專利名稱:井下液壓定位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型是關(guān)于一種井下液壓定位裝置,尤其是一種在石油開采中用于對(duì)連續(xù)油管攜帶的井下工具進(jìn)行深度定位的井下液壓定位器。
背景技術(shù):
石油開采作業(yè)中,連續(xù)油管具有快速、連續(xù)帶壓作業(yè)等優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于油氣田修井、鉆井、完井、測(cè)井壓裂、酸化等作業(yè),在油氣田勘探與開發(fā)中發(fā)揮越來越重要的作用。在連續(xù)油管進(jìn)行的各種技術(shù)措施中,其攜帶的井下工具在井筒中的精確位置是措施成功與否的關(guān)鍵。目前在運(yùn)用連續(xù)油管進(jìn)行水平井分段壓裂中,通常會(huì)采用井下定位器對(duì)井下工具在井筒中的位置定位,以確定壓裂的精確位置。目前,油田作業(yè)中使用的井下定位器是一種機(jī)械式定位器。如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?7212178. I的申請(qǐng)案中,公開了一種井下定位器,該裝置在徑向設(shè)置四個(gè)均勻的定位塊,定位塊設(shè)有一個(gè)雙向不同角度的凸臺(tái),其通過板簧支撐緊緊貼在套管內(nèi)壁上。當(dāng)定位器在井中運(yùn)行時(shí),定位塊上的凸臺(tái)遇到套管接箍時(shí),產(chǎn)生阻力,井口的鉤載產(chǎn)生變化;當(dāng)上提或下放時(shí),定位塊壓縮板簧內(nèi)縮,定位器通過套管接箍,由此,定位器每經(jīng)過一個(gè)套管接箍,地面的鉤載發(fā)生一次變化,這樣就可以找出定位器在井下某個(gè)套管的相對(duì)位置,從而確定出井下工具在井中的具體位置。然而在使用中發(fā)現(xiàn),上述裝置在直井中運(yùn)用不存在問題,但在大斜度井或水平井中,由于油管重力的作用,定位器通過套管接箍時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的軸向力,存在遇卡的風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致其不能很好的應(yīng)用在大斜度井或水平井中。有鑒于上述公知技術(shù)存在的缺陷,本設(shè)計(jì)人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),研制出本實(shí)用新型的井下液壓定位器。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在于提供一種井下液壓定位器,其能用于井下工具的深度定位,尤其適用于水平井或大斜度油氣井作業(yè),克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。為此,本實(shí)用新型提出一種井下液壓定位器,其包含有一本體,所述本體呈管狀,其外表面上沿周向均布有至少三個(gè)定位平面,各所述定位平面上沿徑向分別設(shè)有一嵌合孔;至少三個(gè)定位塊,各所述定位塊與各所述嵌合孔相對(duì)應(yīng),所述定位塊包含有一嵌合端及與一所述嵌合端相接的卡合端,所述嵌合端能移動(dòng)的對(duì)應(yīng)嵌設(shè)在所述嵌合孔中,其外側(cè)面與所述嵌合孔的內(nèi)側(cè)壁相接觸,而所述卡合端則蓋合在所述定位平面上,其外表面上沿所述本體的周向形成有定位突起,其中,所述定位塊上沿徑向由外至內(nèi)凹設(shè)有一容置槽,所述容置槽沿所述本體的軸向貫穿所述定位塊的兩相對(duì)側(cè),所述容置槽的槽口處嵌設(shè)有一擋塊,所述擋塊的上端及下端與所述本體的定位平面相接觸,并分別通過一緊固件與所述本體的側(cè)壁相固接,而所述容置槽中放置有一彈性件,所述彈性件的兩端分別與所述容置槽的槽底及所述擋塊的內(nèi)表面相接觸。