防提前座封的座封工具及完井管柱的制作方法

专利2022-11-15  126


本实用新型涉及油田完井技术领域,具体而言,涉及防提前座封的座封工具及完井管柱。



背景技术:

封隔器指的是具有弹性密封元件,并借此封隔各种尺寸管柱与井眼之间以及管柱之间的环形空间,并隔绝产层,以控制产(注)液,保护套管的井下工具。

但是在目前的裸眼独立筛管防砂完井作业中,常用大通径防砂封隔器悬挂筛管进行完井,座封工具会与封隔器一同下入,但是在管柱下入遇阻或出现其他故障时,封隔器容易提前座封,造成封隔器座封位置错误。

因此,提供一种能够防止封隔器提前座封的防提前座封的座封工具及完井管柱成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种防提前座封的座封工具及完井管,以缓解现有技术中封隔器提前座封的技术问题。

第一方面,本实用新型实施例提供了一种防提前座封的座封工具,包括基管、座封传力件和防座封件;

所述基管外壁套设有外护管,所述基管与所述外护管之间形成第一环空空间,所述座封传力件套设在所述基管外壁,所述座封传力件与所述基管销接,且所述座封传力件的一端位于所述第一环空空间内,且所述座封传力件与所述第一环空空间的两内壁滑动密封,所述基管上开设有与所述第一环空空间连通的通液口,工作液体能够通过所述通液口进入到第一环空空间内并驱动所述座封传力件朝向封隔器移动;

所述防座封件滑动套设在所述基管外壁,且所述防座封件上设置有用于防止封隔器的压环移动的限位部;

所述基管外壁开设有限位槽,所述防座封件上设置有与所述限位槽适配的弹性限位块,所述弹性限位块较所述限位部靠近所述第一环空空间,所述座封传力件上设置有约束台,在未座封时,所述约束台与所述弹性限位块对应以防止所述弹性限位块脱离所述限位槽。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式,其中,上述座封传力件包括活塞和传力组件;

所述活塞与所述第一环空空间的两内壁滑动密封;

所述传力组件与所述基管销接,所述传力组件与所述活塞抵接。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式,其中,上述传力组件包括传力套和座封套;

所述传力套销接在所述基管外壁,且所述传力套与所述活塞抵接;

所述座封套固定套设在所述传力套上。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式,其中,上述约束台设置在所述传力套的底部;

所述约束台与所述基管外壁之间的距离小于所述传力套的底部内壁与所述基管外壁之间的距离。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式,其中,上述防座封件包括弹性套;

所述弹性套滑动套设在所述基管外壁,所述弹性限位块设置在所述弹性套靠近所述座封传力件的一端;

所述弹性套上开设有用于安装所述限位部的安装槽。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式,其中,上述安装槽内设置有弹力件和挡销;

所述限位部上开设有用于安装所述弹力件的凹槽,所述凹槽的底部与所述弹力件抵接;

所述安装槽上开设有用于安装所述挡销的安装孔,所述弹力件的一端与所述凹槽抵接,另一端与所述挡销抵接。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式,其中,上述基管位于所述弹性套处设置有变径台阶,以使所述基管位于所述弹性套处的外径大于所述基管位于所述弹性套下方的外径。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式,其中,上述弹性限位块上设置有倒角。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式,其中,上述限位槽的槽口处设置有倒角,且倒角延伸至所述限位槽的槽底。

第二方面,本实用新型实施例提供了一种完井管柱,包括服务管柱和所述防提前座封的座封工具;

所述服务管柱与所述座封工具螺纹连接。

有益效果:

本实用新型提供了一种防提前座封的座封工具,包括基管、座封传力件和防座封件;基管外壁套设有外护管,基管与外护管之间形成第一环空空间,座封传力件套设在基管外壁,座封传力件与基管销接,座封传力件的一端位于第一环空空间内,且座封传力件与第一环空空间的两内壁滑动密封,基管上开设有与第一环空空间连通的通液口,工作液体能够通过通液口进入到第一环空空间内并驱动座封传力件朝向封隔器移动;防座封件滑动套设在基管外壁,且防座封件上设置有用于防止封隔器的压环移动的限位部;基管外壁开设有限位槽,防座封件上设置有与限位槽适配的弹性限位块,弹性限位块较限位部靠近第一环空空间,座封传力件上设置有约束台,在未座封时,约束台与弹性限位块对应以防止弹性限位块脱离限位槽。

