本发明专利技术提供了一种免钻除油套管暂堵短节及其应用，属于石油钻完井井下工具领域。本发明专利技术免钻除油套管暂堵短节包括：上接头和下接头，以及安装在下接头的内腔中的剪钉套和破碎激发机构；在所述剪钉套的内腔中的上部安装有破裂盘，所述破碎激发机构安装在所述破裂盘的下方；当破裂盘向下移动到与破碎激发机构接触时，所述破碎激发机构能够使破裂盘发生破碎。本发明专利技术装置可以承受管内50MPa以上的高压差，内部暂堵元件可在一定压力下破碎，达到管内全通径的要求，而且无需下入专用工具坐封，后续也无需下钻钻除，极大地减小了作业成本，作业更为简单，可靠性更高。同时，本发明专利技术装置还可以作为漂浮下套管装置，增加水平段套管的浮力。增加水平段套管的浮力。增加水平段套管的浮力。
【技术实现步骤摘要】
一种免钻除油套管暂堵短节及其应用
[0001]本专利技术属于石油钻完井井下工具领域，具体涉及一种免钻除油套管暂堵短节及其应用。
技术介绍
[0002]当需要进行封隔器坐封或油套管测试时，往往需要对管内进行暂堵，在完成测试后再去除或取出暂堵工具使管内重新通畅，以进行后续的作业和生产。现有的暂堵工具多为桥塞或堵塞器等装置，测试前需要采用专用工具下入并坐封，测试完成后需要通过回收、钻除或溶解等操作去除暂堵工具。这些技术存在以下缺点：
[0003](1)测试前需要采用专用工具下入和坐封，增加了作业时间，坐封效果难以保证，坐封失败将无法完成相关测试；
[0004](2)测试后去除难度大，可回收的暂堵塞需要下入专用工具，回收成功率无法保证；钻除需要重新组织钻机进行作业，作业成本大幅提高；溶解时间往往较长，且无法准确判断溶解的状态，可能影响后续作业管柱的下入。
[0005]为此，中国专利公开文献CN111441741A公开了一种可溶可泵开式暂堵桥塞工具及使用方法，其主体由可溶合金材料制成，封隔器胶筒由可溶橡胶材料制成。暂堵功能完成后可憋压打开芯轴内通道，实现快速求产；其他封隔器部件可在井内环境中缓慢溶解，无需钻除等操作。该技术存在以下问题：需要通过专用工具下入并坐封后，才能起到暂堵作用；憋通后的内部通道较小，影响后续管串下入；全部溶解需要一定的时间，且溶解状况无法保证。
[0006]中国专利公开文献CN1910336A公开了一种采用玻璃材料制成的暂堵塞，其内部安装了多个给定厚度的圆盘状玻璃或陶瓷元件，玻璃圆盘实现管内的临时封堵，用于封堵管内压力，能够承受上下压差。在测试完成后，通过引爆预置在玻璃上方的炸药，使其粉碎成小的颗粒，这些小颗粒可以随钻井液循环出来，从而实现管内的全通径。虽然该技术很好地解决了常规暂堵工具去除难的问题，但其仍需要通过预置炸药，而炸药爆炸可能导致管内其他部件损伤，同时在运输和安装过程中存在一定的风险，对运输和贮存要求较高，不便于现场应用和工业化生产。
[0007]美国专利公开文献US15/753633公开了一种暂堵塞，其内部安装有一个或多个玻璃圆盘，通过特定的机构固定在外壳上，当需要去除暂堵塞时，通过机械或液压使锁定机构13和14分离，玻璃盘快速下行撞击本体侧面的螺栓12，从而击碎玻璃盘，实现管内全通径。该专利通过侧面安装的螺栓使玻璃圆盘破碎，螺钉侧面安装存在泄漏风险。
[0008]美国专利公开文献US14/777893公开了一种玻璃暂堵塞，其采用多层玻璃，玻璃圆盘间填充不可压缩的液体，并安装液压阀。当井口憋压后，液压阀打开，玻璃盘间的液体外泄，两玻璃盘相向运动，接触侧面的针爪装置，击碎玻璃实现全通径。而该装置的缺点是液压阀可能存在泄漏风险导致玻璃提前破碎。
