一种承下高压的井筒开关工具制造技术

技术编号:44845572 阅读:4 留言:0更新日期:2025-04-01 19:41
本技术公开了一种承下高压的井筒开关工具,属于油田井筒压力控制的封隔器桥塞领域,包括防阻坐封模块,单向锁紧模块,双向锚定模块,压缩密封模块以及拖挂滑套模块;防阻坐封模块为工具提供动力支持;单向锁紧模块为工具提供单向步进自动锁紧;双向锚定模块帮助工具留井锚定悬挂于套管,并承受两端液压形成的轴向力、本身的重力及上部管柱施加的下压载荷;压缩密封模块为工具与套管提供压缩密封支持,为单向锚定机构提供回复弹力支持;拖挂滑套模块以强制拖挂滑套的形式控制下部高压空间与上部低压空间的连通或阻断,从而控制本工具下部高压流体。本技术的有益效果是,可广泛应用于油田井筒下部高压的反复沟通与阻断控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田井筒压力控制的封隔器桥塞领域,特别是涉及一种承下高压的井筒开关工具


技术介绍

1、目前油田常用桥塞类工具对井筒下部高压进行临时封堵与控制,出于对锚定支撑机构防卡钻保护、和对桥塞上部耐压的追求,普通桥塞器的基本架构是卡瓦置于压缩胶筒的下方,利用上部胶筒的弹性回复力来维持锥体、卡瓦的支撑锚定;使用普通截断式死密封或活动式单向阀来临时封堵控制下层高压。由于这种架构本身的结构原因,它存在如下功能缺陷:1、桥塞承受下部高压时,胶筒向上反向压缩,其作用于锥体上的弹性回复力大幅下降甚至消失,锥体对卡瓦的径向支撑力减小,导致卡瓦对套管的锚定力(轴向支撑力)大幅减小,桥塞可能与套管相对滑脱,最终导致胶筒失去密封。2、常规桥塞密封胶筒位于卡瓦之上,当其承受下部高压时,胶筒向上压缩,将对锁紧机构进行剪切破坏,严重时将导致锁紧失败,桥塞解封,因而其承下压能力远低于承上压能力,不适用于控制下部异常高压的井筒。3、普通桥塞的截断式单向阀或活页式单向阀对下层高压进行控制,简单安装的密封圈在单向阀切换通断状态过程中,容易冲蚀损坏。


技术实现思路

1、鉴于上述现有技术存在的缺陷,本技术目的是为了克服上述缺点而提出一种承下高压的井筒开关工具,通过上置锚定机构,利用下部高压帮助密封胶筒正向压缩,驱动锚定机构支撑锚定套管得以强化,胶筒密封性能、锚定机构的锚定功能均可长期维持。通过强行复位拖挂式侧开滑套,行程控制下部高压与上部的通断,利用管柱的重力控制上下端的连通时,只需克服复位弹簧的弹力,没有管柱压弯曲的担心,并在结垢腐蚀环境下,通断功能更可靠,可广泛应用于油田井筒下部高压的反复沟通与阻断控制。

2、本技术解决其问题所采取的技术方案是:

3、一种承下高压的井筒开关工具,包括防阻坐封模块,单向锁紧模块,双向锚定模块,压缩密封模块以及拖挂滑套模块;

4、防阻坐封模块为工具的下井防止机械卡阻、内压驱动坐封、管柱与桥塞脱手分离,提供动力支持;

5、单向锁紧模块为工具坐封脱手后长期维持压缩、密封、锚定状态,提供单向步进自动锁紧;

6、双向锚定模块帮助工具留井锚定悬挂于套管,并承受两端液压形成的轴向力、本身的重力及上部管柱施加的下压载荷;

7、压缩密封模块为工具与套管提供压缩密封支持,为单向锚定机构提供回复弹力支持;

8、拖挂滑套模块以强制拖挂滑套的形式控制下部高压空间与上部低压空间的连通或阻断,从而控制本工具下部高压流体。

9、进一步地,防阻坐封模块包括上接头、外套、上锁块、外活塞、启动钉、内活塞、推套、中心管、死堵以及脱手钉;

10、死堵螺纹安装于中心管底部内腔,中心管上端螺纹连接上接头,中心管经脱手钉与外中心管挂接为一体,内活塞环套于中心管外,且被上锁块锁定于上接头下端环形凹槽内,外活塞经启动钉挂接于内活塞之外,外活塞限制上锁块径向扩张,推套上加工有径向均布的多条铣槽,推套螺纹连接于内活塞下方,推套下方扣接锁套上端外凹槽,外套螺纹连接上接头,并环套于推套之外,限制推套径向扩张。

11、进一步地,单向锁紧模块包括锁套、打捞头、解封块、解封钉、锁环以及锁环座;

12、锁环座套装于外中心管上端外侧,轴向被解封块限位,打捞头与锁环座通过解封钉挂接,并限制解封块径向扩张,锁环卡装于锁环座外侧,与锁套经单向齿啮合,使得锁套与锁环只能发生单向位移。

