一種壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用在油氣井測(cè)試作業(yè)中的壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具。
【背景技術(shù)】
[0002]公開(kāi)號(hào)為CN 201236698，公開(kāi)日為2009年5月13日的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種電子式井下關(guān)井器，包括通過(guò)中間連接接頭上下固定連接在一起的外護(hù)筒和電子護(hù)筒、上連接接頭、下連接接頭、從中間連接接頭中部插入外護(hù)筒內(nèi)的推桿及從上至下依次安裝在電子護(hù)筒內(nèi)的帶動(dòng)推桿上下移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)絲杠、對(duì)旋轉(zhuǎn)絲杠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)、電池和線路板；線路板上安裝有對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的單片機(jī)、與單片機(jī)相接的開(kāi)關(guān)井時(shí)間定時(shí)電路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路和電壓轉(zhuǎn)換電路；外護(hù)筒側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)液孔，推桿上套裝固定有用于開(kāi)啟關(guān)閉進(jìn)液孔的桶形滑套。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便且可靠性高，在減少地面動(dòng)力使用次數(shù)、降低油田開(kāi)發(fā)成本的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了井下關(guān)井、開(kāi)井的反復(fù)動(dòng)作過(guò)程。
[0003]但以上述專利文獻(xiàn)代表的常規(guī)井下關(guān)井工具只能實(shí)現(xiàn)井下臨時(shí)關(guān)井，測(cè)試作業(yè)結(jié)束后，關(guān)井工具只能隨測(cè)試工具起出，無(wú)法實(shí)現(xiàn)永久關(guān)井。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型旨在針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足，提供一種壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具，本實(shí)用新型在測(cè)試作業(yè)結(jié)束后，即可通過(guò)壓力控制方式操作該工具關(guān)井，并可從該工具處脫手，確保井下工具起出的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)永久關(guān)井。后期，還可以重新下入回接工具，重新開(kāi)啟該工具，確保后期開(kāi)發(fā)順利進(jìn)行，快速實(shí)現(xiàn)“二次完井”。
[0005]本實(shí)用新型是通過(guò)采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具，包括:球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)、球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于:所述的球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)包括:外筒一、破裂盤一、剪銷一、接頭一、芯軸一和脫接密封，其中:外筒一和接頭一通過(guò)絲扣連接，芯軸一通過(guò)剪銷一固定在外筒一內(nèi)形成空氣室，破裂盤一安裝在外筒一上，脫接密封通過(guò)絲扣連接在接頭一上；所述的執(zhí)行系統(tǒng)包括:密封外筒、球閥外筒、聯(lián)動(dòng)棘爪、球閥操作臂、球閥總成和下接頭，其中:密封外筒與球閥外筒通過(guò)絲扣連接，球閥外筒與下接頭通過(guò)絲扣連接，聯(lián)動(dòng)棘爪和操作臂通過(guò)鍵槽固定在一起，操作臂與球閥總成形成鉸鏈連接。
[0007]所述的球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)包括:接頭二、剪銷二、破裂盤二、外筒二、芯軸二和脫接密封，其中:外筒二和接頭二通過(guò)絲扣連接，芯軸二通過(guò)剪銷二固定在接頭二上形成空氣室，破裂盤二安裝在外筒二上，密封脫接脫接密封通過(guò)絲扣與外筒二連接。
[0008]所述的球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)配合，形成脫手永久封堵流體通道結(jié)構(gòu)。
[0009]所述球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)配合，形成回接開(kāi)啟流體通道結(jié)構(gòu)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果如下:
[0011]1、本實(shí)用新型在測(cè)試作業(yè)結(jié)束后，即可通過(guò)壓力控制方式操作該工具關(guān)井，并可從該工具處脫手，確保井下工具起出的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)永久關(guān)井。后期，還可以重新下入回接工具，重新開(kāi)啟該工具，確保后期開(kāi)發(fā)順利進(jìn)行，快速實(shí)現(xiàn)“二次完井”。
[0012]2、本實(shí)用新型的球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)配合，能夠?qū)崿F(xiàn)脫手永久封堵流體通道功能。
