可撈自由下滑油管堵塞器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型涉及一種高壓油管內(nèi)防噴封堵裝置，尤其涉及一種多功能油管堵塞器。
【背景技術(shù)】
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[0002]油井或注水井進行井下作業(yè)時，如果井下有壓，通常需要先進行壓井或放噴降壓處理。
[0003]對于壓井作業(yè)，在作業(yè)過程中，壓井液在壓井過程中產(chǎn)生沉淀污染井底，部分甚至還會沿孔隙或裂縫滲入地層，堵塞氣流通道，污染井底附近產(chǎn)層，影響地層滲透能力，最終造成產(chǎn)量的減少和降低采收率。另外，對于低壓油氣井，作業(yè)后壓井液排出困難，對產(chǎn)層傷害更大甚至將井壓死。同時，由于地層壓力低無法將壓井液排出地面，必須借助其它機械動力將壓井液排出地面才能恢復生產(chǎn)，增加了額外的機械排水費用。對于放噴作業(yè)，不僅環(huán)保要求不允許，也會使局部地層壓力降低，并造成地面污染。因此，不壓井不放噴的帶壓作業(yè)措施越來越被各油田重視和推廣。
[0004]隨著油田生產(chǎn)技術(shù)工藝的提高和油田的發(fā)展需要，井下帶壓作業(yè)技術(shù)及帶壓作業(yè)設(shè)備已成為油田保護地層壓力、不污染地層、不污染地面和實現(xiàn)油田穩(wěn)定增產(chǎn)的重要手段。
[0005]采用帶壓作業(yè)的方法時首先要解決兩處問題:一是油套管的環(huán)形空間的密封，另一個是油管內(nèi)的堵塞問題。對于環(huán)形空間的密封問題，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)相當成熟。而對于油管內(nèi)堵塞問題，因為井下工具的復雜多變，加上油管內(nèi)結(jié)蠟結(jié)垢及管變管漏等系列問題，很難有一種萬全的密封辦法。
[0006]為了解決油管內(nèi)的堵塞問題，申請人在實用新型了種多功能高壓油管堵塞器，并在專利ZL201420608036.3中詳實公開這一技術(shù)方案，這種多功能高壓油管堵塞器結(jié)構(gòu)巧妙，能夠利用油管內(nèi)自身的壓力環(huán)境能量，使得膨脹膠筒受壓后變形，直徑增大，在膨脹膠套與油管內(nèi)孔之間形成可靠的密封結(jié)構(gòu)，即能對油管進行有效堵塞。利用開口螺紋鎖塊帶向滑行的特點，保證了堵塞器的密封不受外界壓力減低而影響。斜鍥式滑道柱和滑塊卡瓦的配合，實現(xiàn)與油管內(nèi)孔的壁錨定。因此，在堵塞過程中，無須人工操作，也不要外加作用力即能自動實現(xiàn)對油管進行有效封堵。同時這種封堵結(jié)構(gòu)能夠消除油管孔徑誤差引發(fā)封堵不可靠的缺陷。能實現(xiàn)傻瓜封堵。但是，它只能對油管進行有效堵塞，不能從油管中取出堵塞器。一旦因工藝要求中止作業(yè)，已經(jīng)投進油管的堵塞器因無法退出，沒法恢復生產(chǎn)。不得不繼續(xù)起出全部管柱，直至取出堵塞器后再下放油管恢復原來狀態(tài)，達到恢復生產(chǎn)的目的。這樣不僅給工藝選擇增加了難度，還會造成不必要的工時浪費。因此，油田更需要既能對油管進行有效堵塞，又能方便地從中取出的堵塞器，有了這樣的堵塞器就可以有效的避免因工藝改變而無法及時中止施工的情況，實現(xiàn)快速恢復生產(chǎn)的目的。其經(jīng)濟效益和社會效益都十分的顯著。
【實用新型內(nèi)容】:
[0007]本實用新型的目的是提供一種可撈自由下滑油管堵塞器，它在申請人ZL201420608036.3專利的基礎(chǔ)上進行改進，使之既能對油管進行有效堵塞，又能方便地從油管中取出。
[0008]本實用新型采取的技術(shù)方案如下:
