一种用于管柱的承载组件的制作方法

本发明涉及石油、天然气钻井、完井、修井或生产领域，更具体地，涉及一种用于管柱的承载组件。

背景技术：

疏松砂岩油气藏在全球分布广泛，该类油藏由于埋藏浅、胶结疏松，生产过程中极易出砂。砾石充填和简易防砂是目前防砂的两种主要方式，砾石充填防砂是用地面防砂泵将一定浓度的砂浆从钻杆泵入井内，通过选择性转换工具进入筛管与套管环空和射孔孔道，直至覆盖整个防砂段，携砂液流经筛管返回地面或随砾石进入地层，而简易防砂则无需进行砂浆的充填，更加简易。

顶部封隔器(也叫封隔器)及其坐封工具(也叫坐封器)的主要作用是密封套管与防砂管柱(顶部封隔器)(防砂管柱也叫管柱)的环形空间，悬挂防砂完井管柱，是砾石充填和简易防砂工艺技术里关键工具之一。

现有的坐封工具和封隔器通过销钉连接或通过一个拉断力很低的拉断零件连接，承载能力差，由于销钉或拉断零件承载能力差，而封隔器往往承载较重，因此，在下入过程中销钉或拉断零件容易断开，导致提前坐封。

技术实现要素：

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种用于管柱的承载组件。

第一方面，本发明提供一种用于管柱的承载组件，所述管柱包括管状的坐封芯轴、管状的承重部件、管状的推动部件，所述承重部件套设在所述坐封芯轴外；

所述承载组件包括环形的弹性夹头、承载凸耳、销轴和弹性构件；

所述弹性夹头包括彼此连接的弹性夹头主体和多个弹性爪，所述多个弹性爪沿所述弹性夹头主体的周向方向设置，所述弹性夹头主体上周向上设置有多个用于容纳弹性凸耳的凸耳槽，穿过所述凸耳槽的销轴孔沿所述弹性夹头主体的轴向设置在所述弹性夹头主体上；

所述承载凸耳包括弧形的承载凸耳主体和设置在所述承载凸耳主体上的第一凸起、第二凸起，在所述第一凸起与第二凸起之间设置有凹槽；

所述坐封芯轴包括直径大的大直径段和直径小的小直径段，所述坐封芯轴上设有环形凹槽，所述弹性夹头和所述推动部件套设在所述大直径段外、所述承重部件内，所述多个弹性爪中的每一个弹性爪包括爪头和爪体，所述爪体的一端与所述爪头连接，另一端设置在所述弹性夹头主体上，所述爪头位于所述环形凹槽中，所述推动部件的端部为凸起部，所述凸起部与所述环形凹槽对应，所述承载凸耳安装在所述凸耳槽中，所述承载凸耳的底面抵靠在所述大直径段上，所述销轴穿过所述销轴孔，所述销轴和所述凹槽底面相对设置构成弹性构件的安装空间，所述弹性构件安装在所述弹性构件的安装空间中，所述第一凸起和第二凸起位于所述承重部件的限位凹槽中，所述推动部件和所述承重部件的一受力端面对应；所述承载凸耳的底面为与所述凹槽底面对应的一面。

