一种封隔器及打捞筒、捞矛的制作方法

文档序号:12397223阅读:573来源:国知局
一种封隔器及打捞筒、捞矛的制作方法与工艺

本实用新型涉及一种封隔器及打捞筒、捞矛。



背景技术:

目前,稠油热采工艺通常需进行多轮次的高温注蒸汽-低温转抽操作,并在采用分层开采的油井中,要求热采管柱在高温注蒸汽和低温转抽过程中均保持可靠密封。热采封隔器作为热采管柱中的关键部件,对注汽的效果起到至关重要的作用,因此热采封隔器必须具有耐高温耐高压,性能稳定的特点,以达到减少井筒的热损失,及时转抽提高产油量,且保护套管的作用。在稠油热采工艺中使用的热采悬挂封隔器还具有更广泛的应用前景,即丢手式热采封隔器便于在管柱中的组配,丢手后,该丢手式热采封隔器还可配合其他井下工具的使用。另外,热采悬挂封隔器不仅需要耐温耐压,而且需要保证热采悬挂封隔器的解封顺利,需要配套合适的打捞工具,以达到热采悬挂封隔器的整体稳定性。

中国专利文献CN104018805A(公告日为2017年9月3日)公开了“双胶筒热采封隔器”,包括上接头、下接头、轴向压缩机构、楔入机构、中心管、内管、套筒、压缩胶筒与楔入胶筒,其中内管的外部套装中心管,中心管的外部套装套筒,中心管上远离内管的一端安装下接头;压缩胶筒套装在套筒的外部,轴向压缩机构安装在中心管上,轴向压缩机构沿中心管的轴线移动而压缩压缩胶筒;楔入胶筒套装在下接头的外部,楔入机构安装在下接头上,楔入机构沿下接头的轴线移动压缩楔入胶筒;中心管的顶部设有打捞机构,打捞机构包括通过解封销钉固定在中心管内的打捞筒,打捞筒的下端设置有在周向间隔均布的扶正凸台,并在中心管的管壁上开设有供扶正凸台穿过的第一缺口,在中心管外套装有外筒,外筒的内筒壁上开设有雨第一缺口对应的第二缺口,以在捞矛通过丝扣连接在打捞头的顶部后,随着捞矛上提带动打捞头,打捞头和中心管之间的解封销钉被剪断,打捞头可在捞矛的带动下从中心管和外管中拔出,并可带动锚定机构上行,释放压缩胶筒,实现解封打捞。但解封打捞过程中,捞矛和丢手管柱之间单纯的依靠丝扣连接,这种固定连接方式单一,而且可靠性交叉,尤其在大斜度井、水平井中,这种解封打捞方式极易出现捞矛和打捞筒连接松动、脱开等问题。同时,因楔入胶筒和下接头之间无锁紧机构,所以在注汽后,高压高温蒸汽极易是的楔入胶筒下方的滑动套和下接头之间的密封胶圈失效,以致滑动套解除对楔入环的压迫,楔入环极易从楔入胶筒下方弹出,使楔入胶筒密封的油套环空位置出现漏失。另外,因楔入胶筒和下接头之间无解封机构,所以在楔入胶筒随下接头从井内被起出的过程中,楔入胶筒和套筒之间的摩擦力将增大丢手管柱起出所需的动力,使得封隔器的起出难度增大。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种避免丢手管柱在起出过程中突然脱落的打捞筒,同时还提供了一种使用该打捞筒的封隔器及一种与该打捞筒适配的捞矛。

为了实现以上目的,本实用新型中打捞筒的技术方案如下:

打捞筒,包括用于通过解封销钉固定在中心管内的筒体,筒体的内筒壁上设有与捞矛螺纹连接的内螺纹,筒体的内筒壁上还设有环形卡沿,环形卡沿具有朝下的挡止面。

筒体的内筒壁上开设有沿周向延伸的环形卡槽,环形卡沿为环形卡槽的上侧槽沿,挡止面为上侧槽沿面。

环形卡槽为自槽底向槽口逐渐扩大的等腰梯形槽或弧形槽。

环形卡沿处于内螺纹的下方。

本实用新型中封隔器的技术方案如下:

封隔器,包括中心管及其内装配的打捞筒,打捞筒包括通过解封销钉固定在中心管内的筒体,筒体的内筒壁上设有与捞矛螺纹连接的内螺纹,筒体的内筒壁上还设有环形卡沿,环形卡沿具有朝下的挡止面。

筒体的内筒壁上开设有沿周向延伸的环形卡槽,环形卡沿为环形卡槽的上侧槽沿,挡止面为上侧槽沿面。

环形卡沿处于内螺纹的下方。

中心管的下端连接有下接头,下接头上套装有楔入胶筒,楔入胶筒的上端限位装配在下接头上,楔入胶筒的下端装配有用于自下而上楔入楔入胶筒和下接头之间的胀环,胀环的外周上通过剪力销钉套装有挡止在楔入胶筒的下端面下方的解封环。

