòng)內(nèi)中心管與尾套管體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)中心管推動(dòng)卡瓦沿卡瓦托軌跡運(yùn)動(dòng)，使卡瓦張開，將堵塞器錨定在油管內(nèi)壁上。卡瓦錨定后，液壓腔中的液柱壓力和井口回壓推動(dòng)下活塞運(yùn)動(dòng)所需的力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于推動(dòng)上活塞壓縮膠筒所需的力。因此，液柱壓力和井口回壓推動(dòng)上活塞上移，壓縮膠筒，下活塞與尾套管產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)壓縮常壓空氣腔，而開口卡環(huán)則繼續(xù)在外中心管的單向齒上運(yùn)動(dòng)，直至膠筒壓縮到位，卡環(huán)鎖緊外中心管與尾套管，使其不能發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，膠筒一直處于壓縮狀態(tài)，從而可 長時(shí)間密封油管。2、具有再次密封作用，避免安全隱患。若卡瓦卡于油管結(jié)垢位置，且提油管過程中，水垢脫落，則卡瓦與油管內(nèi)壁之間仍有少許空間，此時(shí)，由于液柱壓力及井口回壓一直存著，壓力繼續(xù)作用于壓力腔，通過壓力腔的壓力作用，本發(fā)明的自坐封式油管堵塞器上活塞繼續(xù)上移，下活塞與尾套管產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)壓縮常壓空氣腔，使卡瓦繼續(xù)張開，直至卡緊在油管內(nèi)壁本體之上，同時(shí)膠筒繼續(xù)壓縮，再次密封油管，避免堵塞器從油管飛出。3、重力投送,無需輸送設(shè)備,施工方便,費(fèi)用低廉。


圖I為本發(fā)明的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意 圖2為按圖I所示的A處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參閱圖I-圖2, —種自坐封式油管堵塞器,包括上卡瓦托I、0型密封圈2、外中心管3、內(nèi)中心管4、卡瓦5、卡瓦托6、鎖球7、鎖球固定螺釘8、膠筒9、
坐封剪釘10、膠筒壓帽11、缸套12、開口卡環(huán)13、上活塞14、壓力腔15、進(jìn)液口 16、下活塞17、常壓空氣腔18、尾套管19，其特征在于所述內(nèi)中心管4外安裝有外中心管3，外中心管3外順次安裝有上卡瓦托I、卡瓦5、卡瓦托6、膠筒9、膠筒壓帽11、缸套12、上活塞14，尾套管19相連于上活塞14上，下活塞17安裝于內(nèi)中心管4和尾套管19之間，下活塞17之上形成壓力腔15，下活塞17之下形成常壓空氣腔18。外中心管3上端設(shè)有外凸臺(tái)，該外凸臺(tái)上設(shè)有外螺紋，與上卡瓦托I的內(nèi)螺紋相連接。內(nèi)中心管4 一端設(shè)有外凸臺(tái)。外中心管3中下部設(shè)有鎖球孔，鎖球孔中安裝有鎖球7。卡瓦托6的下部設(shè)有螺孔，該螺孔與外中心管3的鎖球孔相對(duì)應(yīng)，該螺孔中安裝有鎖球固定螺釘8。膠筒壓帽11、內(nèi)中心管4和外中心管3相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有安裝坐封剪釘10的孔。上活塞14上部與缸套12相連接，下部與尾套管19相連接。所述上活塞14下部設(shè)有內(nèi)臺(tái)階，該內(nèi)臺(tái)階與內(nèi)中心管4相接觸并由0型密封圈2相密封。開口卡環(huán)13的下表面與上活塞14的上表面相接觸，開口卡環(huán)13上表面的斜面處與缸套12的斜面處相配合，開口卡環(huán)13的外表面設(shè)有單向齒20，與外中心管3上的單向齒20相嚙合。尾套管19底端為盲孔結(jié)構(gòu)。運(yùn)行時(shí)，根據(jù)井口壓力及預(yù)投堵油管的深度，調(diào)節(jié)坐封剪釘10的數(shù)量與直徑大小，從而實(shí)現(xiàn)投堵不同深度的油管。首先，在井口測試閘門上端連接防噴管，將負(fù)壓式堵塞器放于防噴管內(nèi)，打開測試閘門和生產(chǎn)閘門，堵塞器靠自重下落，等待適當(dāng)?shù)臅r(shí)間。當(dāng)堵塞器下至一定深度時(shí)，堵塞器壓力腔16受井內(nèi)液柱壓力和井口回壓的作用，在壓力作用下下活塞17下移，下活塞17帶動(dòng)內(nèi)中心管4下移，內(nèi)中心管4與外中心管3之間有坐封剪釘10固定，當(dāng)內(nèi)中心管4所受的力大于坐封剪釘10的剪切應(yīng)力時(shí)，內(nèi)中心管4與外中心管3之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，坐封剪釘10剪斷。下活塞17在液柱壓力作用下繼續(xù)下移，使內(nèi)中心管4上端緊貼于外中心管3上端，而當(dāng)內(nèi)中心管4向下運(yùn)行到位后，鎖球7滾動(dòng)至內(nèi)中心管3的凹槽部位，鎖球7失效，從而使卡瓦托6可自由運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，液柱壓力推動(dòng)下活塞17壓縮常壓空氣腔18，開口卡環(huán)13與外中心管3上的單向齒20發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。液柱壓力繼續(xù)推動(dòng)下活塞17下移，下活塞17帶動(dòng)內(nèi)中心管4與尾套管19產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)中心管4推動(dòng)卡瓦5沿下卡瓦托6的軌跡運(yùn)動(dòng)，使卡瓦5張開，將堵塞器錨定在油管內(nèi)壁上。