本發(fā)明涉及一種油管封堵工具的井下錨定方法及裝置,屬于井下儀器結構技術領域。
背景技術:
注水井帶壓作業(yè)時通常采用管柱封堵技術遏制井筒溢流,具體是在管柱內投入封堵工具來實現(xiàn)封堵。但由于作業(yè)時起出油管過程中存在振動,壓差及壓力波動,為了防止封堵工具失效飛出,帶來安全隱患,需要在封堵工具上增加錨定機構將封堵工具固定。現(xiàn)有的封堵技術不能在管柱內任意位置進行錨定,特別不能在工具段以上位置進行錨定。因此,現(xiàn)有的油管封堵工具的井下錨定方式還是不夠理想,還是不能滿足生產(chǎn)的需要。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種油管封堵工具的井下錨定方法及裝置,以在注水井管柱內任意位置進行快速錨定,從而克服現(xiàn)有技術的不足。
本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明的一種油管封堵工具的井下錨定方法為,該方法通過螺桿帶動外管內的滑塊軸向上下移動;滑塊為錐臺狀,滑塊的錐面上設有沿圓周均布卡爪,卡爪與滑塊之間通過燕尾槽和燕尾鍵滑動連接,卡爪另一端設有錨定齒并穿過外管與井下的管柱內壁錨定;初始狀態(tài),卡爪位于滑塊頂端處于收攏狀態(tài);當螺桿正轉帶動滑塊上移時,卡爪在滑塊錐面的推動下向外伸出,直至與井下的管柱內壁接觸并錨定;反之當螺桿反轉帶動滑塊下移時,卡爪在滑塊燕尾槽的拉動下向內收縮,實現(xiàn)解除錨定。
前述方法中,所述螺桿上的螺紋長度與滑塊沿螺桿上下移動的行程范圍對應,其余部分為光桿;光桿的直徑小于螺紋的底徑尺寸;當解除錨定后繼續(xù)反轉螺桿,直至卡爪的錨定端完全收縮至外管的外徑范圍內后,螺桿上的螺紋剛好與滑塊的內螺紋脫開,實現(xiàn)螺桿打滑空轉,防止卡爪過度收攏與螺桿卡死。
前述方法中,所述滑塊底部設有彈簧,通過彈簧的上頂力,使螺桿上的螺紋段與滑塊上的內螺紋脫開后,重新正轉螺桿時能迅速與滑塊上的內螺紋嚙合。
前述方法中,所述卡爪的錨定端設有錨定齒,以增大摩擦保證錨定力及錨定效果;且錨定處以下壓力越大卡爪的外伸力也越大,錨定更加牢固,實現(xiàn)錨定自鎖。
根據(jù)上述方法構成的本發(fā)明的一種油管封堵工具的井下錨定裝置為,該裝置包括外管;外管的內壁設有防轉滑鍵,外管內設有滑塊,滑塊上設有防轉槽;防轉槽與外管上的防轉滑鍵軸向滑動連接;滑塊為錐臺結構,滑塊的軸線上設有螺紋通孔,螺紋通孔與螺桿傳動連接;滑塊的錐面上設有沿圓周均布的燕尾槽,燕尾槽與卡爪一端的燕尾鍵滑動連接,卡爪另一端設有錨定齒,卡爪的錨定齒一端從外管上的卡爪孔伸出并與卡爪孔滑動連接;滑塊底部設有彈簧。
前述裝置中,所述燕尾槽為弧形槽,且與滑塊的錐臺頂面邊緣的弧度對應。
前述裝置中,所述燕尾鍵是與滑塊錐度對應的斜鍵。
前述裝置中,所述卡爪孔的形狀與卡爪的截面形狀對應。
前述裝置中,所述螺桿上的螺紋長度與滑塊沿螺桿移動的行程范圍對應,其余部分為光桿,光桿的直徑小于螺紋的底徑尺寸。
由于采用了上述技術方案,本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有結構簡單、拆裝方便、能方便地進行電控錨定、并且錨定位置準確可靠、反向承壓可自鎖、能有效避免錨定失效等優(yōu)點。此外,本發(fā)明還具有收爪時帶打滑功能、可有效避免過度收緊,張爪后可錨定油管內壁也可錨定配水器通道,能在任意位置隨處進行錨定等優(yōu)點。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結構示意圖;
