專利名稱：擠壓充填防砂懸掛工具的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及從井中開采油氣的裝置，特別涉及一種擠壓充填防砂懸掛工具。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是包括液缸裝置、鎖緊裝置、懸掛裝置、丟手裝置、充填轉(zhuǎn)換裝置、擠壓充填轉(zhuǎn)換裝置以及沖管和繞絲篩管的擠壓充填懸掛工具，還設(shè)計(jì)了防中途坐封裝置、定位自動封口裝置、后處理裝置以及皮碗和信號篩管。防中途坐封裝置由束爪、活塞、剪釘、襯管、中心管、下錐體、卡瓦筒、卡瓦、彈簧、上錐體和調(diào)節(jié)螺帽構(gòu)成，束爪一端前部的凸臺卡在中心管外表的凹槽中，另一端與襯管相連接，襯管另一端的臺階將下錐體掛住，上錐體和下錐體的臺階將卡瓦筒和調(diào)節(jié)螺帽相固定?？ㄍ咄矊⒖ㄍ呖ㄔ谄浯翱趦?nèi)，并由彈簧壓緊在中心管上。
定位自動封口裝置由封口襯管、復(fù)合密封、下接頭和彈簧組成，封口襯管外周面裝置復(fù)合密封，內(nèi)表面有臺階，封口襯管壓在下接頭的臺階上，彈簧將封口襯管頂起，封住充填孔。
后處理裝置由后處理接頭、剪釘、后處理接箍、后處理束爪、上錐體、卡瓦筒、卡瓦和彈簧構(gòu)成。剪釘將接箍定位在后處理接頭的內(nèi)腔里，后處理束爪一端與中心管相連，另一端與后處理接頭相連，并由后處理接箍墊住。后處理接頭內(nèi)外有臺階，壁上有與剪釘相嚙合的螺紋孔。
皮碗和信號篩管與繞絲篩管等依次相連，下入井中，蹲在井口。
束爪是一帶臺階的筒狀體，其一端為具有彈性可張合的束爪，其前部有與中心管凹槽相配合的凸臺。中心管內(nèi)外有臺階，其外表面有與束爪前部的凸臺相配合的凹槽和與鎖緊環(huán)相嚙合的馬牙扣。封口襯管有內(nèi)臺階，外周面裝置復(fù)合密封。后處理接頭內(nèi)外有臺階，壁上有與剪釘相嚙合的螺紋孔。后處理束爪一端為筒狀，有外螺紋，另一端為銑開的束爪。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了擠壓充填定位裝置，不論擠壓或充填，還是擠壓充填間的轉(zhuǎn)換，只要下壓管柱一定重量，擠壓充填裝置即能準(zhǔn)確地坐在所需位置，操作簡單可靠，施工完后且能自動封住充填口，不會造成漏砂隱患；2、本實(shí)用新型只有先丟手后才開始下一步充填工序，避免了現(xiàn)有技術(shù)打開了充填通道卻丟不了手而造成作業(yè)事故的發(fā)生；3、解決了現(xiàn)有技術(shù)礫石充填一層需進(jìn)行打橋塞、充填、下鉛封三趟管柱才能完成的工序，而本實(shí)用新型只需一趟管柱便可完成，提高了效率，縮短了作業(yè)時(shí)間，不污染油層。
4、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了復(fù)合密封，既能承受很高的密封壓力，又可避免了在上下提放滑動時(shí)被滑傷的問題，確保了工具的可靠性；5、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了防中途坐封裝置，避免和解決了現(xiàn)有技術(shù)易發(fā)生的中途坐封，導(dǎo)致施工作業(yè)失敗的問題。
四

