一种井下管柱球控滑套的制作方法

专利2022-11-15  135


本实用新型涉及油田井下工具技术领域,具体涉及一种井下管柱球控滑套。



背景技术:

目前在油田井下分层措施工艺、验套、验漏等管柱中经常使用各种油套连通的井下开关工具,如定压滑套、喷砂器、连通开关等,存在需打开时打不开或打开作业后需要关上关不上,导致工作无法连续进行,影响了油田施工作业。虽然目前已研发出远程控制智能滑套,可以极大地提高施工效率,但由于成本高昂,故障率高,难以在现场大规模应用。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种井下管柱球控滑套,其能够实现井下管柱滑套的快速、安全打开,并且单次作业过程中滑套可以重复开关。

本实用新型一种井下管柱球控滑套,包括滑套本体及设置在滑套本体内的内筒,所述滑套本体的周面上设置有将滑套本体内部和外部连通的旁通孔,所述内筒通过球控装置与滑套本体滑动相连,内筒内滑动设置有启闭装置;

所述球控装置包括设置在内筒上的上钢球腔和下钢球腔,所述上钢球腔和下钢球腔沿内筒轴向方向对应设置,且上钢球腔和下钢球腔贯穿内筒设置,所述上钢球腔和下钢球腔内均设置有钢球,分别为上钢球和下钢球,所述上钢球和下钢球的球径大于内筒的壁厚;

所述滑套本体的内表面上设置有上钢球限位槽和下钢球限位槽,所述上钢球限位槽和下钢球限位槽沿滑套本体轴向方向对应设置,且上钢球限位槽和下钢球限位槽之间的距离大于上钢球腔和下钢球腔之间的距离,当启闭装置带动上钢球移动至上钢球限位槽和上钢球腔相连通时,启闭装置挤压上钢球缩回至上钢球腔内并进入上钢球限位槽,内筒打开旁通孔;当启闭装置带动下钢球移动至下钢球限位槽和下钢球腔相连通,启闭装置挤压下钢球缩回至下钢球腔并进入下钢球限位槽,内筒封堵旁通孔。

优选地,上钢球限位槽和下钢球限位槽均为环状弧形凹槽,所述上钢球限位槽和下钢球限位槽的开口均朝向内筒设置,上钢球限位槽和下钢球限位槽的中心轴线与内筒的中心轴线位于同一直线上。

优选地,上钢球腔和下钢球腔均为弧形通孔,所述弧形通孔所在弧面的中心轴线与内筒的中心轴线位于同一直线上。

优选地,上钢球腔内的上钢球至少设置为两个。

优选地,下钢球腔内的下钢球至少设置为两个。

优选地,启闭装置包括圆柱状推动块,所述推动块的直径与内筒的内径相等,推动块的高度小于上钢球腔和下钢球腔之间的距离。

或者优选地,滑套本体和内筒之间还设置有密封装置。

优选地,密封装置为套接在内筒外的密封圈。

优选地,密封圈设置为两个,分别为上密封圈和下密封圈,所述下钢球腔和下钢球限位槽均位于上密封圈和下密封圈之间的区域内。

优选地,内筒外周面上设置有环状上密封槽,所述上密封圈匹配设置在上密封槽内;

所述滑套本体内表面设置有环状下密封槽,所述下密封圈匹配设置在下密封槽内。

本实用新型结构简单、使用方便,能够实现井下管柱滑套的快速、安全打开,并且单次作业过程中滑套可以重复开关,可广泛应用于油田井下需要滑套的管柱连接。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

附图标记:1-上连接端,2-上钢球,3-上钢球腔,4-上钢球限位槽,5-上密封圈,6-下钢球,7-下钢球腔,8-内筒,9-下钢球限位槽,10-下密封圈,11-旁通孔,12-滑套本体,13-下连接端。

具体实施方式

本实用新型一种井下管柱球控滑套,包括滑套本体12及设置在滑套本体12内的内筒8,所述滑套本体12的周面上设置有将滑套本体12内部和外部连通的旁通孔11,所述内筒8通过球控装置与滑套本体12滑动相连,内筒8内滑动设置有启闭装置;