[0013]3、本實(shí)用新型的球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)配合，能夠?qū)崿F(xiàn)回接開(kāi)啟流體通道功能。
【附圖說(shuō)明】
[0014]下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，其中:
[0015]圖1為球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖；
[0016]圖2為球閥開(kāi)啟系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)配合與執(zhí)行系統(tǒng)配合示意圖；
[0017]圖3為球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)與執(zhí)行系統(tǒng)配合示意圖；
[0018]圖4為球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖；
[0019]圖5為執(zhí)彳丁系統(tǒng)中球閥關(guān)閉狀態(tài)，丟手后留在井內(nèi)的工具不意圖。
[0020]圖中標(biāo)記:
[0021]球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)1、球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)2、執(zhí)行系統(tǒng)3、外筒一 4、破裂盤一 5、剪銷一 6、接頭一 7、芯軸一 8、脫接密封14、接頭二 9、剪銷二 10、破裂盤二 11、外筒二 12、芯軸二 13、密封外筒15、球閥外筒16、聯(lián)動(dòng)棘爪17、球閥操作臂18、球閥總成19、下接頭20。
【具體實(shí)施方式】
[0022]壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具主要包括以下三個(gè)部分:球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)1、球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)2、執(zhí)行系統(tǒng)3。球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)I包括:外筒一 4、破裂盤一 5、剪銷一 6、接頭一 7、芯軸一 8、脫接密封14 ;球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)2包括:接頭二 9、剪銷二 10、破裂盤二 11、外筒二 12、芯軸二 13、脫接密封14 ;執(zhí)行系統(tǒng)3包括:密封外筒15、球閥外筒16、聯(lián)動(dòng)棘爪17、球閥操作臂18、球閥總成19、下接頭20。
[0023]該工具一般放置在井下封隔器上部，其中球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)I組成如下:外筒一 4和接頭一 7通過(guò)絲扣連接，芯軸一 8通過(guò)剪銷一 6固定在外筒一 4內(nèi)形成空氣室，破裂盤一 5安裝在外筒一 4上，脫接密封14通過(guò)絲扣連接在接頭一 7上。球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)2組成如下:外筒二 12和接頭二 9通過(guò)絲扣連接，芯軸二 13通過(guò)剪銷二10固定在接頭二 9上形成空氣室，破裂盤二 11安裝在外筒二 12上，密封脫接脫接密封14通過(guò)絲扣與外筒二 12連接。執(zhí)行系統(tǒng)3組成如下:密封外筒15與球閥外筒16通過(guò)絲扣連接，球閥外筒16與下接頭20通過(guò)絲扣連接，聯(lián)動(dòng)棘爪17和球閥操作臂18通過(guò)鍵槽固定在一起，球閥操作臂18與球閥總成19形成鉸鏈連接。
[0024]工作原理:該工具三個(gè)配套系統(tǒng)通過(guò)組合能實(shí)現(xiàn)兩種功能，即脫手永久封閉流體通道功能和回接開(kāi)啟流體通道功能。
[0025]脫手永久封堵流體通道功能實(shí)現(xiàn)原理:脫接密封14與密封外筒15通過(guò)左旋絲扣連接，聯(lián)動(dòng)棘爪17固定在芯軸一 8上，將球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)I和執(zhí)行系統(tǒng)3組合入井。測(cè)試完成后，環(huán)空加壓擊破破裂盤一 5，環(huán)空壓力傳入球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)I的空氣室內(nèi)，推動(dòng)芯軸一 8上行，剪斷剪銷一 6，帶動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)3的聯(lián)動(dòng)棘爪17和球閥操作臂18操作球閥總成19封堵流體通道。球閥關(guān)閉后，聯(lián)動(dòng)棘爪17上端進(jìn)入球閥外筒16上的鍵槽自動(dòng)彈開(kāi)與芯軸一 8的連接，通過(guò)正旋倒扣分離脫接密封14與密封外筒15，使執(zhí)行系統(tǒng)3以上所有管柱可起出井筒。
[0026]回接開(kāi)啟流體通道功能實(shí)現(xiàn)原理:如需重新回插管柱，則通過(guò)生產(chǎn)油管帶球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)2直接加壓20-50KN，使脫接密封14插入密封外筒15，聯(lián)動(dòng)棘爪17與芯軸二 13的鍵槽連接。再通過(guò)環(huán)空加壓，擊破破裂盤二 11，環(huán)空壓力傳入球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)2的空氣室內(nèi)，推動(dòng)芯軸二 13下行，剪斷剪銷二 10，帶動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)3的聯(lián)動(dòng)棘爪17和球閥操作臂18操作球閥總成19開(kāi)啟流體通道，聯(lián)通地層，實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)。