圖2是卡爪收縮狀態(tài)的示意圖;
圖3是卡爪伸出狀態(tài)的示意圖;
圖4是沿圓周均布的卡爪示意圖;
圖5是滑塊的結構示意圖;
圖6是外管的結構示意圖。
圖中的標記為:1—外管,2—防轉滑鍵,3—滑塊,4—防轉槽,5—打滑臺階,6—螺紋通孔,7—螺桿,8—燕尾槽,9—卡爪,10—燕尾鍵,11—錨定齒,12—卡爪孔,13—彈簧。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明,但不作為對本發(fā)明的任何限制。
本發(fā)明的一種油管封堵工具的井下錨定方法,如圖1-3所示:該方法通過螺桿7帶動外管1內的滑塊3軸向上下移動;滑塊3為錐臺狀,滑塊3的錐面上設有沿圓周均布的卡爪9,卡爪9與滑塊3之間通過燕尾槽8和燕尾鍵10滑動連接,卡爪9另一端設有錨定齒11并穿過外管1與井下的管柱內壁錨定;初始狀態(tài),卡爪9位于滑塊3頂端處于收攏狀態(tài);當螺桿7正轉帶動滑塊3上移時,卡爪9在滑塊3錐面的推動下向外伸出,直至與井下的管柱內壁接觸并錨定;反之當螺桿7反轉帶動滑塊3下移時,卡爪9在滑塊3中燕尾槽8的拉動下向內收縮,實現(xiàn)解除錨定。螺桿7上的螺紋長度與滑塊3沿螺桿7上下移動的行程范圍對應,其余部分為光桿;光桿的直徑小于螺紋的底徑尺寸;當解除錨定后繼續(xù)反轉螺桿,直至卡爪9的錨定端完全收縮至外管1的外徑范圍內后,螺桿7上的螺紋剛好與滑塊3的內螺紋脫開,實現(xiàn)螺桿7打滑空轉,防止卡爪9過度收攏與螺桿7卡死。所述滑塊底部設有彈簧13,通過彈簧13的上頂力,使螺桿7上的螺紋段與滑塊3上的內螺紋脫開后,重新正轉螺桿7時能迅速與滑塊3上的內螺紋嚙合。卡爪9的錨定端設有錨定齒11,以增大摩擦保證錨定力及錨定效果;且錨定處以下壓力越大卡爪9的外伸力也越大,錨定更加牢固,實現(xiàn)錨定自鎖。
根據(jù)上述方法構成的本發(fā)明的一種油管封堵工具的井下錨定裝置,如圖1-3所示,該裝置包括外管1;外管1的內壁設有防轉滑鍵2,外管1內設有滑塊3,滑塊3上設有防轉槽4;防轉槽4與外管1上的防轉滑鍵2軸向滑動連接;滑塊3為錐臺結構,滑塊3的軸線上設有螺紋通孔6,螺紋通孔6與螺桿7傳動連接;滑塊3的錐面上設有沿圓周均布的燕尾槽8,燕尾槽8與卡爪9一端的燕尾鍵10滑動連接,卡爪9另一端設有錨定齒11,卡爪9的錨定齒11一端從外管1上的卡爪孔12伸出并與卡爪孔12滑動連接;滑塊3底部設有彈簧13。燕尾槽8為弧形槽,且與滑塊3的錐臺頂面邊緣的弧度對應。燕尾鍵10是與滑塊3錐度對應的斜鍵??ㄗ?2的形狀與卡爪9的截面形狀對應。螺桿7上的螺紋長度與滑塊3沿螺桿7移動的行程范圍對應,其余部分為光桿,光桿的直徑小于螺紋的底徑尺寸。
實施例
如圖1-3所示,本例的滑塊3與螺桿7通過梯形螺紋傳動,滑塊3可在外管1中心孔內滑動,在滑塊3圓周方向均布開有一定坡度的燕尾槽8,在外管1圓周上也均布有與卡爪9相配合的孔,在梯形螺紋傳動下,滑塊3軸向移動,實現(xiàn)卡爪9推開或收攏?;瑝K3向下滑動收攏卡爪9后,與螺桿7上的螺紋脫開,可實現(xiàn)打滑空轉,避免卡爪9過度收攏與螺桿7卡死。在滑塊3底端安裝有彈簧13,當滑塊3向上滑動推開卡爪9時,彈簧13可保證螺紋副迅速嚙合。卡爪9張開與油管內壁或者配水器通道接觸后錨定,卡爪9的錨定端設有錨定齒11,可增大摩擦保證錨定力及錨定效果,存在壓差時,整個封堵工具受力,卡爪9與滑塊3接觸斜面可實現(xiàn)自鎖,卡爪9運動趨勢越往外伸,錨定更加牢固。