智能井井下对接工具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能井井下对接工具，包括有留井对接总成和留井密封总成，留井对接总成和留井密封总成活动连接；留井对接总成中设有相互连通的液压通道和内套传压孔，液压通道中设有能够封堵液压通道的球体；留井密封总成中设置有外套传压孔、管线对接孔、控制管线和本体管线导向槽，外套传压孔、管线对接孔和从本体管线导向槽穿过的控制管线依次连通；留井对接总成和留井密封总成错开时，球体封堵液压通道，内套传压孔与外套传压孔错开设置；留井对接总成和留井密封总成对接时，所述球体脱离液压通道，所述内套传压孔与外套传压孔对接。本发明节省了生产时间和相关费用，可实现多控制管线独立控制生产过程。
【专利说明】
智能井井下对接工具
【技术领域】
[0001]本发明属于石油工程领域，尤其涉及一种应用于油、气、水开采的智能井井下对接工具。
【背景技术】
[0002]智能完井技术可以对地层的性能进行长期地监测控制和对油井进行优化采油，而信息是通过控制管线进行采集和控制，在智能井井下工具上安装控制管线，控制管线需要与地面系统相连。
[0003]目前，智能井井下工具并不存留在井内，而是通过管线直接与井口相连，由于整根管柱由多个封隔器系统组成，所以起出非常困难，而且容易造成控制管线脱落、落井。生产过程中，若需要检泵或井下发生其它故障则需将井下工具全部提出，才能进行作业，浪费了大量的人力物力，增加作业成本。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种智能井井下对接工具，能将井下生产管柱和留井管柱分离，并进行液控管线和管柱的快速准确地对接。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能井井下对接工具，包括有留井对接总成和留井乾'封总成，所述留井对接总成和留井乾'封总成活动连接；
所述留井对接总成中设有相互连通的液压通道和内套传压孔，所述液压通道中设有能够封堵液压通道的球体；
所述留井密封总成中设置有外套传压孔、管线对接孔、控制管线和本体管线导向槽，所述外套传压孔、管线对接孔和从本体管线导向槽穿过的控制管线依次连通；
所述留井对接总成和留井密封总成错开时，所述球体封堵液压通道，所述内套传压孔与外套传压孔错开设置；
所述留井对接总成和留井密封总成对接时，所述球体脱离液压通道，所述内套传压孔与外套传压孔对接。
[0006]进一步地，所述留井对接总成包括有导向套、芯轴和锥体，所述导向套的下端与芯轴螺接，所述芯轴的下端与锥体螺接。
[0007]进一步地，所述导向套为圆柱壳体，在导向套的外部设置有六个导向槽，每个所述导向槽内均穿设控制管线，所述导向槽外侧设有连接套，所述连接套外侧设有外套筒，所述连接套为分瓣结构。
[0008]进一步地，所述芯轴为圆柱壳体，所述芯轴内设置有与导向槽相对应的六个液压通道，每个所述液压通道对应设置有内套传压孔，且每个内套传压孔是径向错开且轴向均匀分布在芯轴上，从导向槽穿过的控制管线的下端与液压通道的上端相连接。
[0009]进一步地，每个所述液压通道中设有一个球体，在芯轴外侧设置有限位套，所述限位套与球体相配合，所述限位套上部连接有弹簧，在限位套向下的运动方向上设置有挡环。
[0010]进一步地，所述芯轴下部的外侧设有内套，径向错开且轴向均匀分布的六个内套传压孔设置在所述内套上，所述内套的外侧设有六个密封组合并分别将六个内套传压孔前后乾'封。
[0011]进一步地，所述留井密封总成包括有外壳本体和连接接头，所述外壳本体与连接套连接，所述外壳本体的下部与连接接头螺接，所述外壳本体的内侧设有外滑套，所述外滑套的底部与锥体相接触，在所述外滑套和连接接头之间设有弹簧。
[0012]进一步地，所述外滑套上设有径向错开且轴向均匀分布的六个外套传压孔，在外滑套外侧设有六个密封组合并分别将六个外滑套传压孔前后密封。
[0013]进一步地，所述外壳本体上设有六个径向错开且轴向均匀分布的管线对接孔，所述外壳本体的外部均匀设置有六个本体管线导向槽，所述管线对接孔与从本体管线导向槽穿过的控制管线相对接。