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2為本實(shí)用新型圖1的A--A剖視圖；五、具體實(shí)施方案依照圖1、圖2所示，可制造出本實(shí)用新型所述擠壓充填防砂懸掛工具。如圖1，液缸裝置由液缸套28、活塞29、坐封剪釘23、中心管22組成。液缸套28為一有內(nèi)臺階的圓筒狀物體，中心管22是有外臺肩的圓筒狀物體，液缸套28和中心管22螺紋相連并密封，活塞29插進(jìn)它們的環(huán)空形夾壁里，由坐封剪釘23固定住。①防中途坐封裝置由防中途坐封束爪21、活塞29、剪釘23、襯管19、中心管22、下錐體18、卡瓦筒12、卡瓦16、彈簧15、上錐體7、調(diào)節(jié)螺帽10等組成。防中途坐封束爪21是一帶臺階的筒狀體，其下部有被銑開的束爪，束爪可以有彈性地張合，束爪下部有凸臺，凸臺卡在中心管22的凹槽內(nèi)，在封隔器未下到井底未打壓坐封前，活塞未剪斷剪釘23，活塞一直把防中途坐封束爪的凸臺壓在中心管22的凹槽內(nèi)固定不動，從而把防中途坐封束爪以上件牢牢地固定在原位，防中途坐封束爪21上部有螺紋和襯管19連接，襯管19上部有臺階把下錐體18掛住，上錐體7和下錐體18上均有臺階，下錐體卡在中心管22的臺階上不能下移，上錐體7和下錐體18以臺階把卡瓦筒12和調(diào)節(jié)螺帽10前后掛住固定，卡瓦筒12把卡瓦16卡在它的窗口內(nèi)固定，并由彈簧15壓緊在中心管22上。鎖緊裝置由鎖緊環(huán)17、襯管19、中心管22組成。鎖緊環(huán)17是一有內(nèi)外均有螺旋馬牙扣的有開口的環(huán)狀體，襯管19和中心管22上也有和鎖緊環(huán)內(nèi)外馬牙扣相配的馬牙扣，鎖緊環(huán)17旋進(jìn)襯管19的馬牙扣里，它們一起套在中心管22上，當(dāng)液缸裝置推動鎖緊裝置向上運(yùn)動時(shí)，鎖緊環(huán)17掛在中心管22的馬牙扣上，鎖緊裝置只能前進(jìn)不能后退。懸掛裝置由卡瓦16、卡瓦筒12、彈簧15、上錐體7、下錐體18、調(diào)節(jié)帽10等組成。卡瓦16為數(shù)塊上面有尖楞的鋼塊，兩端帶錐面，卡瓦16的縱向上開有槽，卡瓦筒12為一薄圓筒狀物體，其圓周面開有窗口，把卡瓦16嵌進(jìn)卡瓦筒12的窗口里，由彈簧15壓住在中心管22上，上錐體7和下錐體18都是帶錐面有臺階的圓筒狀物體，錐面和卡瓦16的錐面配合，當(dāng)活塞29推動錐體18前進(jìn)時(shí)，卡瓦16被推起，牢牢地卡在套管上。丟手裝置由上接頭1、懸掛套5、丟手活塞8、丟手滑塊9、丟手剪釘13組成。上接頭1是一兩頭帶油管扣的管狀體，懸掛套5是一頭大一頭小的管狀體，其小頭有內(nèi)扣旋在上接頭1上，其大頭開有數(shù)個(gè)窗口，丟手滑塊9嵌在里面，同時(shí)卡在中心管22和丟手束爪6形成的槽里把工具掛住，丟手滑塊9由套在上接頭1和懸掛套5里的丟手活塞8頂住，丟手活塞8由旋在懸掛套5上的丟手剪釘13固定住。充填轉(zhuǎn)換裝置由充填內(nèi)管25和轉(zhuǎn)換外管26、復(fù)合密封24及鋼球30等組成，復(fù)合密封是由兩條鋸有開口的截面是矩形的彈簧圓圈和一條橡膠圈或別的軟圈組成，兩彈簧圈并排，鋸口錯開，橡膠圈嵌在內(nèi)，它們放在相應(yīng)的矩形槽內(nèi)。復(fù)合密封24能密封很高的壓力，但在滑過孔或槽時(shí)卻不被啃壞。充填轉(zhuǎn)換裝置的A-A剖面如圖2所示，其中轉(zhuǎn)換內(nèi)管25轉(zhuǎn)換外管26的側(cè)孔對齊，形成充填轉(zhuǎn)換孔27和轉(zhuǎn)換環(huán)空31并焊接在一起，其中充填轉(zhuǎn)換孔27和轉(zhuǎn)換環(huán)空31密封不通，形成一夾壁結(jié)構(gòu)，這樣轉(zhuǎn)換內(nèi)管25里的攜砂液可以通過充填轉(zhuǎn)換孔27經(jīng)充填孔34流到套管51的環(huán)空里，經(jīng)繞絲篩管38過濾的液體又可以經(jīng)沖管45通過轉(zhuǎn)換環(huán)空31流經(jīng)工具環(huán)空14返回到地面。