所述球控装置包括设置在内筒8上的上钢球腔3和下钢球腔7,所述上钢球腔3和下钢球腔7沿内筒8轴向方向对应设置,且上钢球腔3和下钢球腔7贯穿内筒8设置,所述上钢球腔3和下钢球腔7内均设置有钢球,分别为上钢球2和下钢球6,所述上钢球2和下钢球6的球径大于内筒8的壁厚;

所述滑套本体12的内表面上设置有上钢球限位槽4和下钢球限位槽9,所述上钢球限位槽4和下钢球限位槽9沿滑套本体12轴向方向对应设置,且上钢球限位槽4和下钢球限位槽9之间的距离大于上钢球腔3和下钢球腔7之间的距离,当启闭装置带动上钢球2移动至上钢球限位槽4和上钢球腔3相连通时,启闭装置挤压上钢球2缩回至上钢球腔3内并进入上钢球限位槽4,内筒8打开旁通孔11;当启闭装置带动下钢球6移动至下钢球限位槽9和下钢球腔7相连通,启闭装置挤压下钢球6缩回至下钢球腔7并进入下钢球限位槽9,内筒8封堵旁通孔11。

在另一实施例中,上钢球限位槽4和下钢球限位槽9均为环状弧形凹槽,所述上钢球限位槽4和下钢球限位槽9的开口均朝向内筒8设置,上钢球限位槽4和下钢球限位槽9的中心轴线与内筒8的中心轴线位于同一直线上。

在另一实施例中,上钢球腔3和下钢球腔7均为弧形通孔,所述弧形通孔所在弧面的中心轴线与内筒8的中心轴线位于同一直线上。上钢球腔3内的上钢球2至少设置为两个。下钢球腔7内的下钢球6至少设置为两个。

在另一实施例中,启闭装置包括圆柱状推动块,所述推动块的直径与内筒8的内径相等,推动块的高度小于上钢球腔3和下钢球腔7之间的距离。

在另一实施例中,滑套本体12和内筒8之间还设置有密封装置。密封装置为套接在内筒8外的密封圈。

在另一实施例中,密封圈设置为两个,分别为上密封圈5和下密封圈10,所述下钢球腔7和下钢球限位槽9均位于上密封圈5和下密封圈10之间的区域内。

在另一实施例中,内筒8外周面上设置有环状上密封槽,所述上密封圈5匹配设置在上密封槽内;

所述滑套本体12内表面设置有环状下密封槽,所述下密封圈10匹配设置在下密封槽内。

本实用新型工作原理如下:

使用时,滑套本体12上端通过内螺纹连接有上连接端1,滑套本体12下端通过内螺纹连接有下连接端13,在井下管柱内下入外径与滑套内筒8直径相同的圆柱推动块,推动块的长度小于上钢球腔3、下钢球腔7之间的距离,当推动块进入到内筒8上下钢球6的位置时,由于下钢球6突出内筒8部位的阻挡,推动块带动内筒8下行,此时上钢球2从上钢球限位槽4中脱离,和内筒8一起向下运动,当下钢球6运动到下钢球6限位腔时,内筒8下端刚好接触到下连接端13的上端,此时旁通孔11被内筒8阻挡而成关闭状态。若需要打开旁通孔11,让推动块上行,当推动块进入到内筒8上钢球2的位置时,由于上钢球2的阻挡,推动块带动内筒8上行,当上钢球2运动到上钢球限位槽4时,内筒8与滑套本体12内腔顶部接触,此时内筒8与滑套本体12通过上钢球2固定,旁通孔11打开。

本实用新型结构简单,结构简单、使用方便,能够实现井下管柱滑套的快速、安全打开,并且单次作业过程中滑套可以重复开关,可广泛应用于油田井下需要滑套的管柱连接。


技术特征:

1.一种井下管柱球控滑套,包括滑套本体(12)及设置在滑套本体(12)内的内筒(8),所述滑套本体(12)的周面上设置有将滑套本体(12)内部和外部连通的旁通孔(11),其特征在于,所述内筒(8)通过球控装置与滑套本体(12)滑动相连,内筒(8)内滑动设置有启闭装置;

所述球控装置包括设置在内筒(8)上的上钢球腔(3)和下钢球腔(7),所述上钢球腔(3)和下钢球腔(7)沿内筒(8)轴向方向对应设置,且上钢球腔(3)和下钢球腔(7)贯穿内筒(8)设置,所述上钢球腔(3)和下钢球腔(7)内均设置有钢球,分别为上钢球(2)和下钢球(6),所述上钢球(2)和下钢球(6)的球径大于内筒(8)的壁厚;

