不壓井作業(yè)鋼絲投送式油管內(nèi)堵塞器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及油田井下作業(yè)中所用的一種不壓井作業(yè)鋼絲投送式油管內(nèi)堵塞器。該堵塞器中投送固定套下面的芯軸段上從上至下依次套裝錨定卡瓦、卡瓦限位套、花瓣壓盤、座封膠套、單面壓盤、防倒扣套筒、防倒扣瓦牙、卸扣封頭及液壓活塞，其中上述的卸扣封頭位于防倒扣套筒下端孔并與其連接，而防倒扣瓦牙位于防倒扣套筒的孔內(nèi)，并與芯軸上的馬牙扣配合；上述液壓活塞的下端連接定位錨，液壓活塞外套裝活塞套筒，活塞套筒與定位錨穿有剪切銷釘，定位錨的下端連接封頭螺帽，而定位錨的側(cè)壁槽內(nèi)鉸接定位錨爪。該堵塞器可以充分對(duì)封堵膠筒進(jìn)行壓縮，保證堵塞器整體在井筒內(nèi)的豎直放行穩(wěn)定性。
【專利說明】不壓井作業(yè)鋼絲投送式油管內(nèi)堵塞器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及在油田的油、水井不壓井作業(yè)施工中，對(duì)井下油管內(nèi)部進(jìn)行封堵，防止井下高壓油、水噴出造成井噴事故的不壓井作業(yè)鋼絲投送式油管內(nèi)堵塞器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)封堵井下套管、油管的各型堵塞器類產(chǎn)品很多，但多數(shù)是鉆采和其他施工使用的，不適用于油、水井不壓井作業(yè)使用。只有少數(shù)幾種堵塞器產(chǎn)品是應(yīng)用于不壓井作業(yè)的，具體有水利輸送式、重力投送式、鋼絲投送式、電纜橋塞式等。其中，水力水輸送式、重力投送式油管堵塞器是利用高壓水流或產(chǎn)品自重進(jìn)行井下投放，存在投放位置不準(zhǔn)確、中途易遇阻及封堵油管可靠性差的缺點(diǎn)；電纜橋塞式堵塞器工藝性能優(yōu)良，技術(shù)先進(jìn)，但作業(yè)成本高，基本應(yīng)用于氣井，油、水井作業(yè)費(fèi)用不足以支付；鋼絲投送式堵塞工藝使用的較為廣泛，可實(shí)現(xiàn)油管內(nèi)全油管封堵，計(jì)量準(zhǔn)確，安全性高。目前分為拉力式及壓差式兩種工作方式。拉力式是完全利用鋼絲的拉力實(shí)現(xiàn)壓縮膠筒進(jìn)行封堵，存在過于依賴鋼絲拉力，壓縮力不足和易造成鋼絲斷裂、工具掉井等問題；壓差式是利用堵塞器內(nèi)部的低壓腔和井內(nèi)高壓形成壓力差，推動(dòng)壓縮膠筒，實(shí)現(xiàn)封堵油管功能；綜合比較壓差式較為可靠。但由于井下環(huán)境復(fù)雜，在實(shí)際施工中，現(xiàn)有壓差式鋼絲投堵堵塞器封堵效果并不理想，常發(fā)生無法座封或封不穩(wěn)定的情況，一次封堵成功率不足60%，需要反復(fù)投送封堵才能成功；同時(shí)，由于在膠筒設(shè)計(jì)上存在無法適應(yīng)井下高溫的問題，遇到溫度超過70°C的水井，膠筒容易失效，使封堵失敗。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述封堵成功率不足及膠筒耐高溫失效的問題，本實(shí)用新型提供一種不壓井作業(yè)鋼絲投送式油管內(nèi)堵塞器。該堵塞器可以充分對(duì)封堵膠筒進(jìn)行壓縮，保證堵塞器整體在井筒內(nèi)的豎直放行穩(wěn)定性。