專利名稱：一種井下解脫封堵測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣井試油試采井下工具，尤其是涉及一種集井下開關(guān)井、 管柱解脫與管內(nèi)封堵為一體的試油試采井下工具。
背景技術(shù)：
隨著石油勘探開發(fā)的進(jìn)展，油氣井試油試采工藝不斷更新，對(duì)儲(chǔ)層的改造 越來越普遍和深入。常用的儲(chǔ)層改造技術(shù)主要是酸化和壓裂。儲(chǔ)層經(jīng)過改造以 后滲透性很好，地層流體非?；钴S，解封起管柱需要大量的泥漿壓井，造成大 量的人力和物力的浪費(fèi)，對(duì)儲(chǔ)層也造成了嚴(yán)重的污染，同時(shí)在起管柱過程中如
果不能封堵地層，還存在井噴或油氣泄漏的危險(xiǎn)，如果地層流體含H2S等有毒氣 體，即使是微小的泄漏都有可能造成致命的人身傷害。
目前常用的方法是采用雙向自鎖封隔器+密封脫接器組合，雙向自鎖封隔 器座封后可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層與環(huán)空的封隔，密封脫接器心軸內(nèi)可通過鋼絲作業(yè)投入堵 塞器實(shí)現(xiàn)管內(nèi)封堵，作業(yè)管柱可以從密封脫接器處解脫和對(duì)接。這樣在對(duì)儲(chǔ)層 改造結(jié)束后可先通過鋼絲作業(yè)在密封脫接器心軸內(nèi)投入堵塞器將管內(nèi)封堵，再 從密封脫接器處解脫管柱。此時(shí)密封脫接器心軸和堵塞器留在井下與雙向自鎖 封隔器一起實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層的封堵。需要投產(chǎn)時(shí)再更換管柱撈出堵塞器即可。但是 采用此種鋼絲作業(yè)投、撈堵塞器的方式存在許多不可靠因素，管柱的彎曲、井 深、井斜、地磁、管內(nèi)沉砂或結(jié)垢等都可能影響鋼絲投、撈堵塞器的成敗，一 旦投、撈堵塞器失敗就只能被迫解封起管柱。此時(shí)又容易出現(xiàn)前面說過的問題， 而且即使堵塞器投、撈順利有時(shí)也無法完成測(cè)試作業(yè)，因?yàn)橥丁贫氯鞅仨氃趬毫ζ胶獾臈l件下完成，測(cè)試壓差無法建立。同時(shí)，鋼絲作業(yè)本身也是一項(xiàng) 繁瑣而費(fèi)時(shí)的作業(yè)，需要一整套鋼絲絞車、井口防噴設(shè)備和鋼絲作業(yè)工具，以 及一批熟練的作業(yè)人員。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的狀況，本發(fā)明首先解決的問題是在解脫的同時(shí)實(shí)現(xiàn)封 堵，其次是利用解脫封堵裝置完成井下測(cè)試工作。本發(fā)明的方案如下 一種井 下解脫封堵測(cè)試裝置，包括順序連接的對(duì)接心軸、回接筒、球閥和下接頭，其 改進(jìn)在于，所述對(duì)接心軸與回接筒采用剪切銷釘連接，所述對(duì)接心軸前端有固 定凸耳，所述回接筒連接對(duì)接心軸端有V形滑槽，所述凸耳卡入V形滑槽內(nèi)，
所述回接筒內(nèi)部依次安裝有自鎖套、彈簧，所述回接筒前端內(nèi)壁上有鎖定臺(tái)階， 所述自鎖套與回接筒內(nèi)壁之間有棘爪套，所述棘爪套前部為根部連接前端均勻 分隔的多個(gè)凸塊，所述凸塊向軸心傾斜，所述棘爪套中間有圈凸臺(tái)，所述球閥 外筒內(nèi)壁安裝兩根操作臂，所述操作臂一端帶有凸球另一端安裝與棘爪套后端 相連接的卡合裝置，所述球閥內(nèi)的球閥總成上開有兩個(gè)孔洞，所述操作臂的凸 球卡入所述球閥總成上的孔洞內(nèi)。
