一种抗冲击承压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种抗冲击承压器，包括承压器本体、活塞环和下接头；承压器本体为中空管状结构，其底端内径收缩以承接落座的堵塞器，其上端和腰部分别设置螺纹，用来连接上部管柱结构和下接头，下接头下端设置螺纹以连接下部管柱；承压器本体下部外侧和与承压器本体相连的下接头中下部管柱结构的内侧之间形成一个环形空间；通过剪钉固定在承压器本体下部外周的活塞环位于所述环形空间之内，活塞环与所述环形空间形成压力密封；承压器本体位于活塞环之上的位置设置多个循环孔，与活塞环之上的环形空间相通。本实用新型可实现管柱内再循环，而且抗冲击，不受循环排量的限制，还可避免剪钉提前剪切或不能剪切的问题。
【专利说明】一种抗冲击承压器
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油行业的一种井下工具，具体涉及一种抗冲击承压器。
【背景技术】
[0002]在石油开采现场施工中，经常需要进行液体循环作业。在循环的中间过程中，有时需要投入球类或者胶塞类堵塞器，座落在井下某个位置的承压器上，临时封堵中心管内孔，从而达到利用液压操作井下工具的目的。操作结束后，为了达到继续循环的要求，要求承压器必须设计有活动的座体，在一定液压作用下承压器能够释放，实现再循环。在现场施工中，对于水平井或其它特殊结构井，投入堵塞器后，堵塞器不能靠重力自由下落或者需要辅助下落，现场一般通过开泵循环液体的办法，即泵送，将堵塞器送达承压器。在堵塞器到达承压器的座体时，内管循环瞬间关闭，整个内管柱的液柱会对承压器形成一个巨大的正向冲击力(惯性力)。
[0003]目前常用的承压器，主要有固定承压器和活动承压器两种形式。固定承压器是通过丝扣固定连接在上下管柱之间的结构，即直接连接，堵塞器落座后，能够将上面分析所受到的冲击力转移到管柱上，管柱能够承受住该力量，满足抗液柱冲击的要求，但堵塞器一旦落座到承压器上，将不能实现再循环，满足不了再循环的施工要求。
[0004]现有的活动承压器本体通过丝扣与上下管柱连接，再通过若干剪钉将座体固定在承压器的本体结构之内，借助重力或者泵送的堵塞器落座到座体之内后，暂时封堵中心管的内孔；操作结束，从地面施加向下液压力将剪钉剪断释放承压器座体。但是，这样的活动承压器存在下述的缺陷:①承压器设计安装剪钉的数量，是根据承压器上下静压差产生的活塞力计算得到的，没有考虑液柱运动的动态冲击力；②上述的承压器落座后出现的巨大冲击力，可能造成座体与本体的剪钉可能因承受不住该冲击力而被提前剪断，使承压器座体提前释放，达不到所需要的压力值，即起不到封堵中心管进行井下作业的目的；③地面是通过压力波传播到地面压力表来判断堵塞器落座的情况的，由于压力波有一定传播速度(液体的可压缩性引起的)，如果井比较深，当液柱瞬间截止产生的压力升高还没有传递到地面压力表时，若剪钉瞬间被剪断，由于截止产生的压差消失，地面压力表将没有压力反应，施工中将会得出堵塞器没有到达承压器的分析结论，给施工带来堵塞器没有落座的误判。针对目前活动承压器的上述缺陷，如果为了提高活动承压器抗冲击能力，在设计上可通过增加剪钉的数量来承受住上述冲击力。但由于该冲击力为瞬间冲击力，当管柱内液体运动一旦停止即引起该冲击力消失时，地面泵车就需要提高静液柱压力才能将剪钉剪断，这时若静液柱压力过大将会对安全施工带来风险，所以当静液柱压力一旦达到安全极限，若剪钉还不能被剪断，即会出现座体无法释放的问题，同样满足不了再循环的施工要求。
[0005]综上所述，现有的承压器存在自身的不足，满足不了现场再循环和抗冲击的双重需要，因此有必要对现有技术进行改进。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗冲击承压器，不仅可满足作业过程中临时封堵中心管进行管内加压的需要，而且可抗冲击和再循环，还可以准确判断堵塞器落座的情况。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下:
[0008]一种抗冲击承压器，其特征在于，包括承压器本体、活塞环和下接头；承压器本体为中空管状结构，其底端内径收缩以承接落座的堵塞器，其上端和腰部分别设置螺纹，用来连接上部管柱结构和下接头；承压器本体下部外侧和与承压器本体相连的下接头中下部管柱结构的内侧之间形成一个环形空间；通过剪钉固定在承压器本体下部外周的活塞环位于所述环形空间之内，活塞环与所述环形空间形成压力密封；承压器本体位于活塞环之上的位置设置多个循环孔，以连通承压器本体内的中空管与活塞环之上的环形空间。
[0009]进一步地，所述承压器本体上端螺纹位于所述中空管状结构的内壁，与上部管柱螺纹连接；承压器本体腰部螺纹位于所述中空管状结构的外周，与下接头上端螺纹连接，下接头下端通过螺纹与下部管柱连接。