如果遇到井壁狭小等情况,封隔器的胶筒处容易出现剐蹭导致封隔器提前座封;当封隔器的胶筒被井壁剐蹭时,由于封隔器上的压环被防座封件约束,而防座封件的弹性限位块被座封传力件的约束台约束在限位槽内,即当封隔器的胶筒被井壁剐蹭时封隔器的压环无法带动防座封件移动,从而避免封隔器提前进行座封工作;当进行封隔器座封工作时,向座封工具内投入钢球然后充液打压,液体能够从基座的通液口进入到第一环空空间内,液体能够推动座封传力件朝向封隔器移动,当座封传力件向下移动后,座封传力件上的约束台会与防座封件的弹性限位块脱离,在座封传力件推动封隔器的压环向下移动时,压环能够带着防座封件向下移动,防座封件的弹性限位块能够从基管的限位槽中脱离出来,从而使得压环能够向下移动,从而完成封隔器的座封。

本实用新型实施例提供了一种完井管柱,包括服务管柱和防提前座封的座封工具;服务管柱与座封工具螺纹连接。完井管柱与现有技术相比具有上述的优势,此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的防提前座封的座封工具使用时的结构示意图;

图2为图1中a处的局部放大图;

图3为图1中上部的局部放大图。

图标:

100-基管;110-外护管;120-第一环空空间;130-通液口;140-限位槽;150-变径台阶;

200-座封传力件;210-约束台;220-活塞;230-传力套;240-座封套;

300-防座封件;310-限位部;311-凹槽;320-弹性限位块;330-弹性套;340-安装槽;341-安装孔;350-弹力件;360-挡销;

400-封隔器;401-连接套;410-压环;411-卡槽;420-胶筒。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1、图2和图3所示,本实施例提供了一种防提前座封的座封工具,包括基管100、座封传力件200和防座封件300;基管100外壁套设有外护管110,基管100与外护管110之间形成第一环空空间120,座封传力件200套设在基管100外壁,座封传力件200与基管100销接,且座封传力件200的一端位于第一环空空间120内,且座封传力件200与第一环空空间120的两内壁滑动密封,基管100上开设有与第一环空空间120连通的通液口130,工作液体能够通过通液口130进入到第一环空空间120内并驱动座封传力件200朝向封隔器400移动;防座封件300滑动套设在基管100外壁,且防座封件300上设置有用于防止封隔器400的压环410移动的限位部310;基管100外壁开设有限位槽140,防座封件300上设置有与限位槽140适配的弹性限位块320,弹性限位块320较限位部310靠近第一环空空间120,座封传力件200上设置有约束台210,在未座封时,约束台210与弹性限位块320对应以防止弹性限位块320脱离限位槽140。

如果遇到井壁狭小等情况,封隔器400的胶筒420处容易出现剐蹭导致封隔器400提前座封;当封隔器400的胶筒420被井壁剐蹭时,由于封隔器400上的压环410被防座封件300约束,而防座封件300的弹性限位块320被座封传力件200的约束台210约束在限位槽140内,即当封隔器400的胶筒420被井壁剐蹭时封隔器400的压环410无法带动防座封件300移动,从而避免封隔器400提前进行座封工作;当进行封隔器400座封工作时,向座封工具内投入钢球然后充液打压,液体能够从基座的通液口130进入到第一环空空间120内,液体能够推动座封传力件200朝向封隔器400移动,当座封传力件200向下移动后,座封传力件200上的约束台210会与防座封件300的弹性限位块320脱离,在座封传力件200推动封隔器400的压环410向下移动时,压环410能够带着防座封件300向下移动,防座封件300的弹性限位块320能够从基管100的限位槽140中脱离出来,从而使得压环410能够向下移动,从而完成封隔器400的座封。

在未进行座封工作时,弹性限位块320位于限位槽140内,并且在约束台210的限制,即使封隔器400的胶筒420受到剐蹭等情况,封隔器400的压环410也无法将弹性限位块320脱离限位槽140,从而避免封隔器400受意外提前座封;在进行座封工作时,座封传力件200会向下(靠近封隔器400)移动,从而使得座封传力件200上的约束台210脱离弹性限位块320,此时压环410受到向下压力时,压环410会将弹性限位块320从限位槽140中拉出,在没有弹性限位块320的位置限定后,压环410能够顺利向下滑动,进而挤压封隔器400外壁的胶筒420撑开,从而进行座封工作。

其中,限位槽140可以设置成弧形槽,或者限位槽140内设置有倒角,或者设置成其他形状,以使弹性限位块320在无约束套的限位情况下,弹性限位块320受到向下拉力时能够从限位槽140内脱离。例如,弹性限位块320上设置有倒角,限位槽140的槽口处设置有倒角,且倒角延伸至限位槽140的槽底;限位槽140设置呈弧形槽,弹性限位块320可以设置成与之适配的弧形,或者弹性限位块320也可以设置成方形。