[0014]进一步地，在所述连接接头和外壳本体的连接处设有密封圈，在所述管线导向槽和芯轴的连接位置处设置有密封圈。
[0015]本发明的具有如下益效果，节省了生产时间和相关费用，降低了生产过程出现故障时的修井风险和成本，防止了控制管线的挤压，耐用性高，高性能密封，能够快速准确对接，可实现多控制管线独立控制生产过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为智能井井下对接工具的结构不意图；
图2为智能井井下对接工具中的留井对接总成部分的结构不意图；
图3为智能井井下对接工具中的留井密封总成部分的结构示意图。
[0017]图中，图中:1、导向套，1-1、管线导向槽，2、外套筒，3、连接套，4、固定套，5、芯轴，6、弹簧，7、限位套，8、球体，9、挡环，10、内套，11、锥体，12、外壳本体，12-1、本体管线导向槽，13、外滑套，14、弹簧，15、连接接头，16、控制管线，17、剪切销钉，18、密封圈，19、通道传压孔，20、密封组合，21、内套传压孔，22、密封组合，23、管线对接孔，24、外套传压孔，25、密封圈。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0019]如图1所不，本发明提供一种智能井井下对接工具，包括有留井对接总成和留井密封总成，所述留井对接总成和留井密封总成活动连接；留井对接总成上端与生产管柱下端连接，留井密封总成与井下顶部封隔器上端连接，并将其送入井下相应的位置留在井中。
[0020]所述留井对接总成中设有相互连通的液压通道和内套传压孔21，所述液压通道中设有能够封堵液压通道的球体8 ；所述留井密封总成中设置有外套传压孔24、管线对接孔23、控制管线和本体管线导向槽12-1，所述外套传压孔24、管线对接孔23与从本体管线导向槽12-1穿过的控制管线依次连通。
[0021]在所述留井对接总成和留井密封总成错开时，所述球体封堵液压通道，所述内套传压孔21与外套传压孔24错开设置，即完成了留井对接总成和留井密封总成的分离；在所述留井对接总成和留井密封总成对接时，所述球体脱离液压通道，所述内套传压孔21与外套传压孔24对接，即完成了留井对接总成和留井乾'封总成的连接。
[0022]本发明将油、气、水开采作业的生产管柱分成两部分，能够将两部分快速准确地对接。
[0023]如图2所示，为本发明留井对接总成的结构示意图，所述留井对接总成包括有导向套1、芯轴5和锥体11，所述导向套1的下端与芯轴5螺接，所述芯轴5的下端与锥体11螺接。在本实施例中，所述导向套为圆柱壳体，在导向套1的外部均匀设置有六个管线导向槽1-1，每个所述管线导向槽1-1内均穿设控制管线16，所述导向套1外侧设有连接套3，在连接套3的外侧设有外套筒2，本实施例中，连接套3为分瓣结构。
[0024]本实施例中，所述芯轴5也为圆柱壳体，所述芯轴5内设置有与管线导向槽1-1相对应的六个液压通道，每个所述液压通道的对应设置有内套传压孔21，且每个内套传压孔21是径向错开且轴向均匀分布在芯轴5上的，从管线导向槽1-1穿过的控制管线16的下端与液压通道的上端相连接。
[0025]为了实现整个通道的自动开合，在每个所述液压通道中设有一个球体8，在芯轴5外侧设置有限位套7，所述限位套7与球体8相配合，所述限位套7上部连接有弹簧6，在限位套7向下的运动方向上设置有挡环9，在弹簧6向下运动时，限位套7挤压球体8往液压通道移动，最终堵死液压通道，实现通路的关闭；当弹簧6回缩时，在液压的作用下，球体移动至限位7内，实现了通路的开启。
[0026]为了增加结构的密封性，所述芯轴5下部的外侧设有内套10，六个内套传压孔21均设置在内套10上，所述内套10的外侧设有六个密封组合20并分别将六个内套传压孔21前后密封。
[0027]具体连接关系为:导向套1下端外螺纹与芯轴5上端内螺纹螺纹连接，为了增强密封性，芯轴5内侧设置具密封作用的密封圈18 ；导向套1外螺纹和外套筒2上端的内螺纹连接，六条控制管线16分别从六个管线导向槽1-1穿过，控制管线16的下端分别与芯轴5液压通道上端相对接。