[0008]如上所述的井下液壓定位器,其中,所述本體上套設(shè)有一扶正塊,所述扶正塊位于所述定位平面之下其內(nèi)表面設(shè)有至少一接合部,所述接合部與所述本體的外表面相接觸,并通過一螺釘與所述本體相固接,其中,所述扶正塊的內(nèi)表面在所述接合部之外的部分與所述本體的外表面之間形成有空腔。如上所述的井下液壓定位器,其中,所述容置槽包括位于所述嵌合端內(nèi)的第一槽部及位于所述卡合端上的第二槽口部,所述第一槽部及第二槽口部沿所述本體的軸向?qū)?yīng)貫穿于所述嵌合端及所述卡合端,所述擋塊嵌設(shè)在所述卡合端的第二槽口部處,而所述彈性件則容置在所述嵌合端的第一槽部?jī)?nèi)。如上所述的井下液壓定位器,其中,所述嵌合端在所述第一槽部的槽底處進(jìn)一步開設(shè)有一嵌槽,而所述擋塊的內(nèi)表面對(duì)應(yīng)設(shè)有定位槽,所述彈性件的兩端分別容設(shè)在所述嵌槽及定位槽中。如上所述的井下液壓定位器,其中,所述嵌合端在與所述嵌合孔相接觸的外側(cè)面上嵌設(shè)有一密封件。如上所述的井下液壓定位器,其中,所述本體的上端設(shè)置有內(nèi)螺紋,其下端則形成有外螺紋。如上所述的井下液壓定位器,其中,所述本體的上端設(shè)有一上接頭,其下端則形成有一下接頭。本實(shí)用新型提出的井下液壓定位器,設(shè)置有管狀的本體以及組設(shè)在本體上的定位塊,其通過連接連續(xù)油管下入油井套管中并注液打壓,當(dāng)其本體內(nèi)腔中的內(nèi)壓比外壓(即套管中的壓力)高時(shí),定位塊上的嵌合端在液壓力的推動(dòng)下連動(dòng)卡合端伸出,并使定位突起與油井套管的內(nèi)壁相接觸,當(dāng)本實(shí)用新型在套管中移動(dòng)時(shí),定位突起在遇到套管接箍會(huì)產(chǎn)生阻力,并引起井口的鉤載產(chǎn)生變化,由此確定本實(shí)用新型在井下套管中的相對(duì)位置,進(jìn)而對(duì)井下工具在井中的具體位置進(jìn)行定位;當(dāng)本體內(nèi)的液壓卸掉后,本實(shí)用新型中的嵌合端在彈性件回復(fù)力的作用下連動(dòng)卡合端復(fù)位,使定位突起解除與套管接箍間的阻力,進(jìn)而順利通過套管接箍,克服了現(xiàn)有技術(shù)在水平井或大斜度井中遇卡的問題。本實(shí)用新型提出的井下液壓定位器,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有加工、安裝方便的優(yōu)點(diǎn),而且在使用中不受井身結(jié)構(gòu)的限制,尤其適用于在大斜度井、水平井等類型的油氣井中對(duì)井下工具深度的具體位置的定位。
圖I為本實(shí)用新型的井下液壓定位器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為沿圖I中A-A線的剖視圖。圖3為沿圖I中B-B線的剖視圖。主要元件標(biāo)號(hào)說明I 本體10 定位平面11 嵌合孔 12 上接頭13 下接頭2 定位塊21 嵌合端211 第一槽部 212 嵌槽[0025]213密封件22卡合端220定位突起221第二槽口部24擋塊241定位槽25緊固件26彈性件3扶正塊31接合部32螺釘33空腔
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對(duì)照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
