过小孔油管堵塞器制造技术

本实用新型专利技术涉及石油机械，特别涉及一种用于堵塞位于井下的小孔设备下方的油管内孔的油管堵塞器。它包括芯杆（１），芯杆（１）上套装有卡爪总成（４）、上卡瓦导向锥套（５）、中连接套（６）、下卡瓦导向锥套（７）、下连接套（８）、护套总成（９）和堵塞总成（１０），中连接套（６）上套装有上卡瓦总成（１１）、上压簧（１２）、下压簧（１３）和下卡瓦总成（１４）。它可以通过配水器等井下管柱工具的小孔堵塞位于其下方的大内径油管，具有在油管内固定牢固，堵塞可靠性高的优点，它能够可靠封堵住井下油管从而防止发生井喷，保证正常的水井大修作业，从而起到保护环境和安全生产的作用，它使用安全性高，使用起来更方便，更有利于油田生产的安全。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油机械，特别涉及一种用于堵塞位于井下的小孔设备下方的油 管内孔的油管堵塞器。
技术介绍
在现代采油工程实施过程对水井进行维修时，需要把注水管柱连同用于注水的配 水器一同起出地面进行维护更新，在管柱被提出地面过程中，长期注水形成的地层高压即 地层能量会产生损失，维修完成后，恢复地层压力至少需要60天高强度注水才能达到生产 的需要。地层能量损失的同时，对周边油井的生产造成很大的影响，并且在维修过程中大量 的地层水随高压流出地面，造成环境污染，对水井周边的耕地也会造成损失，所以现在迫切 需要一种既能保持地层能量不泄漏，又能保护周边环境的新方法和工具。不压井作业技术 出现后，水井维修作业过程中如何堵住油管内孔成为该技术的关键，现在普遍采用的方法 是一、油管堵塞器封堵的办法，但油管堵塞器封堵部位的外径和油管的内径要过盈 配合，油管堵塞器只能到达管柱中多级配水器的最上一级内径，配水器中部孔小于油管内 孔，封堵器不能通过配水器的小孔，也就是说在最上一级配水器以下的大部分管柱无法封 堵。二、直接下工具封堵配水器的小孔，但由于配水器的规格型号繁杂，以及长期在 地下配水器密封部位受到腐蚀，封堵效果不好。三、也有采用在管柱下部先下一工具，然后向管柱加注凝固剂的方法的，但这种 方法实施工期长、作业繁锁、成本高、可靠性差，不适于采用。由于井下压力很大，可靠堵塞油管并不容易，而更难解决的是通过配水器等井下 管柱工具的小孔堵塞位于其下方指定位置的大内径油管，堵塞器既不容易通过小孔又不容 易堵塞住油管，至今仍属于无法解决的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可以通过配水器等井下管柱工具的小孔堵塞位于 其下方指定位置的大内径油管的过小孔油管堵塞器。本技术的技术解决方案是它包括芯杆，芯杆的上端连接有送头主体、下端连 接有导向头，芯杆上送头主体和导向头之间从上向下顺次套装有卡爪总成、上卡瓦导向锥 套、中连接套、下卡瓦导向锥套、下连接套、护套总成和堵塞总成，上卡瓦导向锥套、中连接 套、下卡瓦导向锥套、下连接套和护套总成从上向下首尾顺次相固定连接，中连接套和芯杆 上上卡瓦导向锥套和下卡瓦导向锥套之间从上向下顺次套装有上卡瓦总成、上压簧、下压 簧和下卡瓦总成，上卡瓦总成的卡瓦与上卡瓦导向锥套滑动配合，下卡瓦总成的卡瓦与下 卡瓦导向锥套滑动配合，上卡瓦总成和下卡瓦总成与中连接套之间分别通过锁定钢球轴向 固定，芯杆上设有两段当芯杆相对于中连接套上行时可以使锁定钢球的轴向定位被解除的缩径段，上压簧的上端压在上卡瓦总成上、下端压在中连接套中部的卡台上，下压簧的上端 压在中连接套中部的卡台上、下端压在下卡瓦总成上，下连接套与芯杆之间通过剪钉相连， 护套总成的下端滑动套装在堵塞总成的上端外部并与其滑动配合。本技术的技术效果是它可以通过配水器等井下管柱工具的小孔堵塞位于其 下方指定位置的大内径油管，具有在油管内固定牢固，堵塞可靠性高的优点，它能够可靠封 堵住井下油管从而防止发生井喷，保证正常的水井大修作业，从而起到保护环境和安全生 产的作用，它使用安全性高，使用起来更方便，更有利于油田生产的安全。