本發(fā)明的一優(yōu)選方式棘爪套后端的凹槽，操作臂前端的凸條，所述棘爪 套上的凹槽與操作臂上的凸條卡合。
本發(fā)明的一優(yōu)選方式所述回接筒內(nèi)壁位于彈簧底端安裝有限位塊。
本發(fā)明的再一優(yōu)選方式所述對(duì)接心軸連接端的銷釘孔有兩個(gè)且間隔一定 距離呈上下排列。
本發(fā)明的另一優(yōu)選方式所述下接頭另一端連接有存儲(chǔ)式壓力計(jì)。本發(fā)明的又一優(yōu)選方式所述對(duì)接心軸與回接筒接觸端有密封圈。 本發(fā)明的再一優(yōu)選方式所述V形滑槽一邊為敞口， 一邊帶有掛勾。 本方案采用棘爪套來卡住自鎖套，完成井下球閥的開頭，避免了井下氣體或 液體的泄露，利用V形滑槽達(dá)到管柱解脫的目的，采用管柱直接打撈球閥，避 免了使用鋼絲投、撈的浪費(fèi)與失誤，在下接頭處連接存儲(chǔ)式壓力計(jì)完成井下測(cè) 壓的工序，不用第二次開關(guān)球閥， 一次就完成井下封堵與測(cè)試，本方案效率高、 事故率低，使用方便。


圖1解脫封堵關(guān)井示意圖 圖2解脫封堵開井示意圖 圖3V形滑槽結(jié)構(gòu)示意圖 圖4棘爪套立體示意圖 圖5棘爪套主視圖
圖6棘爪套俯視圖
具體實(shí)施方式
本方案采用對(duì)接心軸l、回接筒2、球閥3和下接頭4連接在一起的方式， 完成整個(gè)封堵解脫過程。
具體過程如圖l、 2所述將對(duì)接心軸1 一端與管柱連接，另一端與回接筒
2連接，對(duì)接心軸1的前端直徑小于回接筒2的內(nèi)徑并可插入回接筒2內(nèi)，與回 接筒2連接采用剪切銷軸17的方式固定連接，如圖3所示，在回接筒2銷軸孔的下方有一個(gè)V形滑槽15， V形滑槽15—邊有掛勾，另一為敞口，在對(duì)接心軸 1上有兩個(gè)上下排列的銷釘孔18，兩個(gè)銷釘孔之間的距離與V形滑槽15的底部 至掛勾處的距離相等，在對(duì)接心軸1銷釘孔18下方有固定凸耳16，凸耳16卡 在回接筒2的V形滑槽里15，在不同的銷釘孔18中安裝剪切銷釘17，可以決 定下井時(shí)球闊是打開的還是關(guān)閉的，對(duì)接心軸1的前端為圓柱形，在最前端有 段直徑稍大的鎖柱22，對(duì)接心軸1的前端直徑小于回接筒的內(nèi)徑并可插入回接 筒管內(nèi)，回接筒2與球閥3之間通過螺紋連接，回接筒2前部的直徑大于回接 筒后部的直徑，直徑落差在回接筒2中部形成一個(gè)限位階14。
在球閥3的管壁內(nèi)部有兩根操作臂8，每個(gè)操作臂8朝向軸心面的前端有凸 球9，后端開有凹槽12，球閥總成10上有兩個(gè)對(duì)應(yīng)操作臂8上凸起的凹洞19， 操作臂8上的凸球9卡入球閥總成10表面上的凹洞19里并形成密封。
在球閥3管內(nèi)安裝有可軸向運(yùn)動(dòng)的自鎖套5，自鎖套5與球閥總成10之間 安裝有彈簧7，如圖4、 6所示，自鎖套5與球閥2管壁之間安裝有棘爪套6， 棘爪套6的前端一圈為凸起20，整圈凸起20被均勻分成有間隔的多個(gè)凸塊21， 正常情況下各凸塊21向軸心傾斜，自鎖套5的直徑大于對(duì)接心軸1上鎖柱22 的直徑，未施加力時(shí)自鎖套5被彈簧7頂?shù)郊ν箟K21處將凸塊向外撐開，凸 塊21形成的直徑小于自鎖套5的直徑，因此自鎖套5不會(huì)從棘爪套6中脫出， 凸塊21另一邊緊靠在回接筒2的鎖定臺(tái)階14上，鎖定臺(tái)階14可以保證此時(shí)不 會(huì)因?yàn)槠渌蚴棺枣i套5向下運(yùn)動(dòng)使球閩3意外開關(guān)。