13、进一步地,双向锚定模块包括上锥体、卡瓦、卡瓦弹簧、卡瓦套、并帽以及下锥体;

14、上锥体位于卡瓦套内腔上部,并被卡瓦套内腔台阶单向限位,卡瓦嵌装于卡瓦套内腔,轴向位于上锥体与下锥体之间,卡瓦外侧安装卡瓦弹簧,使得卡瓦回收或具有回收的趋势,下锥体被并帽限位于卡瓦套内腔下部,并帽与卡瓦套螺纹连接。

15、进一步地,压缩密封模块包括外中心管、挡帽、胶筒、隔环、胶筒座以及压帽;

16、挡帽套装在胶筒座外侧,胶筒座上端与下锥体螺纹连接,胶筒、隔环、压帽套装于胶筒座外侧,胶筒座环于外中心管外侧,压帽与胶筒座有台阶限位,压帽不能从胶筒座下方抽出。

17、更进一步地,拖挂滑套模块包括连接头、开关体、滑套、复位弹簧以及控制插管;

18、连接头分别与压帽、外中心管、开关体螺纹连接,开关体内腔容纳滑套以及复位弹簧,滑套顶端与连接头台阶抵靠,滑套下端由复位弹簧支撑,开关体中部镂空加工侧向进液槽,滑套上部纵向铣加工多条宽槽,使得滑套上部能受控制而开合,控制插管下部开有多个侧向过流通道,并且加工有与滑套顶端匹配的锁定凹槽。

19、本技术采用以上技术方案,具有以下有益效果:

20、1、本工具采用锚定机构上置设计,承受下部高压时,该高压可帮助锁紧机构产生正向锁紧趋势,对锁紧机构无剪切破坏,不会导致锁紧机构失效,因而其承下高压能力更强;

21、2、本工具密封胶筒下置设计,利用下部高压促进密封胶筒进一步正向压缩,胶筒密封性能可长期维持,因而其更适合下部异常高压的井况;

22、3、本工具利用强行复位拖挂式侧开滑套,控制下部高压,侧开式滑套进液孔侧向设置,工具上下套管空间的液压压力差对滑套几乎没有轴向作用力,因而控制滑套的通断所需的轴向力量更小,只需克服复位弹簧弹力即可,另外,其强行拖挂滑套复位的控制方式使得本工具基本不受结垢、腐蚀等恶劣环境的影响;

23、4、本工具开关控制元件滑套的密封件采用硫化的方式固结在金属本体上,使其在反复拖动、高速液力冲击下具有更可靠的密封性能和寿命。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种承下高压的井筒开关工具,其特征在于:包括防阻坐封模块,单向锁紧模块,双向锚定模块,压缩密封模块以及拖挂滑套模块;

2.根据权利要求1所述的一种承下高压的井筒开关工具,其特征在于,防阻坐封模块包括上接头(1)、外套(2)、上锁块(3)、外活塞(4)、启动钉(5)、内活塞(6)、推套(7)、中心管(8)、死堵(28)以及脱手钉(12);

3.根据权利要求2所述的一种承下高压的井筒开关工具,其特征在于,单向锁紧模块包括锁套(9)、打捞头(10)、解封块(11)、解封钉(13)、锁环(14)以及锁环座(15);

4.根据权利要求2所述的一种承下高压的井筒开关工具,其特征在于,双向锚定模块包括上锥体(16)、卡瓦(18)、卡瓦弹簧(19)、卡瓦套(20)、并帽(21)以及下锥体(22);

5.根据权利要求4所述的一种承下高压的井筒开关工具,其特征在于,压缩密封模块包括外中心管(17)、挡帽(23)、胶筒(24)、隔环(25)、胶筒座(26)以及压帽(27);

6.根据权利要求5所述的一种承下高压的井筒开关工具,其特征在于,拖挂滑套模块包括连接头(29)、开关体(30)、滑套(31)、复位弹簧(32)以及控制插管(33);

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【技术特征摘要】

1.一种承下高压的井筒开关工具,其特征在于:包括防阻坐封模块,单向锁紧模块,双向锚定模块,压缩密封模块以及拖挂滑套模块;

2.根据权利要求1所述的一种承下高压的井筒开关工具,其特征在于,防阻坐封模块包括上接头(1)、外套(2)、上锁块(3)、外活塞(4)、启动钉(5)、内活塞(6)、推套(7)、中心管(8)、死堵(28)以及脱手钉(12);

3.根据权利要求2所述的一种承下高压的井筒开关工具,其特征在于,单向锁紧模块包括锁套(9)、打捞头(10)、解封块(11)、解封钉(13)、锁环(14)以及锁环座(15);

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【专利技术属性】
技术研发人员:鲁延瑞石皓中崔鹏伏学斌吴小峰吴璇张幸财屈英豪刘达为
申请(专利权)人:金湖县支点石油科技有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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