卡瓦5錨定后，壓力腔16中的液柱壓力推動(dòng)下活塞17運(yùn)動(dòng)所需的力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于推動(dòng)上活塞14壓縮膠筒9所需的力。因此，液柱壓力推動(dòng)上活塞14上移，壓縮膠筒9，下活塞17與尾套管19產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)壓縮常壓空氣腔18，而開口卡環(huán)13則繼續(xù)在外中心管3的單向齒上運(yùn)動(dòng)，直至膠筒9壓縮到位，開口卡環(huán)13鎖緊外中心管3與尾套管19，使其不能發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，膠筒9 一直處于壓縮狀態(tài)，從而可長時(shí)間密封油管若卡瓦5卡于油管結(jié)垢位置，且提油管過程中，水垢脫落，則卡瓦5與油管內(nèi)壁之間仍有少許空間，此時(shí)，由于井底壓力及井口回壓一直存在著，壓力繼續(xù)作用于壓力腔15，通過壓力腔15的壓力作用，上活塞14帶動(dòng)尾套管19繼續(xù)上移，繼續(xù)壓縮常壓空氣腔18，使卡瓦5繼續(xù)伸張，直至卡緊在油管內(nèi)壁本體之上，同時(shí)膠筒9繼續(xù)壓縮，再次密封油管，避免堵塞器從油管飛出的現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種自坐封式油管堵塞器，包括上卡瓦托(I)、外中心管(3)、內(nèi)中心管(4)、卡瓦(5)、卡瓦托(6)、鎖球(7)、膠筒(9)、坐封剪釘(10)、膠筒壓帽(11)、缸套(12)、開口卡環(huán)(13)、上活塞(14)、進(jìn)液口(16)、下活塞(17)、尾套管(19)，其特征在于所述內(nèi)中心管(4)外安裝有外中心管(3),外中心管(3)上外順次安裝有上卡瓦托(I)、卡瓦(5)、卡瓦托(6)、膠筒(9)、膠筒壓帽(11)、缸套(12)、上活塞(14)，尾套管(19)相連于上活塞(14)上，下活塞(17)安裝于內(nèi)中心管(4)和尾套管(19)之間，下活塞(17)之上形成壓力腔(15)，下活塞(17)之下形成常壓空氣腔(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自坐封式油管堵塞器，其特征在于所述外中心管(3)的上端設(shè)有外凸臺(tái)，該外凸臺(tái)上設(shè)有外螺紋，與上卡瓦托(I)的內(nèi)螺紋相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自坐封式油管堵塞器，其特征在于所述內(nèi)中心管(4)一端設(shè)有外凸臺(tái)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的自坐封式油管堵塞器，其特征在于所述外中心管(3)中下部設(shè)有鎖球孔，鎖球孔中安裝有鎖球(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自坐封式油管堵塞器，其特征在于所述卡瓦托￠)的下部設(shè)有螺孔，該螺孔與外中心管(3)的鎖球孔相對(duì)應(yīng)，該螺孔中安裝有鎖球固定螺釘(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的自坐封式油管堵塞器，其特征在于所述膠筒壓帽(11)、內(nèi)中心管⑷和外中心管(3)相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有安裝坐封剪釘(10)的孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自坐封式油管堵塞器，其特征在于所述上活塞(14)上部與缸套(12)相連接，下部與尾套管(19)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自坐封式油管堵塞器，其特征在于所述上活塞(14)下部設(shè)有內(nèi)臺(tái)階，該內(nèi)臺(tái)階與內(nèi)中心管(4)相接觸并由O型密封圈(2)相密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自坐封式油管堵塞器，其特征在于所述開口卡環(huán)(13)的下表面與上活塞(14)的上表面相接觸，開口卡環(huán)(13)上表面的斜面處與缸套(12)的斜面處相配合，開口卡環(huán)(13)的外表面設(shè)有單向齒(20)，與外中心管(3)上的單向齒(20)相嚙合。
10.10、據(jù)權(quán)利要求I所述的自坐封式油管堵塞器，其特征在于所述尾套管(19)底端為盲孔結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種自坐封式油管堵塞器，包括上卡瓦托、外中心管、內(nèi)中心管、卡瓦、卡瓦托、鎖球、膠筒、坐封剪釘、膠筒壓帽、缸套、開口卡環(huán)、上活塞、進(jìn)液口、下活塞、尾套管。所述內(nèi)中心管外安裝有外中心管，外中心管外順次安裝有上卡瓦托、卡瓦、卡瓦托、膠筒、膠筒壓帽、缸套、上活塞和尾套管，下活塞安裝于外中心管和尾套管之間，下活塞之上形成壓力腔，下活塞之下形成常壓空氣腔。本發(fā)明具有可長時(shí)間密封油管和再次密封作用，避免安全隱患、重力投送、無需輸送設(shè)備、施工方便、費(fèi)用低等特點(diǎn)，廣泛在油田油水井作業(yè)井控設(shè)備中應(yīng)用。
文檔編號(hào)E21B33/128GK102654043SQ20111005181
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者付增, 安申法, 宋輝輝, 岳振玉, 羅文莉, 金鑫, 馬珍福, 高廣啟, 魏斌 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院