棘爪套6的中部有圈 凸臺(tái)13，當(dāng)自鎖套5向下運(yùn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)棘爪中部的凸臺(tái)13帶動(dòng)棘爪套6向下運(yùn)動(dòng)， 如圖5所示，棘爪套6后部與兩根操作臂凸塊12相對(duì)處有凹槽11，操作臂上凸 塊12卡入棘爪套凹槽12內(nèi)，自鎖套5受力時(shí)向下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)彈簧7，彈簧7在被壓縮的過程中，帶動(dòng)棘爪套6向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而棘爪套后端的凹槽ll推動(dòng)兩個(gè)操 作臂8向下運(yùn)動(dòng)，操作臂8上的凸球9推動(dòng)球閥總成10，完成井下開井或關(guān)井， 彈簧7與自鎖套5相對(duì)端有限位塊，可以防止彈簧7被過度壓縮而產(chǎn)生彈性形 變。
棘爪套6與操作臂8的連接還可以彩用鉸接、扣合等方式。 如圖1、 2所示，工作時(shí)將對(duì)接心軸1與回接筒2通過剪切銷釘17固定在 一起，剪切銷釘17固定位置可以根據(jù)球閥3是需要打開還是關(guān)閉來確定，再將 回接筒2與球閥3連接，球閥3的另一端與下接頭4連接。球閥3下到預(yù)定位 置后，設(shè)定剪切銷釘17剪切壓小于推動(dòng)自鎖套5的壓力，利用環(huán)空打壓的方式， 將剪切銷釘17切斷使對(duì)接心軸1與回接筒2分開，回接筒2通過V形滑槽15 上的掛勾與對(duì)接心軸1上的凸耳16形成活動(dòng)連接，繼續(xù)下落管柱，此時(shí)對(duì)接心 軸端部的凸耳16落在V形滑槽15的底部，鎖柱22落入棘爪套6前端的凸塊21 內(nèi)與自鎖套5接觸，并推動(dòng)自鎖套5向下運(yùn)動(dòng)，自鎖套5向下運(yùn)動(dòng)時(shí)棘爪凸塊 21自動(dòng)向中間合攏并卡住鎖柱22，自鎖套5繼續(xù)向下壓彈簧7并帶動(dòng)棘爪套6 推動(dòng)操作臂8，完成球閥總成10的關(guān)閉和打開，需要解脫時(shí)，旋轉(zhuǎn)管柱，使對(duì) 接心軸1上的凸耳16從V形滑槽15的敞口處旋出，進(jìn)而脫離回接筒2，同時(shí)鎖 柱22向上運(yùn)動(dòng)，自鎖套5也同時(shí)在彈簧7作用下向上頂起，到達(dá)棘爪套凸塊21 前，將凸塊21向外撐開，凸塊21松開鎖柱22，繼續(xù)上提管柱完成整個(gè)解套過 程。
儲(chǔ)層改造的下井管柱應(yīng)具備解脫與封堵功能，而且在管柱解脫以前必須將 儲(chǔ)層封堵，本方案中當(dāng)球閥在井下時(shí)，可以利用環(huán)空打壓的方式，壓力作用到 自鎖套5上，自鎖套5向下運(yùn)動(dòng)并下壓彈簧7帶動(dòng)棘爪套6推動(dòng)操作臂8，完成寸接心軸下到井下，使前端的 凸耳從回接筒的V形滑槽敞口端進(jìn)入，再旋轉(zhuǎn)至V形滑槽另一邊，利用另一邊 的掛勾，此時(shí)上提管柱就將球閥一并起出。也可以在球閥下接頭掛接存儲(chǔ)式壓 力計(jì)，等測(cè)試時(shí)間后提出壓力計(jì)，以取得井下各種數(shù)據(jù)。
幹
閥
o
開
閉
關(guān)
閥