[0028]所述芯轴外侧还设置有固定套4，在固定套4内设置有剪切销钉17 ；芯轴5每个液压通道内分别有一个球体8，在芯轴5外侧的弹簧6、限位套7、挡环9作用下，球体8实现对芯轴5内每个独立通道的关闭与开启。
[0029]内套10有径向错开圆周上均匀分布六个内套传压孔21，在内套10外侧有六个密封组合20分别将六个内套传压孔21前后密封且相互独立传压，形成对应的密封空间；锥体11与芯轴5的最下端螺纹连接。
[0030]在对接之前，留井对接总成的上端与生产管柱的下端连接，从导向套1中管线导向槽1-1穿过的控制管线16分别与芯轴5相互独立的液压通道上端对应的接口对接，芯轴5中有六个相互独立液压通道；内套10上径向错开轴向均匀分布的内套传压孔21和相对应的密封组合20形成密封空间，每个液压通道的内套传压孔21进入对应的密封空间；在留井对接总成与留井密封总成对接之前，限位套7在弹簧6的推力下下行，球体8在限位套7的推力下，下放关闭通道，留井对接总成中的每条管线已完全密封，防止异物进入管线影响生产作业。
[0031]如图3所示，所述留井密封总成包括有外壳本体12和连接接头15，所述外壳本体12与连接套3连接，所述外壳本体12的下部与连接接头15螺接，所述外壳本体12的内侧设有外滑套13，所述外滑套13的底部与锥体11相接触，在所述外滑套13和连接接头15之间设有弹簧14。
[0032]所述外滑套13上设有径向错开且轴向均匀分布的六个外套传压孔24，在外滑套13外侧设有六个密封组合并分别将六个外套传压孔24前后密封。所述外壳本体12上设有六个径向错开且轴向均匀分布的管线对接孔23，所述外壳本体12的外部均匀设置有六个本体管线导向槽12-1，所述管线对接孔23与从本体管线导向槽12-1穿过的控制管线相对接。为了增加结构密封性，在所述连接接头15和外壳本体12的连接处设有密封圈25。
[0033]如图3所示，具体实施例中，所述外壳本体12上端设有内螺纹，下部也设有内螺纹，且有六个径向错开轴向均匀分布的管线对接孔23，外壳本体12外部均匀分布六个穿设控制管线的本体管线导向槽12-1。所述外滑套13设有径向错开轴向均匀分布的六个外套传压孔24，在外滑套13外侧有六个密封组合22。所述连接接头15上端设有外螺纹。
[0034]外壳本体12下端的内螺纹与连接接头15上端的外螺纹连接，六个密封组合22分别将六个外滑套传压孔24前后密封相互独立传压且形成对应的密封空间；外壳本体12上有六个管线对接孔23用来与控制管线对接，本体管线导向管槽12-1分别来放置控制管线，避免控制管线的磨损；弹簧14置于外壳本体12的下端与外滑套13之间；连接接头15外螺纹与外壳本体12内螺纹连接，密封圈25置于连接接头15上起密封作用。
[0035]对接之前，留井密封总成与井下顶部封隔器上端连接，并将其送入井下相应的位置，留在井中。每条控制管线从本体管线槽12-1中穿过，并与管线对接孔23相对接，外滑套13在弹簧14的作用下上行，管线对接孔23与外滑套传压孔24在内的密封空间错开，即处于关闭状态，即留井密封工具已完全密封，防止了坠落物体进入控制管线影响井下作业。
[0036]如图1所示，留井对接总成与留井密封总成的对接过程如下，留井对接总成的连接套3下端分瓣结构上的外螺纹与留井密封总成外壳本体12内螺纹连接后，液压相互独立地传到芯轴5中的每个液压通道中，限位套7在外壳本体12内侧下端斜面推力的作用下，上行；六个液压通道中六个相对应的球体8得到上行空间，即传压通道为开启状态。
[0037]对接后，外滑套13在锥体11推力的作用下，下行；外滑套13上的外套传压孔24，上行进入密封组合20形成的对应密封空间，每个密封空间都有一个内套传压孔21，只要外滑套传压孔24在密封空间内就能继续传压，外壳本体12上的管线对接孔23，进入外套传压孔24外侧的密封组合22形成的对应密封空间内，液压传到管线对接孔23相对接的控制管线。
[0038]只要每一个传压孔或对接孔进入相对应的密封空间就能传压，即能实现智能井井下对接器快速准确地对接，实现了智能井井下对接器的快速性、准确性，高密封性。