其中,基管100由中心管和上接头组成,中心管与上接头的内壁螺纹连接,外护管110与上接头的外壁螺纹连接。

其中,压环410与封隔器400上的连接套401装配形成卡槽411,卡槽411能够与限位部310卡接。

参见图1、图2和图3所示,本实施例的可选方案中,座封传力件200包括活塞220和传力组件;活塞220与第一环空空间120的两内壁滑动密封;传力组件与基管100销接,传力组件与活塞220抵接。

具体的,传力组件与基管100销接,从而避免传力组件在井内水流或其他外力的作用下意外向下滑动,从而保证传力组件上的约束台210能够对弹性限位块320进行限制作用。

其中,当进行座封工作时,基管100内的液体能够从通液口130进入到第一环空空间120内,然后随着液压的升高,液体会驱动活塞220向下滑动,活塞220驱动传力组件向下滑动,当压力达到设定压力值时,基管100与传力组件之间的销钉会被剪断,约束台210会随传力组件向下滑动,从而接触对弹性限位块320的约束。

参见图1、图2和图3所示,本实施例的可选方案中,传力组件包括传力套230和座封套240;传力套230销接在基管100外壁,且传力套230与活塞220抵接;座封套240固定套设在传力套230上。

具体的,传力套230受到活塞220的压力时会带动座封套240一起向下滑动,座封套240向下滑动一段距离后能够与封隔器400的压环410抵接,从而进行座封工作。

参见图1、图2和图3所示,本实施例的可选方案中,约束台210设置在传力套230的底部;约束台210与基管100外壁之间的距离小于传力套230的底部内壁与基管100外壁之间的距离。

具体的,传力套230的底端增厚形成约束台210,从而使得约束台210与基管100外壁之间的距离小于传力套230的底部内壁与基管100外壁之间的距离,当约束台210随传力套230向下滑动后,约束台210与弹性限位块320脱离,从而弹性限位块320位于传力套230的内部,并且内部空间较大,使得弹性限位块320有足够的空间向远离基管100的方向移动,从而从限位槽140内脱离出去。

参见图1、图2和图3所示,本实施例的可选方案中,防座封件300包括弹性套330;弹性套330滑动套设在基管100外壁,弹性限位块320设置在弹性套330靠近座封传力件200的一端;弹性套330上开设有用于安装限位部310的安装槽340。

具体的,通过安装槽340将限位部310安装在弹性套330上。

其中,限位部310可以采用锁块。

参见图1、图2和图3所示,本实施例的可选方案中,安装槽340内设置有弹力件350和挡销360;限位部310上开设有用于安装弹力件350的凹槽311,凹槽311的底部与弹力件350抵接;安装槽340上开设有用于安装挡销360的安装孔341,弹力件350的一端与凹槽311抵接,另一端与挡销360抵接。

具体的,通过设置弹力件350,能够将限位部310紧紧的抵接在基管100上,限位部310底部的凸缘与安装槽340适配,避免限位部310从安装槽340内脱离。

其中,弹力件350可以采用压缩弹簧。

参见图1、图2和图3所示,本实施例的可选方案中,基管100位于弹性套330处设置有变径台阶150,以使基管100位于弹性套330处的外径大于基管100位于弹性套330下方的外径。

具体的,当弹性套330在压环410的带动下向下滑动一端距离后,基管100的外径变小,在弹力件350的作用下,限位部310会被压向基管100,从而使得限位部310凸出安装槽340的部分向基管100移动一端距离,从而使限位部310与压环410脱离,避免弹性套330和限位部310发生卡死情况时应先压环410的移动。

本实施例提供了一种完井管柱,包括服务管柱和防提前座封的座封工具;服务管柱与座封工具螺纹连接。完井管柱与现有技术相比具有上述的优势,此处不再赘述。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。


技术特征:

1.一种防提前座封的座封工具,其特征在于,包括:基管(100)、座封传力件(200)和防座封件(300);

所述基管(100)外壁套设有外护管(110),所述基管(100)与所述外护管(110)之间形成第一环空空间(120),所述座封传力件(200)套设在所述基管(100)外壁,所述座封传力件(200)与所述基管(100)销接,所述座封传力件(200)的一端位于所述第一环空空间(120)内,且所述座封传力件(200)与所述第一环空空间(120)的两内壁滑动密封,所述基管(100)上开设有与所述第一环空空间(120)连通的通液口(130),工作液体能够通过所述通液口(130)进入到第一环空空间(120)内并驱动所述座封传力件(200)朝向封隔器(400)移动;