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種不壓井作業(yè)鋼絲投送式油管內(nèi)堵塞器，包括芯軸及上端連接的投送固定套，芯軸的中部壁上帶有馬牙扣，在上述投送固定套下面的芯軸段上從上至下依次套裝錨定卡瓦、卡瓦限位套、花瓣壓盤、座封膠套、單面壓盤、防倒扣套筒、防倒扣瓦牙、卸扣封頭及液壓活塞，其中上述的卸扣封頭位于防倒扣套筒下端孔并與其連接，而防倒扣瓦牙位于防倒扣套筒的孔內(nèi)，并與芯軸上的馬牙扣配合；上述液壓活塞的下端連接定位錨，液壓活塞外套裝活塞套筒，活塞套筒與定位錨穿有剪切銷釘，定位錨的下端連接封頭螺帽，而定位錨的側(cè)壁槽內(nèi)鉸接定位錨爪。
[0005]上述的座封膠套為兩段，中間置有套裝在芯軸上的雙面壓盤。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:上述方案中，在保證最小設(shè)計(jì)外形直徑42mm、最小芯軸直徑15mm的前提下，使活塞環(huán)面積達(dá)到582mm2，每兆帕產(chǎn)生壓力達(dá)0.57KN ;同時(shí)活塞行程達(dá)166mm，加長(zhǎng)壓差系統(tǒng)，可以充分對(duì)封堵膠筒進(jìn)行壓縮，提高封堵成功率；此外，采用下部定位錨方式定位，將錨定卡瓦設(shè)計(jì)在上部，保證堵塞器整體在井筒內(nèi)的豎直放行穩(wěn)定性，確保封堵成功。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中1-芯軸，2-投送固定套，3-錨定卡瓦，4-卡瓦限位套，5-花瓣壓盤，6-座封膠套，7-雙面壓盤，8-單面壓盤，9-防倒扣套筒，10-卸扣封頭，11-液壓活塞，12-活塞套筒，13-定位錨，14-定位錨爪，15-固定螺帽，16-封頭螺帽，17-0形密封圈，18-防倒扣瓦牙，19-剪切銷釘。

【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0010]如圖1所示，該不壓井作業(yè)鋼絲投送式油管內(nèi)堵塞器包括芯軸1，芯軸I的上端螺紋連接投送固定套2，投送固定套2的上端帶有徑向孔，用于與鋼絲工具通過固定銷連接，芯軸I的中部壁上帶有馬牙扣，芯軸I的下端螺紋連接固定螺帽15，其中，在上述投送固定套下面的芯軸段上從上至下依次套裝錨定卡瓦3、卡瓦限位套4、花瓣壓盤5、座封膠套6、雙面壓盤7、單面壓盤8、防倒扣套筒9、防倒扣瓦牙18、卸扣封頭10及液壓活塞11，其中上述的卸扣封頭10位于防倒扣套筒9下端孔并與其螺紋連接，而防倒扣瓦牙18位于防倒扣套筒9的孔內(nèi)，并與芯軸I上的馬牙扣配合；上述液壓活塞11的下端螺紋連接定位錨13，液壓活塞11外套裝活塞套筒12，活塞套筒12與定位錨13間穿有剪切銷釘19，定位錨13的下端連接封頭螺帽16，而定位錨13的側(cè)壁槽內(nèi)鉸接定位錨爪14。上述的芯軸I與座封膠套6、單面壓盤8、防倒扣套筒9接觸的軸段上帶有馬牙扣，用于防止堵塞過程中部件向作用力方向反向倒扣。
[0011]作為優(yōu)選，上述的座封膠套6為兩段，中間置有套裝在芯軸I上的雙面壓盤7。
[0012]此外，為了提高該堵塞器的密封性能，上述的芯軸I與液壓活塞11間、液壓活塞11與塞套筒12及定位錨13間均置有O形密封圈。
[0013]為了延長(zhǎng)膠筒封堵時(shí)間，在膠筒原料內(nèi)增加四丙氟，使膠筒抗高溫能力、抗老化能力增加，可在150°C溫度以下長(zhǎng)期工作。
[0014]堵塞過程如下:
[0015]1.投堵施工時(shí)，利用鋼絲工具將該堵塞器下入施工井油管內(nèi)，下放鋼絲將堵塞器下至預(yù)堵塞井段，上提鋼絲，堵塞器定位錨爪14向上卡在油管接箍?jī)?nèi)部；