它可以直接通过配水器的小孔到达管柱的最底部，通过一系列机构的动作，对注 水管柱实行有效封堵，从而彻底解决不压井作业封堵技术的关键。它实现技术方案的关键是1、双卡瓦总成定位机构；2、扩张式堵塞总成密封机 构；3、双层分瓣护套总成扩张保护机构；4、可调式锁瓦锁紧机构。本堵塞器不动作状态外径小于配水器的小孔，能够顺利到达管柱的底部，解决了 可靠定位的问题，1、它采用了弹簧机构控制双向卡瓦总成，解决了工具压力波动整体失效 的问题，本堵塞器到达指定位置后，有一个强制的定位，可以牢固地固定在油管内壁上；2、 解决了小直径胶筒封大内径内孔的问题，本技术采用特殊的空心结构的异形胶筒，它 可以用小的外径封堵住比它大20多mm的油管内壁；3、本技术采用了双层分瓣护套总 成扩张式胶筒保护装置，解决了胶筒密封后的承受高压能力问题；在胶筒密封油管产生高 压后，胶筒的承压能力可达20-50MPA，不至于造成胶筒的损坏和泄露，这也是本技术的关键 点；4、它解决了工作过程中的压力变化问题，本技术采用了锁瓦式浮动锁紧机构，该机 构保证了在地层压力变化时，胶筒能随地层压力的变化而收紧，并且在压力变小时继续保 持密封状态，从而满足在水井维修施工的全过程中的需要。本堵塞器有效解决了过小孔问题、工具可靠定位问题、小直径胶筒封堵大内径油 管的问题、胶筒承受高压而不损坏而能正常工作的问题、工作过程中压力变化可靠封堵的 问题。本方案经过数十次的改进、完善、试验及再改进完善的艰苦过程，最终达到了理想的 效果。它具有实施方便、工作可靠性高、经济、环保等众多优点于一身，在现代采油作业中可 发挥不可替代的作用。附图说明附图为本技术实施例分段剖视图。具体实施方式如图所示，它包括芯杆1，芯杆1的上端连接有送头主体2、下端连接有导向头3，芯 杆1上送头主体2和导向头3之间从上向下顺次套装有卡爪总成4、上卡瓦导向锥套5、中 连接套6、下卡瓦导向锥套7、下连接套8、护套总成9和堵塞总成10，上卡瓦导向锥套5、中 连接套6、下卡瓦导向锥套7、下连接套8和护套总成9从上向下首尾顺次相固定连接，中连 接套6和芯杆1上上卡瓦导向锥套5和下卡瓦导向锥套7之间从上向下顺次套装有上卡瓦 总成11、上压簧12、下压簧13和下卡瓦总成14，上卡瓦总成11的卡瓦15与上卡瓦导向锥 套5滑动配合，下卡瓦总成14的卡瓦15与下卡瓦导向锥套7滑动配合，上卡瓦总成11和 下卡瓦总成14与中连接套6之间分别通过锁定钢球16轴向固定，芯杆1上设有两段当芯杆1相对于中连接套6上行时可以使锁定钢球16的轴向定位被解除的缩径段17，上压簧 12的上端压在上卡瓦总成11上、下端压在中连接套6中部的卡台61上，下压簧13的上端 压在中连接套6中部的卡台61上、下端压在下卡瓦总成14上，下连接套8与芯杆1之间通 过剪钉81相连，护套总成9的下端滑动套装在堵塞总成10的上端外部并与其滑动配合。送头主体2由绳帽21和上端与绳帽21轴向相连、下端与芯杆1的上端相连的上 接头体22构成，上接头体22的下端通过连接钢球23与芯杆1的上端轴向相卡接，上接头 体22与卡爪总成4之间设有下端与卡爪总成4相连、套装在上接头体22与芯杆1相连接 位置的上连接套24，上接头体22与芯杆1的上端相连接点被拉出上连接套M上端后连接 钢球23脱落、上接头体22与芯杆1可以脱开。芯杆1由轴向相连的上芯杆18、中芯杆19和下芯杆20构成。芯杆1上的两缩径 段17分别设于中芯杆19上上卡瓦总成11和下卡瓦总成14与中连接套6之间的锁定钢球 16位置的下方。卡爪总成4由套装在芯杆1上的卡爪主体41和上端向上可以卡在油管之间、下端 分别铰连在卡爪主体41下端的3个卡爪42构成。上卡瓦导向锥套5内设有套在芯杆1上、防止芯杆1自动下滑的弹簧51和锁瓦 52，弹簧51的上端压在卡爪总成4的下端面上、下端压在锁瓦52上端，锁瓦52下端顶在设 于上卡瓦导向锥套5内的锁瓦座53上，芯杆1的外壁上设有一段与锁瓦52的单向卡齿相 配合的单向齿纹20。中连接套6本文档来自技高网...

