一种洗井密封装置的制作方法

本发明涉及石油领域，特别涉及一种洗井密封装置。

背景技术：

随着社会经济的快速发展，对石油的需求量也逐渐增大。由于不能依靠自身能量自喷生产的井越来越多，所以油田在开采过程中往往需要采用抽油泵来进行举升生产，而这些利用抽油泵进行举止生产的井在生产中有时需要进行洗井作业。

目前，所采用的洗井方法为反洗井法，其过程为洗井液先从套管中进，再从油管中返出的洗井过程。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

当进行反洗井作业时，洗井液有可能进入地层造成地层污染，轻者影响生产井的产量，重者直接造成了生产井停产。

技术实现要素：

为了解决现有技术洗井液进入地层的问题，本发明实施例提供了一种洗井密封装置。

具体地，一种洗井密封装置技术方案如下：

一种洗井密封装置，所述洗井密封装置包括：

上接头；

在所述上接头下端的内侧连接有芯轴；

在所述芯轴上端的外侧连接有楔形本体；

在所述楔形本体上端的外侧套有抗阻软圈；

在所述抗阻软圈下端与所述楔形本体上端的外侧之间连接有滑套；

在所述楔形本体下端的外侧连接有下接头；

在所述下接头中部的内侧与所述楔形本体下端的内侧分别连接有球座；

在所述球座上端的内侧连接有球；

其中，所述芯轴中部上端的外侧具有多个芯轴挂钩；

在所述楔形本体中部的外端为斜面，且所述楔形本体中部上端具有多个贯通的挂钩槽；

所述滑套下端具有多个与所述芯轴挂钩相配合的滑套内槽；

所述芯轴下端通过解封剪钉与所述楔形本体下端进行连接。

优选地，所述楔形本体中部下端与所述滑套下端通过防滑剪钉相连接。

优选地，所述抗阻软圈的外径大于所述滑套的外径，且所述抗阻软圈为橡胶材料，所述滑套为弹性材料。

优选地，所述滑套下端的内侧为与所述楔形本体中部的外侧斜率相同的斜面。

优选地，所述芯轴挂钩对称分布在所述芯轴中部的外侧，所述挂钩槽对称分布在所述楔形本体中部上端的内侧，且所述滑套内槽对称分布在所述滑套下端的内侧。

优选地，所述芯轴中部下端具有第一凹槽，且所述第一凹槽内镶嵌有芯轴胶圈。

优选地，所述球座的外侧具有第二凹槽，且所述第二凹槽内镶嵌有球座胶圈。

优选地，所述球座上端的内侧为斜面。

优选地，所述下接头上端采用螺旋连接的方式与所述楔形本体下端进行连接，且所述下接头中部采用螺旋连接的方式与所述球座下端进行连接。

优选地，所述上接头上端具有螺纹，且所述下接头下端具有螺纹。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在楔形本体上端的外侧套有抗阻软圈，使得洗井液不会通过套管环形空间进入地层；通过芯轴挂钩、挂钩槽与滑套内槽这三者之间的配合，当进行洗井时，防滑剪钉剪断，使滑套沿楔形本体中部下滑，直至滑套密封套管环形空间，从而就使得洗井液无法进入洗井密封装置以下的套管环形空间，洗井结束以后，上提芯轴，解封剪钉剪断，芯轴挂钩向上运动，穿过挂钩槽进入滑套内槽中，芯轴挂钩钩住滑套内槽，最终使得洗井密封装置和抽油泵随油管一同出井；另外，通过在球座上端设置有球，可以阻止洗井液通过芯轴内部流入地层。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的洗井密封装置的结构示意图；