圖I為本實(shí)用新型的井下液壓定位器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為沿圖I中A-A線的剖視圖。圖3為沿圖I中B-B線的剖視圖。參見圖1,本實(shí)用新型提出的井下液壓定位器,其包含有一本體1,所述本體I呈管狀,其外表面上沿周向均布有至少三個(gè)定位平面10,各所述定位平面10上沿徑向分別設(shè)有一嵌合孔11,其中,所述定位平面的具體數(shù)量不限于此,可根據(jù)實(shí)際需要而定;至少三個(gè)定位塊2,各所述定位塊2與各所述嵌合孔11相對(duì)應(yīng),所述定位塊2包含有一嵌合端21及與所述嵌合端21相接的卡合端22,所述嵌合端21能移動(dòng)的對(duì)應(yīng)嵌設(shè)在所述嵌合孔11中,其外側(cè)面與所述嵌合孔11的內(nèi)側(cè)壁相接觸,而所述卡合端22則蓋合在所述定位平面10上,其外表面上沿所述本體的周向形成有定位突起220,其中,所述定位塊2上沿徑向由外至內(nèi)凹設(shè)有一容置槽,所述容置槽沿所述本體I的軸向貫穿所述定位塊2的兩相對(duì)側(cè),所述容置槽的槽口處嵌設(shè)有一擋塊24,所述擋塊24的上端及下端與所述本體I的定位平面10相接觸,并分別通過一緊固件25與所述本體I的側(cè)壁相固接,如此設(shè)置,一方面,在嵌合端21與擋塊24之間能形成移動(dòng)空間,且擋塊24不會(huì)完全卡死該定位塊2,使嵌合端21能沿本體I的徑向運(yùn)動(dòng),另一方面,當(dāng)定位塊2的嵌合端21連動(dòng)卡合端22沿徑向向外移動(dòng)時(shí),該擋塊24能對(duì)該定位塊2進(jìn)行導(dǎo)向及限位,防止其脫離本體;另外,所述容置槽中放置有一彈性件26 (如彈簧),所述彈性件26的兩端分別與所述容置槽的槽底及所述擋塊24的內(nèi)表面相接觸。其中,所述本體I上進(jìn)一步套設(shè)有一扶正塊3,所述扶正塊3位于所述定位平面10之下,其內(nèi)表面設(shè)有至少一接合部31,所述接合部31與所述本體I的外表面相接觸,并通過一螺釘32與所述本體I相固接,所述扶正塊3的內(nèi)表面在所述接合部31之外的部分與所述本體I的外表面之間形成有空腔33(參見圖3)。其中,圖中以設(shè)置3個(gè)接合部做示意性的說明,在具體實(shí)施中,不以此為限,為了提高扶正塊與本體間的緊固性,防止出現(xiàn)脫離等情況,可在定位塊的內(nèi)表面上間隔設(shè)置多個(gè)接合部,并分別通過螺釘與本體連接。另外,在圖中,所述本體I在與空腔33相對(duì)應(yīng)的位置,其外表面上進(jìn)一步形成有平面,由此,可進(jìn)一步擴(kuò)大空腔。請(qǐng)一并參見圖2,優(yōu)選的實(shí)施方式是,所述容置槽包括位于所述嵌合端21內(nèi)的第一槽部211及位于所述卡合端22上的第二槽口部221,所述第一槽部211及第二槽口部221沿所述本體I的軸向?qū)?yīng)貫穿于所述嵌合端21及所述卡合端22,所述擋塊24嵌設(shè)在所述卡合端22的第二槽口部221處,而所述彈性件26則容置在所述嵌合端21的第一槽部211內(nèi),由此,使該彈性件的兩端分別與第一槽部的槽底及擋塊的內(nèi)表面相接觸。進(jìn)一步地,所述嵌合端21在所述容置槽211的槽底處進(jìn)一步開設(shè)有一嵌槽212,而所述擋塊24的內(nèi)表面對(duì)應(yīng)設(shè)有定位槽241,所述彈性件26的兩端分別容設(shè)在所述嵌槽212及定位槽241中。為了提高嵌合端與嵌合孔之間的密封性,所述嵌合端21在與所述嵌合孔11相接觸的外側(cè)面上進(jìn)一步嵌設(shè)有一密封件213 (如密封墊圈)。另外,所述本體I的上端設(shè)有一上接頭12,其下端則形成有一下接頭13,以便于與油管等其他部件相連接。