一种防砂管柱上坐封器和封隔器的连接结构的制作方法

本实用新型涉及石油、天然气防砂完井领域，更具体地，涉及防砂管柱上坐封器和封隔器的连接结构。

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(封隔器的一种)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(防砂管柱也叫管柱)的环形空间(主要是密封套管与管柱的封隔器)，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，脱手方式是上提坐封工具或打压，拉断连接用的销钉或拉断零件，将坐封工具和封隔器分离，由于销钉或拉断零件承载能力差，而封隔器往往承载较重，可能在坐封过程中提前脱手，从而使管柱无法正常工作。

技术实现要素：

本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的防砂管柱上坐封器和封隔器的连接结构。

第一方面，本实用新型提供一种防砂管柱上坐封器和封隔器的连接结构，所述坐封器包括坐封芯轴，所述连接结构包括螺纹锁块、锁块支撑套、定位短节和用于与封隔器连接的上短节；

所述锁块支撑套套设在所述坐封芯轴上，在所述锁块支撑套外套设有螺纹锁块和所述定位短节，所述螺纹锁块与所述定位短节和所述上短节连接；

所述锁块支撑套的外表面上沿纵长方向布置有多个第一环形顶面和多个支撑套环形槽，且所述多个第一环形顶面与多个支撑套环形槽彼此交替设置，所述多个第一环形顶面中的每一个第一环形顶面均沿所述锁块支撑套的周长方向布置，且所述多个支撑套环形槽中的每一个支撑套环形槽均沿所述锁块支撑套的周长方向布置；

所述螺纹锁块的内表面上设置有多个第二环形顶面、多个锁块环形槽、切槽和簧片孔，所述多个第二环形顶面和多个锁块环形槽沿所述螺纹锁块的纵长方向交替布置，且所述多个第二环形顶面中的每一个第二环形顶面均沿所述螺纹锁块的周长方向布置，所述多个锁块环形槽中的每一个锁块环形槽均沿所述螺纹锁块的周长方向布置，在所述螺纹锁块的中部的所述多个第二环形顶面中的一个第二环形顶面上设置有所述簧片孔，所述切槽从所述螺纹锁块的上端的内表面开始沿螺纹锁块的纵长方向延伸至簧片孔中；

所述锁块支撑套中的第一环形顶面与所述螺纹锁块中的第二环形顶面彼此相对应，且所述锁块支撑套的支撑套环形槽与所述螺纹锁块的锁块环形槽彼此相对应，在所述锁块支撑套与所述螺纹锁块之间的内腔中设置有锁块簧片，所述锁块簧片一端插入螺纹锁块的簧片孔，另一端穿过所述切槽压在所述锁块支撑套的上端。

优选地，所述锁块支撑套和所述定位短节通过销钉连接。

优选地，所述螺纹锁块包括四块螺纹子锁块，所述定位短节上有四个槽，所述四块螺纹子锁块分别在所述定位短节的四个槽内。

优选地，所述螺纹锁块通过螺纹副与上短节的内表面连接。

优选地，所述螺纹锁块设有左旋外螺纹，所述上短节设有丢手螺纹，所述螺纹锁块的左旋外螺纹与上短节丢手螺纹配合。

优选地，所述左旋外螺纹的牙型为梯形。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例在坐封完成后，打压，安装在坐封芯轴外的释放棘爪顺着坐封芯轴的轴向推动锁块支撑套，锁块支撑套和定位短节之间的连接断开，锁块支撑套运动直到所述锁块支撑套中的第一环形顶面与所述螺纹锁块中的锁块环形槽配合，所述锁块支撑套的支撑套环形槽和所述螺纹锁块的第二环形顶面配合，造成螺纹锁块失去锁块支撑套的支撑，所述锁块簧片将螺纹锁块向坐封芯轴方向拉，使螺纹锁块和上短节分离，实现打压丢手，即自动脱手，该种连接结构显然比封隔器和坐封器仅仅通过销钉连接或拉断零件连接承载能力强，可以防止坐封过程中提前脱手，而实现正常脱手，保证管柱的正常工作。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的防砂管柱上坐封器和封隔器的连接结构的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的锁块支撑套的结构示意图；

图3a为本实用新型一实施例的螺纹锁块的结构示意图；

图3b为本实用新型一实施例的螺纹子锁块的结构示意图；

图3c为本实用新型另一实施例的一个螺纹子锁块的结构示意图。

图中，坐封芯轴-1

锁块支撑套部分：锁块支撑套-3 第一环形顶面-31 支撑套环形槽-32 第一丢手销钉孔-33

螺纹锁块部分：螺纹锁块-2 外螺纹-21 第二环形顶面-22 锁块环形槽-23 切槽-24 簧片孔-25 螺纹子锁块-26

锁块簧片-4

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型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实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

图1为本实用新型一实施例的防砂管柱上坐封器和封隔器的连接结构的结构示意图；图2为本实用新型一实施例的锁块支撑套的结构示意图；图3a为本实用新型一实施例的螺纹锁块的结构示意图；图3b为本实用新型一实施例的螺纹子锁块的结构示意图；图3c为本实用新型另一实施例的螺纹子锁块的结构示意图。

如图1-图3c所示的一种防砂管柱上坐封器和封隔器的连接结构，所述坐封器包括坐封芯轴1，所述连接结构包括螺纹锁块2、锁块支撑套3、定位短节和用于与封隔器连接的上短节；