[0009]美国专利公开文献US16/035228公开了一种暂堵塞，其内部安装有玻璃圆盘，圆盘
下方有可剪切的托盘，托盘侧面安装有凸起机构。当管内憋压至一定压力后，托盘剪切环剪断下行，玻璃侧面接触凸起机构，击碎玻璃，实现管内全通径。该专利通过剪切环实现压力控制，剪切环的剪切压力控制难度大，对材料的性能稳定性要求高。同时通过侧面的凸起撞击玻璃圆盘从而击碎玻璃，侧面与玻璃盘接触非点接触，局部载荷不大，可能导致无法瞬间破碎，影响玻璃破碎效果。
技术实现思路
[0010]本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种免钻除油套管暂堵短节及其应用，既能够承受管内高压，又能够在井口憋压的情况下快速可靠地去除，实现管内全通径，减低作业风险，提高作业效率。
[0011]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0012]本专利技术的第一个方面，提供了一种免钻除油套管暂堵短节，所述免钻除油套管暂堵短节包括：上接头和下接头，以及安装在下接头的内腔中的剪钉套和破碎激发机构；
[0013]在所述剪钉套的内腔中的上部安装有破裂盘，所述破碎激发机构安装在所述破裂盘的下方；
[0014]当破裂盘向下移动到与破碎激发机构接触时，所述破碎激发机构能够使破裂盘发生破碎。
[0015]本专利技术的进一步改进在于：
[0016]所述剪钉套为圆筒状结构，在所述剪钉套的中部内壁上设置有与其同轴线的环形凸台，所述破裂盘的下端面与所述环形凸台的上端面接触；
[0017]在所述环形凸台上开有多个撞针槽，每个撞针槽从下至上贯穿环形凸台。
[0018]在所述剪钉套的下部开有多个第一剪钉孔，第一剪钉孔贯穿剪钉套的壁。
[0019]优选的，每个第一剪钉孔的中心轴线与所述剪钉套的中心轴线垂直；
[0020]优选的，多个第一剪钉孔在圆周上均布；
[0021]优选的，多个撞针槽在环形凸台的圆周上均布。
[0022]本专利技术的进一步改进在于：
[0023]在所述剪钉套的内壁上开有内密封槽，该内密封槽位于所述环形凸台的上方，在内密封槽内安装有内密封圈；
[0024]在所述剪钉套的下部外壁上设置有外密封槽，该外密封槽位于所述第一剪钉孔的上方，在该外密封槽内安装有外密封圈。
[0025]本专利技术的进一步改进在于：
[0026]在所述破裂盘的上方设置有压帽；
[0027]所述压帽为圆筒状结构，其上端设置有向外的环形翻边；
[0028]在所述压帽的下部外壁上设置有外螺纹，在所述剪钉套的上部内壁上设置有内螺纹，所述内螺纹位于内密封槽的上方，压帽通过螺纹连接在所述剪钉套的上部；
[0029]所述破裂盘的上端面与所述压帽的下端面接触，所述压帽的上端面与所述上接头的下端面接触，所述压帽的环形翻边的下端面与所述剪钉套的上端面接触。
[0030]本专利技术的进一步改进在于：
[0031]所述破碎激发机构包括：剪钉、撞针套；
[0032]所述撞针套为圆筒状结构，其外壁为阶梯轴结构，包括大径段和小径段，两者之间形成撞针套台阶；
[0033]在所述小径段上设置有多个第二剪钉孔，第二剪钉孔与剪钉套上的第一剪钉孔一一对应；
[0034]在所述小径段的端部设置有多个撞针，每个撞针的底部与小径段的端面连接，每个撞针的顶部为尖锐结构；
[0035]所述撞针套上的撞针与剪钉套上的撞针槽一一对应。