优选地，在所述凹槽底面上设置有弹性构件孔，所述弹性构件的一端在所述弹性构件孔中。

优选地，所述多个弹性爪中相邻的两个弹性爪之间设置有长槽，所述长槽沿所述多个弹性爪的纵长方向设置。

优选地，所述弹性夹头主体的内壁上与所述凸耳槽对应的位置设置有环形槽。

优选地，所述爪头的与所述爪体连接的根部的内端面为斜面，所述斜面与所述爪体之间呈钝角；所述内端面为与所述环形槽对应的端面。

优选地，所述承载凸耳主体的底端具有分别从所述承载凸耳主体的内表面和外表面突出的内凸台和外凸台，

所述承载凸耳主体容纳在所述凸耳槽中，且所述内凸台和外凸台抵靠在所述环形槽的内壁上。

优选地，所述弹性构件为弹簧。

由上述技术方案可知，本发明实施例在装配状态时，多个弹性爪在所述环形凹槽里，推动部件的凸起部限制其无法从环形凹槽中脱出，从而使弹性夹头在坐封芯轴的轴向上固定，进而承载凸耳在坐封芯轴的轴向上固定，承载凸耳的第一凸起和第二凸起顶在承重部件的限位凹槽中，从而限制承重部件使其在坐封芯轴的轴向上固定，从而使承重部件可以稳定地承重，而且本发明的承载组件连接牢固，从而可保证管柱良好的承载性能。开始坐封时，外力推动所述推动部件在坐封芯轴的轴向上运动，推动承重部件的受力端面在坐封芯轴的轴向上运动，推动部件的凸起部错开所述环形凹槽，解除对多个弹性爪的限制，弹性夹头在坐封芯轴的轴向上自由，弹性夹头带动承载凸耳在坐封芯轴的轴向上运动到坐封芯轴的小直径段，弹性构件的弹性形变得到恢复(装配状态时弹性构件为压缩状态)，在弹性构件的作用下，承载凸耳带动弹性夹头向坐封芯轴的方向收缩，所述承载凸耳的第一凸起和第二凸起从所述承重部件的限位凹槽中脱出，解除坐封芯轴和承重部件的连接，承重部件在坐封芯轴的轴向上自由，管柱继续坐封，由上可见，本发明实施例只有在开始坐封，即推动部件受到坐封芯轴轴向的推动力后才使封隔器(承重部件连接封隔器)和坐封装置分开，不会导致提前坐封。

附图说明

图1为本发明一实施例的管柱中间部分的结构示意图，其中该中间部分为在附图中从截断线1-1至截断线2-2示出的部分；

图2为图1中i部分的局部放大图；

图3为本发明一实施例的弹性夹头的结构示意图；

图4为本发明一实施例的承载凸耳的结构示意图。

图中，坐封芯轴部分：坐封芯轴-1大直径段-11小直径段-12环形凹槽-13

弹性夹头部分：弹性夹头主体-21弹性爪-22凸耳槽-23销轴孔-24环形槽211爪头-222爪体-221

承载凸耳部分：承载凸耳主体-31第一凸起-32第二凸起-33凹槽-34内凸台-311外凸台-312弹性构件孔-b

销轴-4弹性构件-5活塞延伸筒-6坐封滑套-7导向接头-8坐封套-9

凸起部-c限位凹槽-d受力端面-e

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明一实施例的管柱中间部分的结构示意图，其中该中间部分为在附图中从截断线1-1至截断线2-2示出的部分；

图2为图1中i部分的局部放大图；

图3为本发明一实施例的弹性夹头的结构示意图；

图4为本发明一实施例的承载凸耳的结构示意图。

管柱包括封隔器和坐封装置，封隔器包括管状的封隔器芯轴，坐封装置包括管状的坐封芯轴，封隔器芯轴套设在坐封芯轴外。

参照图1-图4，一种用于管柱的承载组件，所述管柱包括管状的坐封芯轴1、管状的承重部件、管状的推动部件，所述承重部件套设在所述坐封芯轴1外；

所述承载组件包括环形的弹性夹头、承载凸耳、销轴4和弹性构件5；

所述弹性夹头包括彼此连接的弹性夹头主体21和多个弹性爪22，所述多个弹性爪22沿所述弹性夹头主体21的周向方向设置，所述弹性夹头主体21上周向上设置有多个用于容纳弹性凸耳的凸耳槽23，穿过所述凸耳槽23的销轴孔24沿所述弹性夹头主体21的轴向设置在所述弹性夹头主体21上；

所述承载凸耳包括弧形的承载凸耳主体31和设置在所述承载凸耳主体31上的第一凸起32、第二凸起33，在所述第一凸起32与第二凸起33之间设置有凹槽34；

所述坐封芯轴1包括直径大的大直径段11和直径小的小直径段12，所述坐封芯轴1上设有环形凹槽13，所述弹性夹头和所述推动部件套设在所述大直径段11外、所述承重部件内，所述多个弹性爪22中的每一个弹性爪22包括爪头222和爪体221，所述爪体221的一端与所述爪头222连接，另一端设置在所述弹性夹头主体21上，所述爪头222位于所述环形凹槽13中，所述推动部件的端部为凸起部c，所述凸起部c与所述环形凹槽13对应，所述承载凸耳安装在所述凸耳槽23中，所述承载凸耳的底面抵靠在所述大直径段11上，所述销轴4穿过所述销轴孔24，所述销轴4和所述凹槽34底面相对设置构成弹性构件5的安装空间，所述弹性构件5安装在所述弹性构件5的安装空间中，所述第一凸起32和第二凸起33位于所述承重部件的限位凹槽d中，所述推动部件和所述承重部件的一受力端面e对应，所述承载凸耳的底面为与所述凹槽底面对应的一面。