【技术保护点】
过小孔油管堵塞器，它包括芯杆（１），芯杆（１）的上端连接有送头主体（２）、下端连接有导向头（３），其特征在于：芯杆（１）上送头主体（２）和导向头（３）之间从上向下顺次套装有卡爪总成（４）、上卡瓦导向锥套（５）、中连接套（６）、下卡瓦导向锥套（７）、下连接套（８）、护套总成（９）和堵塞总成（１０），上卡瓦导向锥套（５）、中连接套（６）、下卡瓦导向锥套（７）、下连接套（８）和护套总成（９）从上向下首尾顺次相固定连接，中连接套（６）和芯杆（１）上上卡瓦导向锥套（５）和下卡瓦导向锥套（７）之间从上向下顺次套装有上卡瓦总成（１１）、上压簧（１２）、下压簧（１３）和下卡瓦总成（１４），上卡瓦总成（１１）的卡瓦（１５）与上卡瓦导向锥套（５）滑动配合，下卡瓦总成（１４）的卡瓦（１５）与下卡瓦导向锥套（７）滑动配合，上卡瓦总成（１１）和下卡瓦总成（１４）与中连接套（６）之间分别通过锁定钢球（１６）轴向固定，芯杆（１）上设有两段当芯杆（１）相对于中连接套（６）上行时可以使锁定钢球（１６）的轴向定位被解除的缩径段（１７），上压簧（１２）的上端压在上卡瓦总成（１１）上、下端压在中连接套（６）中部的卡台（６１）上，下压簧（１３）的上端压在中连接套（６）中部的卡台（６１）上、下端压在下卡瓦总成（１４）上，下连接套（８）与芯杆（１）之间通过剪钉（８１）相连，护套总成（９）的下端滑动套装在堵塞总成（１０）的上端外部并与其滑动配合。...

【技术特征摘要】
1.过小孔油管堵塞器，它包括芯杆(1)，芯杆(1)的上端连接有送头主体(2)、下端连接 有导向头(3)，其特征在于芯杆(1)上送头主体(2)和导向头(3)之间从上向下顺次套装有 卡爪总成(4)、上卡瓦导向锥套(5)、中连接套(6)、下卡瓦导向锥套(7)、下连接套(8)、护套 总成(9)和堵塞总成(10)，上卡瓦导向锥套(5)、中连接套(6)、下卡瓦导向锥套(7)、下连接 套(8)和护套总成(9)从上向下首尾顺次相固定连接，中连接套(6)和芯杆(1)上上卡瓦导 向锥套(5)和下卡瓦导向锥套(7)之间从上向下顺次套装有上卡瓦总成(11)、上压簧(12)、 下压簧(13)和下卡瓦总成(14)，上卡瓦总成(11)的卡瓦(15)与上卡瓦导向锥套(5)滑动 配合，下卡瓦总成(14)的卡瓦(15)与下卡瓦导向锥套(7)滑动配合，上卡瓦总成(11)和下 卡瓦总成(14)与中连接套(6)之间分别通过锁定钢球(16)轴向固定，芯杆(1)上设有两段 当芯杆(1)相对于中连接套(6)上行时可以使锁定钢球(16)的轴向定位被解除的缩径段 (17)，上压簧(12)的上端压在上卡瓦总成(11)上、下端压在中连接套(6)中部的卡台(61) 上，下压簧(13)的上端压在中连接套(6)中部的卡台(61)上、下端压在下卡瓦总成(14)上， 下连接套(8)与芯杆(1)之间通过剪钉(81)相连，护套总成(9)的下端滑动套装在堵塞总 成(10)的上端外部并与其滑动配合。2.如权利要求1所述的过小孔油管堵塞器，其特征在于所述送头主体(2)由绳帽(21) 和上端与绳帽(21)轴向相连、下端与芯杆(1)的上端相连的上接头体(22)构成，上接头体 (22)的下端通过连接钢球(23)与芯杆(1)的上端轴向相卡接，上接头体(22)与卡爪总成 (4)之间设有下端与卡爪总成(4)相连、套装在上接头体(22)与芯杆(1)相连接位置的上 连接套(24)。3.如权利要求1所述的过小孔油管堵塞器，其特征在于所述芯杆(1)由轴向相连的上 芯杆(18)、中芯杆(19)和下芯杆(20)构成。4.如权利要求1所述的过小孔油管堵塞器，其特征在于所述卡爪总成(4)由套装在芯 杆(1)上的卡爪主体(41)和上端向上可...

【专利技术属性】
技术研发人员：马中原，
申请(专利权)人：马中原，
类型：实用新型
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