本实用新型中捞矛的技术方案如下:

捞矛,包括旋转接头,旋转接头的外周上设有用于与打捞筒的内螺纹配合的外螺纹,旋转接头上固定或一体设置有上下延伸的矛杆,矛杆的外周上空套有沿上下方向导向移动装配的矛爪,矛爪的底部为呈瓣状且可径向收张的爪头,爪头的外周上设有在收缩时可穿过环形卡沿、在张开时可卡扣挡止在环形卡沿的挡止面下方的矛瓦,并在矛杆的外周上凸设有用于将矛爪的爪头撑开的撑胀凸肩。

撑胀凸肩间隔布置在旋转接头的下方,且撑胀凸肩的上环端面为用于楔入矛爪的爪头内侧的楔形面。

本实用新型中打捞筒的筒体的内筒壁上还设有环形卡沿,环形卡沿具有朝下的挡止面;对应的,捞矛的旋转接头上固定或一体设置有上下延伸的矛杆,矛杆的外周上空套有沿上下方向导向移动装配的矛爪,矛爪的底部为呈瓣状且可径向收张的爪头,爪头的外周上设有在收缩时可穿过环形卡沿、在张开时可卡扣挡止在环形卡沿的挡止面下方的矛瓦,并在矛杆的外周上凸设有用于将矛爪的爪头撑开的撑胀凸肩。这样在进行打捞作业时,捞矛和打捞筒可通过螺纹连接和卡扣连接的双重作用来实现相互固连,即使螺纹连接和卡扣连接中一个出现问题时,另一个可相应补偿,以避免打捞筒和捞矛之间出现连接松动的问题,避免丢手管柱在起出过程中突然脱落。

附图说明

图1是本实用新型的封隔器的实施例的结构示意图;

图2是图1中打捞筒的结构示意图;

图3是本实用新型的捞矛的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型中封隔器的实施例:如图1和图2所示,该封隔器是一种油气田用热采井下工具领域中的热采悬挂封隔器,主要由双级活塞坐封机构、静液压坐封机构、双向锚定机构、丢手机构、打捞解封机构组成。

丢手机构由上接头1、内管7、连接套18、释放球座19、锁爪22、锁紧环26、释放环27组成。上接头1与内管7的一端通过丝扣连接;内管7的另一端与连接套18丝扣连接;释放球座19与连接套18通过防丢手销钉限位套装;锁爪22与连接套18通过丝扣连接;释放环27顶在连接套18的一端并卡在锁爪22与释放球座之间;锁紧环26套装在释放球座19上通过限位销钉套装。

双级活塞坐封机构由外套2、活塞挡环3、一级活塞4、二级活塞5、密封外套6、传力套8、提挂套12、坐封套13、密封件内管14、压缩密封件15、密封件挡环16组成。外套2与上接头1连接;活塞挡环3连接在内管7上。一级活塞4、二级活塞5均套装在内管7和外管2之间;密封外套6套装在内管7和二级活塞5之间。传力套8的小端套装在外套2内部,并顶紧外套2,传力套8的另一端通过丝扣与提挂套12连接。坐封套13与密封件内管14套装,坐封套13与提挂套12通过丝扣连接,压缩密封件15套装在密封件内管14上,顶紧坐封套13,压缩密封件15的两端加装有紫铜环。密封件挡环16套装在密封件内管14外部,顶紧压缩密封件15的另一端。

静液压坐封机构由下接头37、静液压活塞36、密封座35、解封环34、止退锁环座33、止退锁环32、挤压环31、胀环30、楔入胶筒29、密封件护环28组成。楔入胶筒29套装在密封件护环28的小端。止退锁环32先套装在止退锁环座33内部,挤压环31再套装在止退锁环座33内部,并顶紧止退锁环座33;胀环30内部填充有高温密封材料、且丝扣连接在止退锁环座33上;解封环34通过剪力销钉与止退锁环座33连接;最终整体套在下接头37上,并与楔入胶筒29楔面接触,以使楔入胶筒的上端限位装配在下接头上,楔入胶筒的下端装配有用于自下而上楔入楔入胶筒和下接头之间的胀环,胀环的外周上通过剪力销钉套装有挡止在楔入胶筒的下端面下方的解封环。密封座35通过丝扣与下接头37连接,并通过销钉与止退锁环座33连接;静液压活塞36套装在下接头37外部,通过静液压坐封销钉与密封座35连接。