本實(shí)用新型提出的井下液壓定位器,在具體實(shí)施時(shí),將本體的上接頭連接在連續(xù)油管的底部,其下端螺接一絲堵,并將設(shè)置在井口的鉤載連接于連續(xù)油管上端,隨后將本實(shí)用新型隨連續(xù)油管下入油井套管中;通過連續(xù)油管向本體中注液打壓,即液體對(duì)定位塊的嵌合端的內(nèi)側(cè)打壓,當(dāng)本體內(nèi)腔中的內(nèi)壓大于套管中的壓力時(shí),嵌合端在液壓力的推動(dòng)下會(huì)連動(dòng)卡合端向外移動(dòng),使卡合端外側(cè)的定位突起緊貼于套管內(nèi)壁,同時(shí),彈性件在嵌合端與擋塊的共同作用下處于預(yù)壓縮狀態(tài);利用連續(xù)油管帶動(dòng)該定位器在油井套管內(nèi)移動(dòng),則卡合端的凸塊沿油井套管內(nèi)表面隨之運(yùn)動(dòng),當(dāng)遇到套管接箍時(shí),定位突起進(jìn)入套管接箍之間的間隙,以阻礙本實(shí)用新型的定位器上下運(yùn)動(dòng),并對(duì)油管產(chǎn)生一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的阻力,進(jìn)而使井口的大鉤載荷發(fā)生變化,由此能確定定位器在井下的深度位置,進(jìn)而定位井下工具的具體位置;之后,卸下本體內(nèi)液壓力,則彈性件在回復(fù)力的作用下推動(dòng)嵌合端回收,進(jìn)而連動(dòng)卡合端及其定位突起離開套管接箍的間隙,使定位器在油管的帶動(dòng)下恢復(fù)在井中運(yùn)動(dòng)的自由狀態(tài),由此,完成一次定位工作。隨后,再次注液打壓,即可進(jìn)行下一次的定位作業(yè),其具體過程與前述相同,在此不作贅述。本實(shí)用新型提出的井下液壓定位器,設(shè)置有管狀的本體以及組設(shè)在本體上的定位塊,其通過連接連續(xù)油管下入油井套管并注液打壓,當(dāng)其本體中的內(nèi)壓比外壓(即套管中的壓力)高時(shí),定位塊上的嵌合端在液壓力的作用下連動(dòng)卡合端伸出,使定位突起與油井套管的內(nèi)壁相接觸;當(dāng)本實(shí)用新型在套管中移動(dòng)時(shí),定位突起在遇到套管接箍會(huì)產(chǎn)生阻力,并引起井口的鉤載產(chǎn)生變化,由此確定本實(shí)用新型在井下套管中的相對(duì)位置,進(jìn)而對(duì)井下工具在井中的具體位置進(jìn)行定位;當(dāng)本體內(nèi)的液壓卸掉后,本實(shí)用新型中的嵌合端在彈性件回復(fù)力的作用下連動(dòng)卡合端復(fù)位,使定位突起解除與套管接箍間的阻力,進(jìn)而順利通過套管接箍,克服了現(xiàn)有技術(shù)在水平井或大斜度井中遇卡的問題。本實(shí)用新型提出的井下液壓定位器,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有加工、安裝方便的優(yōu)點(diǎn),而且在使用中不受井身結(jié)構(gòu)的限制,尤其適用于在大斜度井、水平井等類型的油氣井中對(duì)井下工具深度的具體位置的定位。以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式