所述锁块支撑套3套设在所述坐封芯轴1上，在所述锁块支撑套3外套设有螺纹锁块2和所述定位短节，所述螺纹锁块2与所述定位短节和所述上短节连接；

所述锁块支撑套3的外表面上沿纵长方向布置有多个第一环形顶面31、多个支撑套环形槽32和第一丢手销钉孔33，且所述多个第一环形顶面与多个支撑套环形槽32彼此交替设置，所述多个第一环形顶面31中的每一个第一环形顶面31均沿所述锁块支撑套3的周长方向布置，且所述多个支撑套环形槽32中的每一个支撑套环形槽32均沿所述锁块支撑套3的周长方向布置；

所述螺纹锁块2的内表面上设置有多个第二环形顶面22、多个锁块环形槽23、切槽24和簧片孔25，所述多个第二环形顶面22和多个锁块环形槽23沿所述螺纹锁块2的纵长方向交替布置，且所述多个第二环形顶面22中的每一个第二环形顶面22均沿所述螺纹锁块2的周长方向布置，所述多个锁块环形槽23中的每一个锁块环形槽23均沿所述螺纹锁块2的周长方向布置，在所述螺纹锁块2的中部的所述多个第二环形顶面22中的一个第二环形顶面22上设置有所述簧片孔25，所述切槽24从所述螺纹锁块2的上端的内表面开始沿螺纹锁块2的纵长方向延伸至簧片孔25中；

所述锁块支撑套3中的第一环形顶面31与所述螺纹锁块2中的第二环形顶面22彼此相对应，且所述锁块支撑套3的支撑套环形槽32与所述螺纹锁块2的锁块环形槽23彼此相对应，在所述锁块支撑套3与所述螺纹锁块2之间的内腔中设置有锁块簧片4，所述锁块簧片4一端插入螺纹锁块2的簧片孔25，另一端穿过所述切槽24压在所述锁块支撑套3的上端。

本实用新型实施例在坐封完成后，打压，安装在坐封芯轴1外的释放棘爪顺着坐封芯轴1的轴向推动锁块支撑套3(此处可根据管柱的具体结构确定推动锁块支撑套3的部件，只要可对锁块支撑套3施加推力的部件即可)，锁块支撑套3和定位短节之间的连接断开，所述锁块支撑套3运动直到所述锁块支撑套3中的第一环形顶面31与所述螺纹锁块2中的锁块环形槽23配合，所述锁块支撑套3的支撑套环形槽32和所述螺纹锁块2的第二环形顶面22配合，造成螺纹锁块2失去锁块支撑套3的支撑，所述锁块簧片4将螺纹锁块2向坐封芯轴1方向拉，使螺纹锁块2和上短节分离，实现打压丢手，即自动脱手，该种连接结构显然比封隔器和坐封器仅仅通过销钉连接或拉断零件连接承载能力强，可以防止坐封过程中提前脱手，而实现正常脱手，保证管柱的正常工作。

作为一种优选实施例，所述锁块支撑套3和所述定位短节通过销钉连接。

可以理解的是，所述定位短节上设有销钉孔，销钉通过所述锁块支撑套3上的第一丢手销钉孔33和所述定位短节上的销钉孔实现所述锁块支撑套3和所述定位短节的连接。

本实施例销钉连接便于在释放棘爪顺着坐封芯轴1的轴向推动锁块支撑套3时，断开所述锁块支撑套3和所述定位短节的连接。

当然，除了销钉连接，还可以为其他可在推动作用力下便于断开的连接结构，本实用新型对此不做限制。

作为一种优选实施例，所述螺纹锁块2包括四块螺纹子锁块26，所述定位短节上有四个槽，所述四块螺纹子锁块26分别在所述定位短节的四个槽内。

本实施例将所述螺纹锁块2设置成分体形式，方便加工、安装和拆卸，当然，除了该种结构，还可以为其他结构，如螺纹子锁块26的数量以及定位短节上的槽的数量可以需要根据设置，并不局限于四块。

作为一种优选实施例，所述螺纹锁块2通过螺纹副与上短节的内表面连接。

具体地，所述螺纹锁块2上设有外螺纹21，上短节的内表面设有内螺纹，所述螺纹锁块2通过外螺纹21与上短节的内表面的内螺纹连接。

本实施例所述螺纹锁块2与上短节的内表面螺纹连接，连接力强，从而使坐封过程中坐封器和封隔器的承载力强，其次，上述自动脱手需等到坐封完成后释放棘爪才能推动锁块支撑套3，如果螺纹锁块2因特殊原因无法向内收缩造成打压丢手失败，本实施例可以旋转坐封芯轴1，螺纹锁块2与上短节脱开，从而实现旋转管柱丢手。

作为一种优选实施例，所述螺纹锁块2设有左旋外螺纹，所述上短节设有丢手螺纹，所述螺纹锁块2的左旋外螺纹与上短节丢手螺纹配合。

具体地，所述左旋外螺纹的牙型为梯形，所述螺纹锁块2的左旋外螺纹和所述上短节的丢手螺纹种类和螺距相同，具体生产时，螺纹锁块2加工时先车削，然后切成4块，按预设顺序做好标记，安装时按预设顺序装配。

当然，除了上述螺纹，还可以为其他形式的螺纹，本实用新型对此不做限制。

应当注意的是，在本实用新型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，本实用新型不受限于此，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实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，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。本实用新型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实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型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实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。