[0010]本发明的有益效果包括以下几点:
[0011]I)不仅可实现管柱内再循环问题，而且抗冲击，不受循环排量的限制。
[0012]2)由堵塞器座落在中空管下端的缩径处时瞬间所造成的冲击作用力大部分作用在管柱上，压力控制元件即活塞环不受瞬间冲击力的影响，压力控制准确，可避免剪钉提前剪切或不能剪切的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0014]图1:现有技术的活动承压器结构示意图
[0015]图2:本发明所述抗冲击承压器结构示意图。
[0016]图中:1-承压器本体；2_活塞环；3_环形空间；4-剪钉；5_循环孔；6_承压器本体上端螺纹；7_上部管柱；8_承压器本体腰部螺纹；9_下接头；10-下部管柱。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0018]如图2所示，本发明所提供的抗冲击承压器，包括承压器本体1、活塞环2和下接头9 ;承压器本体I为中空管状结构，其底端内径收缩以承接落座的堵塞器，其上端和腰部分别设置螺纹6和螺纹8，用来连接上部管柱结构7和下接头；承压器本体I下部外侧和与承压器本体I相连的下接头9中下部管柱结构的内侧之间形成一个环形空间3 ;通过剪钉4固定在承压器本体I下部外周的活塞环2位于所述环形空间3之内，活塞环与所述环形空间3形成压力密封；承压器本体I位于活塞环2之上的管壁位置设置多个循环孔5，以连通承压器本体I内的中空管与活塞环2之上的环形空间3。
[0019]所述承压器本体I上端螺纹6位于所述中空管状结构的内侧，与上部管柱7螺纹连接；承压器本体I腰部螺纹8位于所述中空管状结构的外周，与下接头9上端螺纹连接，下接头9下端通过螺纹与下部管柱10连接。
[0020]施工时，将本发明提供的抗冲击承压器连接到管柱上的适当位置，并随管柱下入到井下设计安装位置，地面泵施加液压力，即可进行循环。
[0021]需要开泵循环时，上部管柱7内的液体通过承压器本体I内的中空管和下接头9进入到下部管柱10内，实现管路循环畅通。
[0022]当需要升高管柱内压力进行临时封堵时，投入堵塞器，需要时可泵送堵塞器，当堵塞器到达管柱的承压器时，堵塞器通过承压器本体I内的中空管，进入中心孔，座落在中空管底端的座体缩径处，中空管底端中心孔被堵塞，形成密封，整个套管内形成封闭空间，达到管柱内加压的目的，为管内提供压力支持。当堵塞器到达中空管底端缩径处落座时，液柱瞬间截止，液柱正向冲击力通过承压器本体I转化为机械力，直接传递到上部管柱7上，此时管柱内液压为静液柱压力，剪钉能够承受住该静液柱压力，由于活塞2和剪钉4并没有受到正向冲击力的影响，避免了剪钉4提前剪断的问题，避免了施工误判。
[0023]当需要再循环时，通过地面泵施加液压力，升高管柱内静液柱压力，液压通过承压器本体I上设置的循环孔5传递到活塞2上，对活塞2的压力传递到剪钉4和承压器本体I之上；缓慢升高压力到设计值时，剪钉4被剪断，压力推动活塞2下行，直到承压器本体I下部外侧与下接头内侧之间的环形空间3畅通，上部管柱7内的液体，通过循环孔5、环形空间3和下接头9，进入到下部管柱10内，实现管路的再循环。
[0024]本实施例目的在于使本领域专业技术人员可以据其了解本发明的技术方案并加以实施，并不能以其限制本专利的保护范围，凡依据本发明披露技术所作的变形，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种抗冲击承压器，其特征在于，包括承压器本体、活塞环和下接头；承压器本体为中空管状结构，其底端内径收缩以承接落座的堵塞器，其上端和腰部分别设置螺纹，用来连接上部管柱结构和下接头；承压器本体下部外侧和与承压器本体相连的下接头中下部管柱结构的内侧之间形成一个环形空间；通过剪钉固定在承压器本体下部外周的活塞环位于所述环形空间之内，活塞环与所述环形空间形成压力密封；承压器本体位于活塞环之上的位置设置多个循环孔，以连通承压器本体内的中空管与活塞环之上的环形空间。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲击承压器，其特征在于，所述承压器本体上端螺纹位于所述中空管状结构的内壁，与上部管柱螺纹连接；承压器本体腰部螺纹位于所述中空管状结构的外周，与下接头上端螺纹连接，下接头下端通过螺纹与下部管柱连接。
【文档编号】E21B41/00GK204002708SQ201420297941
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】谢玉洪, 马勇新, 李雷祥, 马文宏 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司湛江分公司