[0027]采用這樣的結(jié)構(gòu)形式，其具有如下技術(shù)效果:
[0028]1、壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具具備脫手永久封閉流體通道功能和回接開(kāi)啟流體通道功能2種功能，操作安全可靠，工作壓差105MPa，工作溫度177°C，適用于國(guó)內(nèi)大部分氣田試油完井作業(yè)。
[0029]2、通過(guò)擊破破裂盤來(lái)實(shí)現(xiàn)操作球閥開(kāi)關(guān)，其操作壓力與設(shè)計(jì)壓力誤差不超過(guò)
2.5%，精確可靠。
[0030]3、芯軸上設(shè)置有限位剪銷，可以防止芯軸在沒(méi)有操作的情況下自由移動(dòng)。
[0031]4、當(dāng)測(cè)試完成后，先環(huán)空加壓擊破破裂盤一 5，使球閥總成19關(guān)閉流體通道，再正旋倒扣的方式可實(shí)現(xiàn)上部管柱與密封外筒15的分離，起出上部管柱。
[0032]5、需重新回插管柱，直接加壓20-50KN，使脫接密封14插入密封外筒15，聯(lián)動(dòng)棘爪17與芯軸二 13的鍵槽連接。再通過(guò)環(huán)空加壓，擊破破裂盤二 11，操作球閥總成19開(kāi)啟流體通道，聯(lián)通地層，實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)。
[0033]6、脫接密封14和密封外筒15之間采用非旋轉(zhuǎn)直插式連接扣，相比傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式絲扣連接，該連接方式簡(jiǎn)單，密封可靠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具，包括:球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)(1)、球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)(2)和執(zhí)行系統(tǒng)(3)，其特征在于:所述的球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)(I)包括:外筒一(4)、破裂盤一(5)、剪銷一(6)、接頭一(7)、芯軸一(8)和脫接密封(14)，其中:外筒一(4)和接頭一(7)通過(guò)絲扣連接，芯軸一(8)通過(guò)剪銷一(6)固定在外筒一(4)內(nèi)形成空氣室，破裂盤一(5)安裝在外筒一(4)上，脫接密封(14)通過(guò)絲扣連接在接頭一(7)上；所述的執(zhí)行系統(tǒng)(3)包括:密封外筒(15)、球閥外筒(16)、聯(lián)動(dòng)棘爪(17)、球閥操作臂(18)、球閥總成(19)和下接頭(20)，其中:密封外筒(15)與球閥外筒(16)通過(guò)絲扣連接，球閥外筒(16)與下接頭(20)通過(guò)絲扣連接，聯(lián)動(dòng)棘爪(17)和操作臂(18)通過(guò)鍵槽固定在一起，操作臂(18)與球閥總成(19)形成鉸鏈連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具，其特征在于:所述的球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)(2 )包括:接頭二( 9 )、剪銷二( 1 )、破裂盤二( 11)、夕卜筒二(12)、芯軸二(13)和脫接密封(14)，其中:外筒二(12)和接頭二(9)通過(guò)絲扣連接，芯軸二( 13)通過(guò)剪銷二( 10)固定在接頭二(9)上形成空氣室，破裂盤二(11)安裝在外筒二(12)上，密封脫接脫接密封(14)通過(guò)絲扣與外筒二( 12)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具，其特征在于:所述的球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)(I)和執(zhí)行系統(tǒng)(3)配合，形成脫手永久封堵流體通道結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具，其特征在于:所述球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)(2)和執(zhí)行系統(tǒng)(3)配合，形成回接開(kāi)啟流體通道結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種壓力控制式脫手封閉回接開(kāi)啟井下工具，包括：球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)、球閥開(kāi)啟控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)，所述的球閥關(guān)閉控制動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)包括：外筒一、破裂盤一、剪銷一、接頭一、芯軸一和脫接密封，其中：外筒一和接頭一通過(guò)絲扣連接，芯軸一通過(guò)剪銷一固定在外筒一內(nèi)形成空氣室，破裂盤一安裝在外筒一上，脫接密封通過(guò)絲扣連接在接頭一上；本實(shí)用新型在測(cè)試作業(yè)結(jié)束后，即可通過(guò)壓力控制方式操作該工具關(guān)井，并可從該工具處脫手，確保井下工具起出的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)永久關(guān)井。后期，還可以重新下入回接工具，重新開(kāi)啟該工具，確保后期開(kāi)發(fā)順利進(jìn)行，快速實(shí)現(xiàn)“二次完井”。
【IPC分類】E21B47-06
【公開(kāi)號(hào)】CN204357424
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420768240
【發(fā)明人】賈海, 林軼斌, 謝勝, 黃船, 龐東曉, 潘登, 賀秋云, 陳光智, 王志敏, 盧齊
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年12月9日