本发明实施例在装配状态时，多个弹性爪22在所述环形凹槽13里，推动部件的凸起部c限制其无法从环形凹槽13中脱出，从而使弹性夹头在坐封芯轴1的轴向上固定，进而承载凸耳在坐封芯轴1的轴向上固定，承载凸耳的第一凸起32和第二凸起33顶在承重部件的限位凹槽d中，从而限制承重部件使其在坐封芯轴1的轴向上固定，从而使承重部件可以稳定的承重，而且本发明的承载组件连接牢固，从而可保证管柱良好的承载性能。开始坐封时，外力(根据管柱的具体结构确定，可以为活塞的作用力)推动所述推动部件在坐封芯轴1的轴向上运动，推动承重部件的受力端面e在坐封芯轴1的轴向上运动，推动部件的凸起部c错开所述环形凹槽13，解除对多个弹性爪22的限制，弹性夹头在坐封芯轴1的轴向上自由，弹性夹头带动承载凸耳在坐封芯轴1的轴向上运动到坐封芯轴1的小直径段12，弹性构件5恢复弹性形变(装配状态时弹性构件5为压缩状态)，在弹性构件5的作用下，承载凸耳带动弹性夹头向坐封芯轴1的方向收缩，所述承载凸耳的第一凸起32和第二凸起33从所述承重部件的限位凹槽d中脱出，解除坐封芯轴1和承重部件的连接，承重部件在坐封芯轴1的轴向上自由，管柱继续坐封，由上可见，本发明实施例只有在开始坐封，即推动部件受到坐封芯轴1轴向的推动力后才使封隔器(承重部件连接封隔器)和坐封装置分开，不会导致提前坐封。

可以理解的是，所述推动部件包括管状的活塞延伸筒6和与活塞延伸筒6连接的管状的坐封滑套7，坐封滑套7和活塞延伸筒6由外向内依次套设在所述坐封芯轴1上。所述承重部件包括导向接头8和与所述导向接头8连接的坐封套9，导向接头8和坐封套9连接的端面为一斜面，该端面和坐封套9的端面形成限位凹槽d，下入过程中导向接头8、坐封套9等的重量通过导向接头8的该斜面悬挂在承载凸耳上，该连接关系比一般销钉或拉断零件具有很强的承载能力，即使在遇阻后需要上提或下压重量时也不会造成胶筒上座相对于封隔器芯轴的相对运动，故具有很强的防提前坐封能力。

在所述凹槽底面上设置有弹性构件孔b，所述弹性构件5的一端在所述弹性构件孔b中，从而可保证弹性构件5安装的稳定性。

所述多个弹性爪22中相邻的两个弹性爪22之间设置有长槽，所述长槽沿所述多个弹性爪22的纵长方向设置。

所述弹性夹头主体21的内壁上与所述凸耳槽23对应的位置设置有环形槽211。

所述爪头222的与所述爪体221连接的根部的内端面为斜面，所述斜面与所述爪体221之间呈钝角；所述内端面为与所述环形槽211对应的端面。可以理解的是，所述斜面与所述爪体221之间的夹角可以为100°或110°，本实施例对此不做限制。所述斜面与所述爪体221之间呈钝角，可以保证推动部件的凸起部c错开所述环形凹槽13后，所述爪头222方便从所述环形槽211出来。

所述承载凸耳主体31的底端具有分别从所述承载凸耳主体31的内表面和外表面突出的内凸台311和外凸台312，所述承载凸耳主体31容纳在所述凸耳槽23中，且所述内凸台311和外凸台312抵靠在所述环形槽211的内壁上，可以保证承载凸耳和弹性夹头稳定固定在坐封芯轴1上。

所述弹性构件5为弹簧，当然，也可以为其他弹性构件5，本发明对此不做限制。

应当注意的是，在本发明的装置的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本发明不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

以上实施方式仅适于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。