图2是发明实施例提供的楔形本体的剖面示意图；

图3是本发明实施例提供的洗井密封装置a-a方向的俯视图。

其中，对附图中的各标号说明如下：

1上接头，101上接头下端，102上接头上端；

2芯轴，201芯轴上端，202芯轴中部，2021芯轴中部上端，2022芯轴中部下端，203芯轴下端；

3楔形本体，301楔形本体上端，302楔形本体下端，303楔形本体中部，3031楔形本体中部上端，3032楔形本体中部下端；

4抗阻软圈，401抗阻软圈下端；

5滑套，501滑套下端；

6下接头，601下接头中部，602下接头上端，603下接头下端；

7球座，701球座上端，702球座下端；

8球；

9芯轴挂钩；

10挂钩槽；

11滑套内槽；

12解封剪钉；

13防滑剪钉；

14第一凹槽；

15芯轴胶圈；

16第二凹槽；

17球座胶圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种洗井密封装置，如图1所示，洗井密封装置包括：上接头1；在上接头下端101的内侧连接有芯轴2；在芯轴上端201的外侧连接有楔形本体3；在楔形本体上端301的外侧套有抗阻软圈4；在抗阻软圈下端401与楔形本体上端301的外侧之间连接有滑套5；在楔形本体下端302的外侧连接有下接头6；在下接头中部601的内侧与楔形本体下端302的内侧分别连接有球座7；在球座上端701的内侧连接有球8；

其中，芯轴中部上端2021的外侧具有多个芯轴挂钩9；

如图2所示，在楔形本体中部303的外端为斜面，且楔形本体中部上端3031具有多个贯通的挂钩槽10；

滑套下端501具有多个与芯轴挂钩9相配合的滑套内槽11；

芯轴下端203通过解封剪钉12与楔形本体下端302进行连接。

通过将本发明实施提供的洗井密封装置的上接头1与筛管相连，下接头6与尾管相连，当采用反洗井法洗井时，洗井液进入套管环形空间，由于抗阻胶圈3的外侧与套管内壁紧贴，使得洗井液不会通过套管环形空间进入地层；然后洗井液通过筛管进入到芯轴2内，由于球座7与球8位于芯轴下端203的内腔中，所以阻止了洗井液从芯轴2内进入地层。当洗井作业完成以后，上提油管，从而带动位于筛管下端的芯轴2上提，当上提力大于解封剪钉12的剪断力时，解封剪钉12剪断，芯轴挂钩9向上运动，穿过挂钩槽10进入滑套内槽11中，芯轴挂钩9钩住滑套内槽11，最终使得洗井密封装置和抽油泵随油管一同出井。

在实际操作中，为了能够更加有效地阻止洗井液通过套管环形空间进入地层，如图1所示，楔形本体中部下端3032与滑套下端501通过防滑剪钉13相连接，其工作原理为：当进行洗井作业时，洗井液进入油套环形空间，就使得洗井液的压力作用在芯轴2和抗阻软圈4的上表面上，由于防滑剪钉13的剪断力小于解封剪钉12的剪断力，所以防滑剪钉13会剪断，使滑套5沿楔形本体中部303下滑，直至密封油套管环形空间，从而就使得洗井液无法进入洗井密封装置以下的油套管环形空间。需要说明的是，在抽油泵正常作业时，作业时产生的压力波动不会使防滑剪钉13剪断。当洗井结束以后，上提油管，芯轴2也随之上提，滑套5与套管处于密封锚定状态，当上提力大于解封剪钉12的剪断力时，解封剪钉12剪断，芯轴挂钩9向上运动，穿过挂钩槽10进入滑套内槽11中，芯轴挂钩9钩住滑套5，从而带动滑套5沿着楔形本体3与滑套5的斜面向上运动，滑套5解封同时管柱锚定解除，洗井密封装置和抽油泵随油管一同出井。

如图1所示，进一步地，抗阻软圈4的外径大于滑套5的外径。因为抗阻胶圈3的外侧要与套管内壁紧贴，即抗阻软圈4靠自身的变形与套管内壁进行密切接触，所以抗阻软圈4的外径要大于套管的内径，从而就要使抗阻软圈4的外径要大于滑套5的外径，这样就可以更加有效地阻止洗井液通过套管环形空间进入地层。其中，关于抗阻软圈4的材质，作为优选，本发明实施例的抗阻软圈4的材质为橡胶材料，因为橡胶材料不仅弹性好，使抗阻软圈4能起到更佳的密封作用，而且具有一定的防水能力；关于滑套5的材质，作为优选，本发明实施例的滑套5的材质为弹性材料，因为弹性材料不仅变形能力强，使滑套5能起到更佳的密封作用，而且减少滑套5对套管内壁的磨损。