②擠壓充填定位自動封口裝置由充填轉(zhuǎn)換裝置、封口襯管33、復(fù)合密封32、下接頭35、彈簧36等組成。下接頭35是一有內(nèi)臺階的筒狀體，上接液缸套28，下有外油管扣，側(cè)面有充填孔34，封口襯管33是一有內(nèi)臺階的筒狀體，其外周面有復(fù)合密封32，封口襯管33平時(shí)被彈簧36頂起封住充填孔34，在充填或擠壓時(shí)，不管充填轉(zhuǎn)換裝置在施工操作中怎樣提起放下，總是最后壓在封口襯管33上，封口襯管33壓在下接頭35的內(nèi)臺階上，此時(shí)充填轉(zhuǎn)換孔27正好對準(zhǔn)充填孔34形成準(zhǔn)確定位，施工完提出充填裝置后封口襯管33又可在彈簧36的彈力下把充填孔34封住以防漏砂。擠壓充填轉(zhuǎn)換裝置由充填轉(zhuǎn)換裝置、沖管45、變徑接頭40、密封接頭41、轉(zhuǎn)換束爪42、轉(zhuǎn)換剪釘43、信號篩管46、提出接頭49、剪斷銷釘48等組成。密封接頭41是一管狀體，一端為錐面，另一端和信號篩管46相連，其圓周面有螺紋孔，旋有轉(zhuǎn)換剪釘43，轉(zhuǎn)換剪釘43卡在轉(zhuǎn)換束爪42的槽里將其定位，轉(zhuǎn)換束爪42一端為筒狀，內(nèi)外有密封圈，另一端為束爪狀，其束爪頭卡在密封接頭41和信號篩管46形成的環(huán)形槽內(nèi)，信號篩管46也是一段饒絲篩管，其內(nèi)管下段周面上有螺紋孔，里面旋有剪斷銷釘48，剪斷銷釘48卡在提出接頭49的孔內(nèi)，將提出接頭49固定在信號篩管46的內(nèi)腔里，提出接頭49是一圓管狀物體，內(nèi)腔有和沖管45相配的管螺紋。③后處理裝置由后處理接頭2、剪釘3、后處理接箍4、后處理束爪6、上錐體7、卡瓦筒12、卡瓦16、彈簧15等組成。后處理接頭2是一有內(nèi)外臺階的管狀體，側(cè)周面有螺紋孔，旋有剪釘3，剪釘3將后處理接箍4定位在后處理接頭2的內(nèi)腔里，后處理束爪6下端呈筒狀，外表面有螺紋連在中心管22上，上端也有螺紋，但被銑開呈束爪狀旋在后處理接頭2的內(nèi)螺紋里，并由后處理接箍4墊住。
施工時(shí)把皮碗50、信號篩管46、繞絲篩管38等依次連接下入井中蹲在井口，然后下入沖管45，并將沖管的油管扣旋進(jìn)提出接頭49的母扣里，上提沖管45把剪斷銷釘48剪斷，然后使沖管45、接箍37和轉(zhuǎn)換外管26的下端相接，繞絲篩管38和下接頭35相接，用油管連接工具的上接頭1把管柱下入井底，使繞絲篩管38正對并覆蓋油層。從井口丟一球30落在轉(zhuǎn)換內(nèi)管25的球座上把孔封住開始打壓，液體從油管轉(zhuǎn)換孔27經(jīng)中心管22下端的孔進(jìn)入液缸產(chǎn)生壓力，剪斷坐封剪釘23使活塞向上運(yùn)動，釋放開防中途坐封束爪21，并推動它及其與之相聯(lián)的襯管19、橡膠封隔膠筒20、下錐體18、上錐體7把卡瓦16壓出，牢牢卡在套管51的壁上，同時(shí)壓縮橡膠封隔膠筒20把油套環(huán)空封住，鎖緊環(huán)17隨之鎖緊。