,并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改,均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種井下液壓定位器,其特征在于,所述井下液壓定位器包含有 一本體,所述本體呈管狀,其外表面上沿周向均布有至少三個(gè)定位平面,各所述定位平面上沿徑向分別設(shè)有一嵌合孔; 至少三個(gè)定位塊,各所述定位塊與各所述嵌合孔相對(duì)應(yīng),所述定位塊包含有一嵌合端及與一所述嵌合端相接的卡合端,所述嵌合端能移動(dòng)的對(duì)應(yīng)嵌設(shè)在所述嵌合孔中,其外側(cè)面與所述嵌合孔的內(nèi)側(cè)壁相接觸,而所述卡合端則蓋合在所述定位平面上,其外表面上沿所述本體的周向形成有定位突起,其中,所述定位塊上沿徑向由外至內(nèi)凹設(shè)有一容置槽,所述容置槽沿所述本體的軸向貫穿所述定位塊的兩相對(duì)側(cè),所述容置槽的槽口處嵌設(shè)有一擋塊,所述擋塊的上端及下端與所述本體的定位平面相接觸,并分別通過一緊固件與所述本體的側(cè)壁相固接,而所述容置槽中放置有一彈性件,所述彈性件的兩端分別與所述容置槽的槽底及所述擋塊的內(nèi)表面相接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的井下液壓定位器,其特征在于,所述本體上套設(shè)有一扶正塊,所述扶正塊位于所述定位平面之下,其內(nèi)表面設(shè)有至少一接合部,所述接合部與所述本體的外表面相接觸,并通過一螺釘與所述本體相固接,其中,所述扶正塊的內(nèi)表面在所述接合部之外的部分與所述本體的外表面之間形成有空腔。
3.如權(quán)利要求1或2所述的井下液壓定位器,其特征在于,所述容置槽包括位于所述嵌合端內(nèi)的第一槽部及位于所述卡合端上的第二槽口部,所述第一槽部及第二槽口部沿所述本體的軸向?qū)?yīng)貫穿于所述嵌合端及所述卡合端,所述擋塊嵌設(shè)在所述卡合端的第二槽口部處,而所述彈性件則容置在所述嵌合端的第一槽部?jī)?nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的井下液壓定位器,其特征在于,所述嵌合端在所述第一槽部的槽底處進(jìn)一步開設(shè)有一嵌槽,而所述擋塊的內(nèi)表面對(duì)應(yīng)設(shè)有定位槽,所述彈性件的兩端分別容設(shè)在所述嵌槽及定位槽中。
5.如權(quán)利要求4所述的井下液壓定位器,其特征在于,所述嵌合端在與所述嵌合孔相接觸的外側(cè)面上嵌設(shè)有一密封件。
6.如權(quán)利要求5所述的井下液壓定位器,其特征在于,所述本體的上端設(shè)有一上接頭,其下端則形成有一下接頭。
7.如權(quán)利要求1所述的井下液壓定位器,其特征在于,所述本體的上端設(shè)有一上接頭,其下端則形成有一下接頭。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種井下液壓定位器,包含有一呈管狀的本體,其外表面上沿周向均布有至少三個(gè)定位平面,定位平面上沿徑向分別設(shè)有一嵌合孔;至少三個(gè)定位塊,各定位塊與各嵌合孔相對(duì)應(yīng),定位塊包含有嵌合端及與嵌合端相接的卡合端,嵌合端能移動(dòng)的對(duì)應(yīng)嵌設(shè)在嵌合孔中,卡合端蓋合在定位平面上,其外表面上沿本體的周向形成有定位突起,定位塊上沿徑向由外至內(nèi)凹設(shè)有一容置槽,容置槽沿本體的軸向貫穿定位塊的兩相對(duì)側(cè),容置槽的槽口處嵌設(shè)有一擋塊,擋塊的上端及下端分別通過一緊固件與本體的側(cè)壁相固接,容置槽中放置有一彈性件。本實(shí)用新型用于井下工具的深度定位,尤其適用于水平井或大斜度油氣井作業(yè),克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
文檔編號(hào)E21B47/09GK202810834SQ201220390138
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者錢杰, 郝忠獻(xiàn), 張國(guó)文, 薛建軍, 王新忠 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司