打捞解封机构由上锁环9、锁爪套10、打捞筒11组成。锁爪套10上有开槽,打捞筒11的台阶对应插入锁爪套10内,并顶紧开槽底部,通过解封销钉连接,打捞筒11的内部加工有内螺纹111和环形卡槽112,环形卡槽112紧邻在内螺纹的下方,环形卡槽112的为自槽底向槽口逐渐扩大的等腰梯形槽,环形卡槽112的上侧槽沿为环形卡沿113、上侧槽沿面为环形卡沿的朝下的挡止面114。上锁环9通过丝扣套装在锁爪套10的丝扣上,贴紧提挂套12。

双向锚定机构由活动椎体17、双向卡瓦20、弹簧片21、卡瓦套23、固定椎体24、提挂环25组成。活动椎体17内部填充有高温密封材料并与密封件内管14通过丝扣连接,整体套装在锁爪套10上。固定椎体24内部填充有高温密封材料套装在密封件内管14上,并与下接头37通过丝扣连接。固定椎体24通过丝扣与密封件护环28连接,并顶紧压缩高温密封材料。弹簧片21装入双向卡瓦20的开槽内,双向卡瓦20的内面与密封件内管14贴合,双向卡瓦20的侧斜面与活动椎体17及固定椎体24贴合。双向卡瓦20嵌入卡瓦套23的开槽内。卡瓦套23套装在活动椎体17与固定椎体24外部,并通过丝扣与提挂环25通过丝扣连接,卡住固定椎体24。

本实施例中封隔器在随管柱下入指定深度后,从油管投入钢球,钢球落入释放球座19后,中心管加液压。在液压的作用下推动一级活塞4及二级活塞5向下移动带动传力套8、提挂套12下行,提挂套12推动坐封套13,剪断坐封套13与锁爪套10之间的销钉。坐封套13与密封件内管14之间的销钉带动密封内管14下行,插入双向卡瓦20支撑住套管后,密封件内管14停止移动,坐封套13继续下行压缩压缩密封件15,实现压缩密封件15完成坐封。

持续升高液压,钢球与释放球座19形成密封面,受力剪断销钉并下行,推动锁紧环26脱离锁爪22,锁紧环26脱开后锁爪22便可以内收,上提管柱既可实现丢手。

注汽时,静液压坐封机构中的静液压活塞36剪断销钉上行,推动止退锁环座33、止退锁环32、挤压环31、胀环30上行,楔入楔入胶筒29,完全楔入后,止退锁环32与下接头37上的螺纹咬合,锁紧楔入胶筒29。

本实用新型中捞矛的实施例:如图3所示,捞矛由旋转接头38、复位弹簧39、矛爪40、空心管状的矛杆41组成。矛杆41上下延伸,矛杆41的上端通过丝扣连接在旋转接头38上,矛杆41从旋转接头38下方伸出的部分的外周上依次设有限位凸肩和撑胀凸肩。矛爪40套入矛杆41的小端上于限位凸肩和旋转接头38之间的位置处,以使矛爪40空套在矛杆41上的同时可在矛杆41上沿上下方向导向移动,矛爪40的底部为呈瓣状且可径向收张的爪头,爪头的外周上设有在收缩时可穿过环形卡沿、在张开时可卡扣挡止在环形卡沿的挡止面下方的矛瓦,并在矛杆41的外周上凸设有用于将矛爪40的爪头撑开的撑胀凸肩,撑胀凸肩的上环端面为用于楔入矛爪的爪头内侧的楔形面。复位弹簧39顶装在旋转接头38和矛爪40之间。在进行装配时,先把打捞爪40套入矛杆41的小端,后将复位弹簧39套入矛杆41的小端与打捞爪贴合,最后将所述矛杆41与旋转打捞头38丝扣连接。这样在打捞解封时,下入专用捞矛,专用捞矛在矛杆41的扶正作用下进入封隔器,当矛爪40碰触打捞筒11时会向上移动,当矛爪脱离矛杆41后,会向内收缩,进入打捞筒11中。继续下放专用捞矛,当旋转接头碰触打捞头时,旋转管柱进行对扣打捞。若对扣不成功,上提专用捞矛,矛爪40嵌入打捞筒11的凹槽中,继续上提,剪断解封销钉,带动锚定机构上行,释放压缩密封件15,同时解封环34受楔入密封件29的摩擦力剪断解封销钉,释放楔入密封件29,实现封隔器的打捞解封。

在上述实施例中,环形卡沿处于内螺纹的下方,且环形卡沿为环形卡槽的上侧槽沿,对应的捞矛上的撑胀凸肩间隔布置在旋转接头的下方,在其他实施例中,环形卡沿也可以处于内螺纹的上方,乃至于处于内螺纹开设区域,对应的撑胀凸肩和旋转接头的对应位置关系也需要相应改变,并且矛杆和旋转接头的连接关系也可以变更为一体设置。另外,环形卡沿也可以不是环槽的上侧槽沿,而是打捞筒的下端口的内侧边沿。

本实用新型中打捞筒的实施例:本实施例中打捞筒的结构与上述实施例中打捞筒的结构相同,因此不再赘述。

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