權(quán)利要求1、一種井下解脫封堵測(cè)試裝置，包括順序連接的對(duì)接心軸(1)、回接筒(2)、球閥(3)和下接頭(4)，其特征在于，所述對(duì)接心軸(1)與回接筒(2)采用剪切銷釘(17)連接，所述對(duì)接心軸(1)前端有固定凸耳(16)，所述回接筒(2)連接對(duì)接心軸端有V形滑槽(15)，所述凸耳(16)卡入V形滑槽(15)內(nèi)，所述回接筒(2)內(nèi)部依次安裝有自鎖套(5)、彈簧(7)，所述回接筒(2)前端內(nèi)壁上有鎖定臺(tái)階(14)，所述自鎖套(5)與回接筒(2)內(nèi)壁之間有棘爪套(6)，所述棘爪套(6)前部為根部連接前端均勻分隔的多個(gè)凸塊(21)，所述凸塊(21)向軸心傾斜，所述棘爪套(6)中間有圈凸臺(tái)(13)，所述球閥(3)外筒內(nèi)壁安裝兩根操作臂(8)，所述操作臂(8)一端帶有凸球(9)另一端安裝與棘爪套(6)后端相連接的卡合裝置，所述球閥(3)內(nèi)的球閥總成(10)上開有兩個(gè)孔洞，所述操作臂(8)的凸球(9)卡入所述球閥總成(10)上的孔洞內(nèi)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種井下解脫封堵測(cè)試裝置，所述卡合裝置包括 棘爪套(6)后端的凹槽(11)，操作臂(8)前端的凸條(12)，所述棘爪套(6) 上的凹槽(11)與操作臂(8)上的凸條(12)卡合。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種井下解脫封堵測(cè)試裝置，其特征在于，所 述回接筒(2)內(nèi)壁位于彈簧底端安裝有限位塊。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種井下解脫封堵測(cè)試裝置，其特征在于，所述對(duì) 接心軸(1)連接端的銷釘孔(18)有兩個(gè)且間隔一定距離呈上下排列。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種井下解脫封堵測(cè)試裝置，其特征在于，所述下接頭另 一端連接有存儲(chǔ)式壓力計(jì)。
6、 如權(quán)利要求5所述的一種井下解脫封堵測(cè)試裝置，其特征在于，所述對(duì) 接心軸(1)與回接筒(2)接觸端有密封圈。
7、如權(quán)利要求6所述的一種井下解脫封堵測(cè)試裝置，其特征在于，所述V形滑槽(15) —邊為敞口一邊帶有掛勾。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種集井下開關(guān)井、管柱解脫與封堵為一體的試油試采井下工具。本方案采用對(duì)接心軸與回接筒采用剪切銷釘連接，對(duì)接心軸前端有固定凸耳，回接筒連接對(duì)接心軸端有V形滑槽，凸耳卡入V形滑槽內(nèi)，回接筒內(nèi)部依次安裝有自鎖套、彈簧，回接筒前端內(nèi)壁上有鎖定臺(tái)階，自鎖套與回接筒內(nèi)壁之間有棘爪套，棘爪套前部為根部連接前端均勻分隔的多個(gè)凸塊，凸塊向軸心傾斜，棘爪套中間有圈凸臺(tái)后端有凸條，球閥外筒內(nèi)壁安裝兩根操作臂，操作臂一端帶有凸球另一端有凹槽，球閥內(nèi)的球閥總成上開有兩個(gè)孔洞，棘爪套上的凸條卡入操作臂的凹槽內(nèi)，操作臂的凸球卡入球閥總成上的孔洞內(nèi)。本方案避免了井下氣體或液體的泄露，簡(jiǎn)化了操作流程，節(jié)省了投入設(shè)備。而且本發(fā)明可以直接在球閥下安裝存儲(chǔ)式壓力計(jì)，下閥的同時(shí)完成測(cè)試作業(yè)。
文檔編號(hào)E21B34/00GK201318150SQ20082012466
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者彭建新, 朱進(jìn)府, 李志國(guó), 趙海庫(kù) 申請(qǐng)人:新疆華油油氣工程有限公司