此時(shí)下探管柱，證實(shí)工具坐封后，繼續(xù)打壓，準(zhǔn)備丟手，增大后的壓力從上接頭1的孔傳遞到丟手活塞8的上面上，達(dá)到一定壓力后，丟手活塞8剪斷丟手剪釘13下滑，但下滑一段距離后被轉(zhuǎn)換內(nèi)管25的臺肩擋住，此時(shí)丟手活塞8的槽剛好移到丟手滑塊9下，丟手滑塊9失去支撐后從中心管22和后處理束爪6形成的槽內(nèi)落入丟手活塞8的槽內(nèi)，丟手裝置和工具脫離開，實(shí)現(xiàn)丟手，但此時(shí)丟手裝置仍然密封。在油管重力的作用下，丟手裝置、充填轉(zhuǎn)換裝置、沖管等下移，充填轉(zhuǎn)換裝置下壓封口襯管33靠到下接頭35的內(nèi)臺階上，充填轉(zhuǎn)換孔27正好對準(zhǔn)露出的充填孔34。此時(shí)攜砂液攜帶石英砂從油管經(jīng)充填轉(zhuǎn)換孔27、充填孔34充填到篩套環(huán)空里，由于繞絲篩管38和沖管45的環(huán)空里有轉(zhuǎn)換束爪42封隔，攜砂液經(jīng)信號篩管46過濾后，礫石留在篩套環(huán)空里，液體經(jīng)信號篩管46、沖管45上的孔47進(jìn)入沖管，經(jīng)充填轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換環(huán)空31，工具環(huán)空14返回地面。當(dāng)?shù)[石在篩套環(huán)空里沉積，埋住信號篩管46后，循環(huán)通道被阻斷，這時(shí)攜砂液攜帶礫石只有往炮眼和地層擠壓，當(dāng)擠壓到一定程度后，可上提擠壓充填轉(zhuǎn)換裝置及沖管45，連接在沖管45下部的提出接頭49隨之上移，帶動轉(zhuǎn)換束爪42剪斷剪斷銷釘43，并把轉(zhuǎn)換束爪42帶到錐形環(huán)空39里，因密封接頭41上部是一錐面，轉(zhuǎn)換束爪42的下部束爪頭卡在錐形環(huán)空里不會下滑。此時(shí)下放油管，充填轉(zhuǎn)換裝置重新坐到原來位置，循環(huán)通道被打開，攜砂液經(jīng)充填轉(zhuǎn)換裝置充填到篩套環(huán)空里，礫石沉積到篩套環(huán)空，液體經(jīng)繞絲篩管38過濾從繞絲篩管38和沖管45的環(huán)空經(jīng)沖管45的側(cè)孔47進(jìn)入沖管45，經(jīng)轉(zhuǎn)換環(huán)空3 1流到地面。當(dāng)?shù)[石埋住繞絲篩管充填完畢后，上提沖管45數(shù)米，封口襯管33在彈簧的推力下自動將充填孔34封住。此時(shí)可轉(zhuǎn)換反洗流程，液體經(jīng)工具環(huán)空14、充填轉(zhuǎn)換孔27，反洗出油管多余的礫石，提出沖管45、擠壓充填轉(zhuǎn)換裝置和丟手，同時(shí)提出接頭49把轉(zhuǎn)換束爪42一同提出，擠壓充填完畢。當(dāng)繞絲篩管年久失效或別的原因需提出時(shí)，可下入油管扣打撈矛或直接下相應(yīng)的油管公扣，撈住后處理接箍4上提，剪斷剪釘3，使后處理接箍4上移，后處理束爪6失去支撐后釋放開后處理接頭2，后處理接箍4帶住后處理接頭2和上錐體7及卡瓦筒12上移，因上接頭的錐面上移，卡瓦16在彈簧15的作用下收回解封，并把整個(gè)工具帶上來。