[0009]一種可撈自由下滑油管堵塞器，其特征是:包括固定柱塞，護壓套、活動柱塞、滑道柱、滑塊卡瓦、固定座套、中心軸、膨脹膠筒、活動環(huán)座、開口單向螺母鎖塊、剪切套、剪釘、通氣連接套、密封套管、導向頭和打撈頭，在護壓套的內(nèi)孔中設(shè)有共軸線的上段孔和下段孔，在護壓套的下段側(cè)壁上設(shè)有限位槽孔，在滑道柱的上端面設(shè)有上內(nèi)螺紋孔，在滑道柱的中心設(shè)有使兩端面通連的中間通孔，在滑道柱的側(cè)面上沿周向等份地設(shè)有二個以上斜底滑槽，在固定座套的內(nèi)孔中從上到下依次設(shè)有同軸線的內(nèi)螺紋孔、配合孔和軸孔，固定柱塞旋接在滑道柱上端的上內(nèi)螺紋孔中，活動柱塞的內(nèi)孔套裝在固定柱塞的外圓上，并由固定柱塞下端的軸肩軸向限位，打撈頭的下段為中空臺階套，下段外圓大于上段外圓，其內(nèi)孔分為三段，下段為下配合孔、中段為上配合孔，上段為透氣小孔，下配合孔與上配合孔同軸線，透氣小孔與上配合孔通連，打撈頭套裝在固定柱塞上，其中，上配合孔與固定柱塞的外圓配合，下配合孔與活動柱塞的外圓相配合；護壓套套裝在打撈頭上，其中上段孔與打撈頭的上段外圓配合，下段孔與打撈頭的下段外圓配合；滑塊卡瓦分別安裝在對應的斜底滑槽和限位槽孔中，在自由狀態(tài)下，護壓套的下端面壓住滑塊卡瓦的上端面；所述中心軸從上到下包括連接螺紋段、膠筒段、防退鋸齒螺紋段、鎖定槽、過渡段和活塞段，固定座套、膨脹膠筒、活動環(huán)座、開口單向螺母鎖塊、剪切套和通氣連接套從上到下依次套裝在設(shè)置在中心軸上，其中，固定座套由旋接在中心軸的連接螺紋段上的螺母收緊，剪切套與活動環(huán)座旋接成一體，開口單向螺母鎖塊旋套在中心軸的防退鋸齒螺紋段上，且位于活動環(huán)座的下端，固定座套的上段密封地固定連接在滑道柱上，密封套管的上端密封地旋接在通氣連接套的下端，導向頭密封在旋接在密封套管的下端，在剪切套上對應于中心軸的鎖定槽處沿周向均勻地設(shè)有剪銷孔，在剪銷孔中都裝有剪釘，剪釘穿過剪銷孔插卡在鎖定槽內(nèi)，在中心軸的中心設(shè)有下通氣孔，下通氣孔的下端與通氣連接套的側(cè)面通氣孔相通連，上端穿過中心軸的上端面。
[0010]進一步，固定座套的上段與滑道柱之間的密封固定連接方式是:固定座套通過上段的內(nèi)螺紋孔旋接在滑道柱上的連接外螺紋上，在固定座套的配合孔與配合柱體之間設(shè)有密封件，使固定座套的上端與滑道柱下端實現(xiàn)密封螺紋固定連接。
[0011]進一步，剪銷孔的數(shù)量為2?4個，且沿剪切套的周向均分。
[0012]進一步，在滑道柱的側(cè)面上沿周向等份地設(shè)有三個斜底滑槽。
[0013]本實用新型所述可撈自由下滑油管堵塞器的使用方法及工作過程如下:
[0014]投堵時，在井口上方接一根油管短接，短接上端密封安裝閥門，按導向頭向下，護壓套朝上的方向，將本實用新型投入油管短接的內(nèi)孔中，然后關(guān)閉短接上端的閥門；當本實用新型沿油管內(nèi)孔自由下落時，油管內(nèi)壓力不斷增加，當本實用新型下落到預定深度后，油管內(nèi)的高壓介質(zhì)對本實用新型兩端進行施壓，由于中心軸的螺紋段外徑小于活塞段的直徑，因此，在油管體內(nèi)的壓力介質(zhì)就會對密封套管中的密封氣腔產(chǎn)生一個壓縮的趨勢，當兩端的壓力差大于剪釘剪切力時，剪釘被剪斷，密封套管相對中心軸上移，從而帶動剪切套、開口單項螺母鎖塊、活動環(huán)座一起向上滑行。由于油管體內(nèi)的壓力介質(zhì)對堵塞器的外部兩端的施壓作用，且滑塊卡瓦由護壓套自重影響處于下位，活動環(huán)座相對中心軸上行，帶動膨脹膠筒、固定座套和滑道柱上移，這樣就滑塊卡瓦外擴與油管內(nèi)孔壁咬合固定，隨著密封套管、剪切套、開口單項螺母鎖塊、活動環(huán)座和膨脹膠筒的進一步上移，膨脹膠筒受壓膨脹，將油管內(nèi)孔密封堵塞。此時一旦打開堵塞器上部油管的閥門，堵塞器上部油管內(nèi)的壓力就會被釋放，而堵塞器下部因為膨脹膠筒的隔斷，在堵塞器膨脹膠筒上下就會產(chǎn)生壓差推動密封套管、剪切套、開口單項螺母鎖塊、活動環(huán)座進一步上行，在此過程中，滑塊卡瓦則會被撐開，使得滑塊卡瓦撐在油管體內(nèi)孔壁上，使滑道柱牢固地咬固在油管體內(nèi)，變形后的膨脹膠筒與油管體內(nèi)孔之間形成可靠的密封結(jié)構(gòu)，即能對油管體的內(nèi)孔進行有效堵塞，并錨定在所下方的底部，即使堵塞器下部油管體內(nèi)的介質(zhì)壓力下降，由于開口單向螺母鎖塊具有只能向上推行，無法向下推移的特點，這樣就能阻止活動環(huán)座向下推行，確保堵塞器的長期密封效果，不會出現(xiàn)因壓力降低膨脹膠筒彈性恢復而影響堵塞效果。