所述防座封件(300)滑动套设在所述基管(100)外壁,且所述防座封件(300)上设置有用于防止封隔器(400)的压环(410)移动的限位部(310);

所述基管(100)外壁开设有限位槽(140),所述防座封件(300)上设置有与所述限位槽(140)适配的弹性限位块(320),所述弹性限位块(320)较所述限位部(310)靠近所述第一环空空间(120),所述座封传力件(200)上设置有约束台(210),在未座封时,所述约束台(210)与所述弹性限位块(320)对应以防止所述弹性限位块(320)脱离所述限位槽(140)。

2.根据权利要求1所述的防提前座封的座封工具,其特征在于,所述座封传力件(200)包括活塞(220)和传力组件;

所述活塞(220)与所述第一环空空间(120)的两内壁滑动密封;

所述传力组件与所述基管(100)销接,所述传力组件与所述活塞(220)抵接。

3.根据权利要求2所述的防提前座封的座封工具,其特征在于,所述传力组件包括传力套(230)和座封套(240);

所述传力套(230)销接在所述基管(100)外壁,且所述传力套(230)与所述活塞(220)抵接;

所述座封套(240)固定套设在所述传力套(230)上。

4.根据权利要求3所述的防提前座封的座封工具,其特征在于,所述约束台(210)设置在所述传力套(230)的底部;

所述约束台(210)与所述基管(100)外壁之间的距离小于所述传力套(230)的底部内壁与所述基管(100)外壁之间的距离。

5.根据权利要求1所述的防提前座封的座封工具,其特征在于,所述防座封件(300)包括弹性套(330);

所述弹性套(330)滑动套设在所述基管(100)外壁,所述弹性限位块(320)设置在所述弹性套(330)靠近所述座封传力件(200)的一端;

所述弹性套(330)上开设有用于安装所述限位部(310)的安装槽(340)。

6.根据权利要求5所述的防提前座封的座封工具,其特征在于,所述安装槽(340)内设置有弹力件(350)和挡销(360);

所述限位部(310)上开设有用于安装所述弹力件(350)的凹槽(311),所述凹槽(311)的底部与所述弹力件(350)抵接;

所述限位部(310)的底部设置有用于与所述弹力件(350)抵接的凹槽(311);

所述安装槽(340)上开设有用于安装所述挡销(360)的安装孔(341),所述弹力件(350)的一端与所述凹槽(311)抵接,另一端与所述挡销(360)抵接。

7.根据权利要求6所述的防提前座封的座封工具,其特征在于,所述基管(100)位于所述弹性套(330)处设置有变径台阶(150),以使所述基管(100)位于所述弹性套(330)处的外径大于所述基管(100)位于所述弹性套(330)下方的外径。

8.根据权利要求1-7任一项所述的防提前座封的座封工具,其特征在于,所述弹性限位块(320)上设置有倒角。

9.根据权利要求8所述的防提前座封的座封工具,其特征在于,所述限位槽(140)的槽口处设置有倒角,且倒角延伸至所述限位槽(140)的槽底。

10.一种完井管柱,其特征在于,包括服务管柱和权利要求1-9任一项所述的防提前座封的座封工具;

所述服务管柱与所述座封工具螺纹连接。

技术总结
本实用新型提供了一种防提前座封的座封工具及完井管柱,涉及油田完井技术领域,防提前座封的座封工具包括基管、座封传力件和防座封件;基管上开设有与第一环空空间连通的通液口,工作液体能够通过通液口进入到第一环空空间内并驱动座封传力件朝向封隔器移动;防座封件滑动套设在基管外壁,且防座封件上设置有用于防止封隔器的压环移动的限位部;基管外壁开设有限位槽,防座封件上设置有与限位槽适配的弹性限位块,弹性限位块较限位部靠近第一环空空间,座封传力件上设置有约束台,在未座封时,约束台与弹性限位块对应以防止弹性限位块脱离限位槽。完井管柱包括服务管柱和防提前座封的座封工具。达到了防止封隔器提前座封的技术效果。

技术研发人员:武洪鑫;吴志民;顾海瑞;尚华振;尹玉超
受保护的技术使用者:东营市瑞丰石油技术发展有限责任公司;青岛瑞信石油设备制造有限公司
技术研发日:2020.07.08
技术公布日:2021.04.06

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