[0039]此时，液压依次通过导向套1穿过的控制管线16、芯轴5的独立液压通道、通道传压孔19、内套传压孔21、外套传压孔24、管线对接孔23、穿过本体管线导向槽12-1的控制管线，从而控制六条控制管线实现各层生产工具的独立作业。
[0040]再次回收时，上提与留井对接总成连接的生产管柱，在一定的负荷下，剪切销钉17剪断，连接套3分瓣结构得到释放空间，收缩，连接套3与外壳本体12分离，即可顺利提出留井对接总成。留井对接总成和留井恶、封总成恢复对接之如的封闭状态。综上所述，完成了智能井井下对接工具的对接与回收作业过程。
[0041]以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本【技术领域】的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1.一种智能井井下对接工具，其特征在于，包括有留井对接总成和留井密封总成，所述留井对接总成和留井S封总成活动连接； 所述留井对接总成中设有相互连通的液压通道和内套传压孔，所述液压通道中设有能够封堵液压通道的球体； 所述留井密封总成中设置有外套传压孔、管线对接孔、控制管线和本体管线导向槽，所述外套传压孔、管线对接孔和从本体管线导向槽穿过的控制管线依次连通； 所述留井对接总成和留井密封总成错开时，所述球体封堵液压通道，所述内套传压孔与外套传压孔错开设置； 所述留井对接总成和留井密封总成对接时，所述球体脱离液压通道，所述内套传压孔与外套传压孔对接。
2.根据权利要求1所述的智能井井下对接工具，其特征在于，所述留井对接总成包括有导向套、芯轴和锥体，所述导向套的下端与芯轴螺接，所述芯轴的下端与锥体螺接。
3.根据权利要求2所述的智能井井下对接工具，其特征在于，所述导向套为圆柱壳体，在导向套的外部设置有六个导向槽，每个所述导向槽内均穿设控制管线，所述导向槽外侧设有连接套，所述连接套外侧设有外套筒，所述连接套为分瓣结构。
4.根据权利要求3所述的智能井井下对接工具，其特征在于，所述芯轴为圆柱壳体，所述芯轴内设置有与导向槽相对应的六个液压通道，每个所述液压通道对应设置有内套传压孔，且每个内套传压孔是径向错开且轴向均匀分布在芯轴上，从导向槽穿过的控制管线的下端与液压通道的上端相连接。
5.根据权利要求4所述的智能井井下对接工具，其特征在于，每个所述液压通道中设有一个球体，在芯轴外侧设置有限位套，所述限位套与球体相配合，所述限位套上部连接有弹簧，在限位套向下的运动方向上设置有挡环。
6.根据权利要求5所述的智能井井下对接工具，其特征在于，所述芯轴下部的外侧设有内套，径向错开且轴向均匀分布的六个内套传压孔设置在所述内套上，所述内套的外侧设有六个密封组合并分别将六个内套传压孔前后密封。
7.根据权利要求6所述的智能井井下对接工具，其特征在于，所述留井密封总成包括有外壳本体和连接接头，所述外壳本体与连接套连接，所述外壳本体的下部与连接接头螺接，所述外壳本体的内侧设有外滑套，所述外滑套的底部与锥体相接触，在所述外滑套和连接接头之间设有弹簧。
8.根据权利要求7所述的智能井井下对接工具，其特征在于，所述外滑套上设有径向错开且轴向均匀分布的六个外套传压孔，在外滑套外侧设有六个密封组合并分别将六个外滑套传压孔前后密封。
9.根据权利要求8所述的智能井井下对接工具，其特征在于，所述外壳本体上设有六个径向错开且轴向均匀分布的管线对接孔，所述外壳本体的外部均匀设置有六个本体管线导向槽，所述管线对接孔与从本体管线导向槽穿过的控制管线相对接。
10.根据权利要求9所述的智能井井下对接工具，其特征在于，在所述连接接头和外壳本体的连接处设有密封圈，在所述管线导向槽和芯轴的连接位置处设置有密封圈。
【文档编号】E21B17/02GK104405296SQ201410716028
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】王威, 王卫星, 陈寿华, 梅明霞, 焦青青, 刘淑静, 邓辉 申请人:东营市福利德石油科技开发有限责任公司