在实际操作中，为了使楔形本体3与滑套5能够通过防滑剪钉13进行紧密相连，且使楔形本体3在提升过程中能够稳定地支撑滑套5，所以在本发明实施例中，使滑套下端501的内侧的斜面斜率与楔形本体中部303的外侧斜率相同。其中，关于滑套下端501的内侧的斜面斜率与楔形本体中部303的外侧斜率的大小，本发明实施例不进行限制，不影响芯轴挂钩9与挂钩槽10的配合即可。

如图3所示，进一步地，芯轴挂钩9对称分布在芯轴中部202的外侧，可以使芯轴挂钩9更加均匀地受上提力，能够更加稳定地钩住挂钩槽10。为了能够有效地配合芯轴挂钩9，挂钩槽10也对称分布在楔形本体中部上端3031的内侧，滑套内槽11也对称分布在滑套下端501的内侧。其中，关于芯轴挂钩9、挂钩槽10与滑套内槽11的个数，本发明实施例不进行限制，使得芯轴挂钩9、挂钩槽10与滑套内槽11的个数相同即可，例如本发明实施例的芯轴挂钩9、挂钩槽10与滑套内槽11的个数分别为3个。需要说明的是，图2所提供的楔形本体3的剖面示意图是芯轴挂钩9的个数为3时的楔形本体3的剖面示意图。

如图1所示，进一步地，芯轴中部下端2022具有第一凹槽14，且第一凹槽14内镶嵌有芯轴胶圈15。这是因为芯轴胶圈15不仅起到密封防水的作用，也加大了芯轴2与楔形本体中部302的摩擦力，使得芯轴2在上提过程中芯轴挂钩9能够有效地钩住滑套内槽11。

如图1所示，进一步地，球座7的外侧具有第二凹槽16，且第二凹槽16内镶嵌有球座胶圈17。因为洗井液会通过筛管进入到芯轴2内，为了能够更加有效的阻止洗井液进入地层，所以在球座7的外侧设置有球座胶圈17，从而起到密封防水的作用。

如图1所示，进一步地，球座上端701的内侧为斜面，这样就使得球8能够能通过球座上端701，堵住球座7的内部，从而就起到了阻止洗井液流入地层的作用。

在实际操作过程中，为了方便安装与拆卸本发明实施例提供的洗井密封装置，在下接头上端602的内侧与楔形本体下端302的外侧分别设置有螺纹，使下接头上端602采用螺旋连接的方式与楔形本体下端302进行连接；在下接头中部601的内侧与球座下端702的外侧分别设置有螺纹，使下接头中部601采用螺旋连接的方式与球座下端702进行连接；在上接头上端102的内侧设置有螺纹，使上接头1与筛管进行连接；在下接头下端603的外侧设置有螺纹，使下接头6与尾管进行连接。

综上所述，本发明实施例提供的洗井密封装置，通过在楔形本体上端的外侧套有抗阻软圈，使得洗井液不会通过套管环形空间进入地层；通过芯轴挂钩、挂钩槽与滑套内槽这三者之间的配合，当进行洗井时，防滑剪钉剪断，使滑套沿楔形本体中部下滑，直至滑套密封套管环形空间，从而就使得洗井液无法进入洗井密封装置以下的套管环形空间，洗井结束以后，上提芯轴，解封剪钉剪断，芯轴挂钩向上运动，穿过挂钩槽进入滑套内槽中，芯轴挂钩钩住滑套内槽，最终使得洗井密封装置和抽油泵随油管一同出井；另外，通过在球座上端设置有球，可以阻止洗井液通过芯轴内部流入地层。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。