權(quán)利要求1.一種擠壓充填防砂懸掛工具，包括液缸裝置、鎖緊裝置、懸掛裝置、丟手裝置、充填轉(zhuǎn)換裝置、擠壓充填轉(zhuǎn)換裝置以及沖管(45)和繞絲篩管(38)，其特征在于還設(shè)計(jì)了防中途坐封裝置、定位自動封口裝置、后處理裝置以及信號篩管(46)和皮碗(50)，防中途坐封裝置由束爪(21)、活塞(29)、剪釘(23)、襯管(19)、中心管(22)、下錐體(18)、卡瓦筒(12)、卡瓦(16)、彈簧(15)、上錐體(7)和調(diào)節(jié)螺帽(10)組成，束爪(21)一端的凸臺卡在中心管(22)的凹槽中，另一端與襯管(19)相連，襯管(19)另一端的臺階將下錐體(18)掛住，上錐體(7)和下錐體(18)的臺階將卡瓦筒(12)和調(diào)節(jié)螺帽(10)相固定，卡瓦筒(12)將卡瓦(16)卡在其窗口內(nèi)，并由彈簧(15)壓在中心管(22)上；定位自動封口裝置由封口襯管(33)、復(fù)合密封(32)、下接頭(35)和彈簧(36)組成，封口襯管(33)的外周面裝置有復(fù)合密封(32)，內(nèi)表面有臺階，彈簧(36)將封口襯管(33)頂起，封住充填孔(34)；后處理裝置由后處理接頭(2)、剪釘(3)、后處理接箍(4)、后處理束爪(6)、上錐體(7)、卡瓦筒(12)、卡瓦(16)、彈簧(15)組成，剪釘(3)將后處理接箍(4)定位在后處理接頭(2)的內(nèi)腔里，后處理束爪(6)一端與中心管(22)相連，另一端與后處理接頭(2)相連，并由后處理接箍(4)墊住；皮碗(50)和信號篩管(46)與繞絲篩管(38)等依次相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓充填防砂懸掛工具，其特征在于防中途座封束爪(21)是一帶臺階的筒狀體，其一端為具有彈性可張合的束爪，其前部有與中心管(22)凹槽相配合的凸臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擠壓充填防砂懸掛工具，其特征在于中心管(22)內(nèi)外有臺階，其外表面有與防中途座封束爪(21)前部凸臺相配合的凹槽和與鎖緊環(huán)(17)相嚙合的馬牙扣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓充填防砂懸掛工具，其特征在于封口襯管(33)有內(nèi)臺階，外周面裝置復(fù)合密封(32)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓充填防砂懸掛工具，其特征在于后處理接頭(2)內(nèi)外有臺階，壁上有與剪釘(3)相配合的螺紋孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓充填防砂懸掛工具，其特征在于后處理束爪(6)一端為筒狀，有外螺紋，另一端為銑開的束爪。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種擠壓充填防砂懸掛工具,包括液缸裝置、鎖緊裝置、懸掛裝置、丟手裝置、充填轉(zhuǎn)換裝置、擠壓充填轉(zhuǎn)換裝置以及沖管和繞絲篩管,還設(shè)計(jì)了防中途坐封裝置、定位自動封口裝置、后處理裝置以及皮碗和信號篩管。這些裝置相互連接成一整體,可以在油井防砂作業(yè)中使用。它具有既能擠壓又能充填,一次完成打橋塞、充填、鉛封三種工序,且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、使用可靠,防砂成功率高、有效期長等特點(diǎn)。主要應(yīng)用于石油開采防砂作業(yè)工藝中,也可應(yīng)用于類似作業(yè)工藝中。
文檔編號E21B33/13GK2503197SQ0126157
公開日2002年7月31日 申請日期2001年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月7日
發(fā)明者胥銳一, 魏斌, 謝金川, 智勤功, 陳澤江, 韓德民 申請人:中國石化勝利油田有限公司采油工藝研究院