所述滑套本体(12)的内表面上设置有上钢球限位槽(4)和下钢球限位槽(9),所述上钢球限位槽(4)和下钢球限位槽(9)沿滑套本体(12)轴向方向对应设置,且上钢球限位槽(4)和下钢球限位槽(9)之间的距离大于上钢球腔(3)和下钢球腔(7)之间的距离,当启闭装置带动上钢球(2)移动至上钢球限位槽(4)和上钢球腔(3)相连通时,启闭装置挤压上钢球(2)缩回至上钢球腔(3)内并进入上钢球限位槽(4),内筒(8)打开旁通孔(11);当启闭装置带动下钢球(6)移动至下钢球限位槽(9)和下钢球腔(7)相连通,启闭装置挤压下钢球(6)缩回至下钢球腔(7)并进入下钢球限位槽(9),内筒(8)封堵旁通孔(11)。

2.如权利要求1所述一种井下管柱球控滑套,其特征在于,所述上钢球限位槽(4)和下钢球限位槽(9)均为环状弧形凹槽,所述上钢球限位槽(4)和下钢球限位槽(9)的开口均朝向内筒(8)设置,上钢球限位槽(4)和下钢球限位槽(9)的中心轴线与内筒(8)的中心轴线位于同一直线上。

3.如权利要求2所述一种井下管柱球控滑套,其特征在于,所述上钢球腔(3)和下钢球腔(7)均为弧形通孔,所述弧形通孔所在弧面的中心轴线与内筒(8)的中心轴线位于同一直线上。

4.如权利要求3所述一种井下管柱球控滑套,其特征在于,所述上钢球腔(3)内的上钢球(2)至少设置为两个。

5.如权利要求4所述一种井下管柱球控滑套,其特征在于,所述下钢球腔(7)内的下钢球(6)至少设置为两个。

6.如权利要求1所述一种井下管柱球控滑套,其特征在于,所述启闭装置包括圆柱状推动块,所述推动块的直径与内筒(8)的内径相等,推动块的高度小于上钢球腔(3)和下钢球腔(7)之间的距离。

7.如权利要求1-6任意一项所述一种井下管柱球控滑套,其特征在于,所述滑套本体(12)和内筒(8)之间还设置有密封装置。

8.如权利要求7所述一种井下管柱球控滑套,其特征在于,所述密封装置为套接在内筒(8)外的密封圈。

9.如权利要求8所述一种井下管柱球控滑套,其特征在于,所述密封圈设置为两个,分别为上密封圈(5)和下密封圈(10),所述下钢球腔(7)和下钢球限位槽(9)均位于上密封圈(5)和下密封圈(10)之间的区域内。

10.如权利要求9所述一种井下管柱球控滑套,其特征在于,所述内筒(8)外周面上设置有环状上密封槽,所述上密封圈(5)匹配设置在上密封槽内;

所述滑套本体(12)内表面设置有环状下密封槽,所述下密封圈(10)匹配设置在下密封槽内。

技术总结
本实用新型涉及油田井下工具技术领域,具体涉及一种井下管柱球控滑套,包括滑套本体及设置在滑套本体内的内筒,所述滑套本体的周面上设置有将滑套本体内部和外部连通的旁通孔,所述内筒通过球控装置与滑套本体滑动相连,内筒内滑动设置有启闭装置;所述球控装置包括设置在内筒上的上钢球腔和下钢球腔,所述上钢球腔和下钢球腔沿内筒轴向方向对应设置,且上钢球腔和下钢球腔贯穿内筒设置,所述上钢球腔和下钢球腔内均设置有钢球,分别为上钢球和下钢球;本实用新型结构简单、使用方便,能够实现井下管柱滑套的快速、安全打开,并且单次作业过程中滑套可以重复开关,可广泛应用于油田井下需要滑套的管柱连接。

技术研发人员:侯云翌;于小龙;迟立宾;杨全枝
受保护的技术使用者:陕西延长石油(集团)有限责任公司
技术研发日:2020.08.26
技术公布日:2021.04.06

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