[0015]當需要將本實用新型從油管中取出時，通過專用鋼絲繩打撈工具套在打撈頭上，向上牽拉，使打撈頭向上移動，當打撈頭上移到使固定柱塞上的中心通道的上端側(cè)面通道對住活動柱塞上端與打撈頭下部間的拆卸氣腔時，由于井下的壓力介質(zhì)通過通氣連接套的側(cè)面通孔、中心軸的下通氣孔、滑道柱上的中間通孔和固定柱塞上的中心通道相通連，因此壓力介質(zhì)就迫使打撈頭相對活動柱塞上移。由于打撈頭在液壓力的推動下上移，帶動護壓套上移，迫使滑塊卡瓦相對斜底滑槽上移，從而解除滑塊卡瓦與油管內(nèi)壁之間的鎖定。
[0016]由此可知，本實用新型結(jié)構(gòu)巧妙，能夠利用井下油管內(nèi)自身的壓力環(huán)境能量，使得膨脹膠筒受壓后變形，直徑增大，在膨脹膠套與油管內(nèi)孔之間形成可靠的密封結(jié)構(gòu)，即能對油管進行有效堵塞。利用開口螺紋鎖塊帶向滑行的特點，保證了堵塞器的密封不受外界壓力減低而影響。斜鍥式滑道柱和滑塊卡瓦的配合，實現(xiàn)與油管內(nèi)孔的壁錨定。因此，在堵塞過程中，無須人工操作，也不要外加作用力即能自動實現(xiàn)對油管進行有效封堵。同時這種封堵結(jié)構(gòu)能夠消除油管孔徑誤差引發(fā)封堵不可靠的缺陷。本實用新型不僅結(jié)構(gòu)巧妙，而且使用簡單方便，對操作者的技術(shù)要求低，能實現(xiàn)傻瓜封堵。當需要打撈時，只要向上拉動打撈頭，打開壓力通道，同樣也是巧妙的利用井下的壓力介質(zhì)使打撈頭帶動護壓套和滑塊卡瓦相對滑道柱上移，實現(xiàn)解鎖。
【附圖說明】
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[0017]圖1為本實用新型處于投放狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為打撈頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為護壓套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為固定座套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為滑道柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為圖5中A-A剖視放大圖；
[0023]圖7為固定柱塞、護壓套、活動柱塞、滑道柱、滑塊卡瓦和打撈頭之間裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8中心軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9為本實用新型處于封堵狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖10為本實用新型處于打撈狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:1-固定柱塞；2_護壓套；3_活動柱塞；4_滑道柱；5_滑塊卡瓦；6_固定座套；7_中心軸；8_膨脹膠筒；9_活動環(huán)座；10_開口單向螺母鎖塊；11-剪切套；12_剪釘；13-通氣連接套；14_密封套管；15-導向頭；16-打撈頭；17_螺母；18-側(cè)面通氣孔；
[0028]19-密封氣腔；20_油管體；21_上段孔；22_下段孔；23_限位槽孔；41_上內(nèi)螺紋孔；42_中間通孔；43_斜底滑槽；44_連接外螺紋；45_配合柱體；46_密封件；61_內(nèi)螺紋孔；62_配合孔；63_軸孔；71_連接螺紋段；72_膠筒段；73_防退鋸齒螺紋段；74_鎖定槽；75-過渡段；76_活塞段；77_下通氣孔；161-下段外圓；162_上段外圓；163_下配合孔；164-上配合孔；165_透氣小孔；166_拆御氣環(huán)；01_軸肩；02_中心通道；03_側(cè)面通道。