[0016]2.繼續(xù)上提鋼絲，剪切銷釘19受活塞套筒12與液壓活塞11間產(chǎn)生的液壓推力與鋼絲上提的拉力雙重合力作用，當(dāng)合力增加到固定值時(shí)，剪切銷釘19被剪斷；
[0017]3.活塞套筒12受液壓推力作用，向上依次推動(dòng)部件卸扣封頭10、防倒扣瓦牙18、防倒扣套筒9、單面壓盤8、座封膠套6與雙面壓盤7、花瓣壓盤5及卡瓦限位套4上行；
[0018]4.卡瓦限位套4上行過程中，錨定卡瓦3從卡瓦限位套4的坡形槽中滑出，逐漸卡死在油管內(nèi)壁，使堵塞器固定在堵塞位置；
[0019]5.卡瓦限位套4上行至極限位置固定后，活塞套筒12受液壓推力繼續(xù)上行，座封膠套6在雙面壓盤7和單面壓盤8的作用下，同時(shí)發(fā)生軸向壓縮變形和徑向膨脹變形。當(dāng)其徑向膨脹至直徑62mm時(shí)，膨脹密封在油管內(nèi)壁，將井內(nèi)壓力封死，達(dá)到封堵目的。座封膠套6在軸向繼續(xù)被壓縮至極限時(shí)，防倒扣瓦牙18卡死在芯軸I上，堵塞器各部件停止相對(duì)運(yùn)動(dòng)；
[0020]6.繼續(xù)加力上提鋼絲，鋼絲工具與堵塞器投送固定套2的固定銷剪斷，鋼絲工具提出井筒，堵塞器留在井筒內(nèi)繼續(xù)封堵油管。
[0021]該堵塞器在保證最小設(shè)計(jì)外形直徑42mm、最小芯軸直徑15mm的前提下，使活塞環(huán)面積達(dá)到582mm2，每兆帕產(chǎn)生壓力達(dá)0.57KN ;同時(shí)活塞行程達(dá)166mm，加長(zhǎng)壓差系統(tǒng)，可以充分對(duì)封堵膠筒進(jìn)行壓縮，提高封堵成功率；此外，采用下部定位錨方式定位，將錨定卡瓦設(shè)計(jì)在上部，保證堵塞器整體在井筒內(nèi)的豎直放行穩(wěn)定性，確保封堵成功。
【權(quán)利要求】
1.一種不壓井作業(yè)鋼絲投送式油管內(nèi)堵塞器，包括芯軸(I)及上端連接的投送固定套(2)，芯軸(I)的中部壁上帶有馬牙扣，其特征在于:在上述投送固定套下面的芯軸(I)段上從上至下依次套裝錨定卡瓦(3)、卡瓦限位套(4)、花瓣壓盤(5)、座封膠套(6)、單面壓盤(8)、防倒扣套筒(9)、防倒扣瓦牙(18)、卸扣封頭(10)及液壓活塞(11)，其中上述的卸扣封頭(10)位于防倒扣套筒(9)下端孔并與其連接，而防倒扣瓦牙(18)位于防倒扣套筒(9)的孔內(nèi)，并與芯軸(I)上的馬牙扣配合；上述液壓活塞(11)的下端連接定位錨(13)，液壓活塞(11)外套裝活塞套筒(12)，活塞套筒(12)與定位錨(13)穿有剪切銷釘(19)，定位錨(13)的下端連接封頭螺帽(16)，而定位錨(13)的側(cè)壁槽內(nèi)鉸接定位錨爪(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不壓井作業(yè)鋼絲投送式油管內(nèi)堵塞器，其特征在于:上述的座封膠套(6 )為兩段，中間置有套裝在芯軸(I)上的雙面壓盤(7 )。
【文檔編號(hào)】E21B33/128GK204163682SQ201420312875
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】王曉萍, 朱磊, 溫少啟, 鮑煦峰, 高盈 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 大慶石油管理局, 大慶油田井田實(shí)業(yè)公司