[0036]本专利技术的进一步改进在于：
[0037]所述撞针套的内径与剪钉套上的环形凸台的内径相同。
[0038]优选的，每个第二剪钉孔的中心轴线与撞针套的中心轴线垂直；
[0039]优选的，多个第二剪钉孔在圆周上均布。
[0040]本专利技术的进一步改进在于：
[0041]在所述下接头的内壁上设置有下台阶，所述撞针套的下端面与所述下台阶接触；
[0042]撞针套的小径段从剪钉套的下端插入到剪钉套的内腔中，各个第一剪钉孔和各个第二剪钉孔对齐，且各个撞针分别位于各个撞针槽内；
[0043]剪钉依次穿过第一剪钉孔和第二剪钉孔，将剪钉套和撞针套连接起来；
[0044]撞针套的上端面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种免钻除油套管暂堵短节，其特征在于：所述免钻除油套管暂堵短节包括：上接头和下接头，以及安装在下接头的内腔中的剪钉套和破碎激发机构；在所述剪钉套的内腔中的上部安装有破裂盘，所述破碎激发机构安装在所述破裂盘的下方；当破裂盘向下移动到与破碎激发机构接触时，所述破碎激发机构能够使破裂盘发生破碎。2.根据权利要求1所述的免钻除油套管暂堵短节，其特征在于：所述剪钉套为圆筒状结构，在所述剪钉套的中部内壁上设置有与其同轴线的环形凸台，所述破裂盘的下端面与所述环形凸台的上端面接触；在所述环形凸台上开有多个撞针槽，每个撞针槽从下至上贯穿环形凸台；在所述剪钉套的下部开有多个第一剪钉孔，第一剪钉孔贯穿剪钉套的壁。3.根据权利要求2所述的免钻除油套管暂堵短节，其特征在于：每个第一剪钉孔的中心轴线与所述剪钉套的中心轴线垂直；多个第一剪钉孔在圆周上均布；多个撞针槽在环形凸台的圆周上均布。4.根据权利要求3所述的免钻除油套管暂堵短节，其特征在于：在所述剪钉套的内壁上开有内密封槽，该内密封槽位于所述环形凸台的上方，在内密封槽内安装有内密封圈；在所述剪钉套的下部外壁上设置有外密封槽，该外密封槽位于所述第一剪钉孔的上方，在该外密封槽内安装有外密封圈。5.根据权利要求4所述的免钻除油套管暂堵短节，其特征在于：在所述破裂盘的上方设置有压帽；所述压帽为圆筒状结构，其上端设置有向外的环形翻边；在所述压帽的下部外壁上设置有外螺纹，在所述剪钉套的上部内壁上设置有内螺纹，所述内螺纹位于内密封槽的上方，压帽通过螺纹连接在所述剪钉套的上部；所述破裂盘的上端面与所述压帽的下端面接触，所述压帽的上端面与所述上接头的下端面接触，所述压帽的环形翻边的下端面与所述剪钉套的上端面接触。6.根据权利要求5所述的免钻除油套管暂堵短节，其特征在于：所述破碎激发机构包括：剪钉、撞针套；所述撞针套为圆筒状结构，其外壁为阶梯轴结构，包括大径段和小径段，两者之间形成撞针套台阶；在所述小径段上设置有多个第二剪钉孔，第二剪钉孔与剪钉套上的第一剪钉孔一一对应；在所述小径段的端部设置有多个撞针，每个撞针的底部与小径段的端面连接，每个撞针的顶部为尖锐结构；所述撞针套上的撞针与剪钉套上的撞针槽一一对应。7...
【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞，阮臣良，廖洪千，张国亮，徐星，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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