一种筛管装置的制作方法

本实用新型涉及一种筛管装置。

背景技术：

不压井作业是在井筒带压条件下由专业技术人员操作特殊设备起下管柱的一种作业方法，管柱自上而下整体组成为：油管+抽油泵+油管+筛管+丝堵。入井管柱的封堵是实现油水气井不压井作业的关键技术，尤其是筛管的封堵，如果筛管上的孔眼没有被封堵，井筒内的流体就会经筛管由油套环空进入油管，然后从井口喷出地面，喷出流体为气液混合物，速度较快，来不及在井口抢装旋塞，给井控工作带来极大困难，一旦发生井喷，将对现场作业人员和设备带来极大的威胁，对环境也造成严重的污染，增加了作业成本。

对此，授权公告号为cn2703870y的中国实用新型专利公开了一种防喷筛管，该防喷筛管包括中心管和工作筒，中心管的中下部通过四个释放销钉固定于工作筒内，工作筒以及中心管的中部分别均匀开有八个孔。中心管的外壁上设置有键槽，工作筒下端与中心管之间设置有由三个紧固销钉锁定的滑键，滑键沿键槽滑动。使用时，防喷筛管下端与支撑卡瓦连接，其上端连接在泵的下端，油井作业下泵时，工作筒和中心管上的孔错开，可以阻止井内液体进入油管的通道，实现防喷。完井后支撑卡瓦座封，剪断释放销钉，工作筒下移到滑道的下端，工作筒和中心管上的孔对应相通，此时井内的液体可以从连通的孔流入中心管并进入泵内，进而可以进行抽汲生产。

上述防喷筛管是通过剪断释放销钉的方式使工作筒下移，从而使工作筒和中心管上的孔对应相通，这对于释放销钉的规格以及剪断的压力要求比较精确，也比较难以操作，并且释放销钉一旦剪断，就无法重复利用，只能重新更换，使用非常不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够实现防喷、且操作比较简单方便、同时便于重复使用的筛管装置。

为实现上述目的，本实用新型中的筛管装置采用如下技术方案：

一种筛管装置，包括：

内管，轴线沿上下方向延伸，内管上设置有供液体通过的内过流孔；

外管，套设在内管的外部，外管上设置有供液体通过的外过流孔；

防转定位件，设置在外管上，用于与井筒内壁在径向上弹性顶压配合，以使筛管装置能够顺利下井，并且在筛管装置停止下井时通过防转定位件与井筒内壁之间的静摩擦力阻止外管相对于内管转动；

其中，外管和内管的其中一个上固定设置有定位键、另一个上设置有供定位键插入且在其中滑动的滑孔，外管和内管通过滑孔和定位键连接在一起，所述滑孔包括沿上下方向延伸的第一滑段和第二滑段，滑孔还包括连通第一滑段和第二滑段的中间过渡段，所述定位键具有位于第一滑段和第二滑段的其中一个滑段中时、使内过流孔和外过流孔错开的错开工位，定位键还具有在内管转动时通过中间过渡段进入另一个滑段中、以使内过流孔和外过流孔重合的重合工位。

上述筛管装置的技术方案的有益效果在于：外管上设置有与井筒内壁在径向上弹性顶压配合的防转定位件，这样一方面不影响筛管装置的顺利下井，另一方面可以在筛管装置停止下井时通过防转定位件与井筒内壁之间的静摩擦力阻止外管相对于内管转动；而外管和内管通过滑孔和定位键连接在一起，可以实现一起下井，而滑孔包括第一滑段和第二滑段，当定位键处于其中一个滑段中时，内过流孔和外过流孔错开，定位键处于错开工位，当内管转动时定位键可以通过中间过渡段进入另一个滑段中，内过流孔和外过流孔重合，定位键处于重合工位。这样，在下井之前，可以先使定位键处于错开工位，从而在下井过程中，井筒内的流体无法进入内管中，实现防喷的目的；当筛管装置下到位后再转动内管，将定位键调整到重合工位，此时井筒内流体可以通过外管进入内管中，实现正常的抽汲生产。

本实用新型的筛管装置通过防转定位件保证外管和井筒之间的摩擦力，使得内管转动时，外管相对于内管静止，从而方便调整定位键的两个工位，使内过流孔和外过流孔重合或者错开，这种调整方式操作起来简单方便，并且没有任何部件被破坏，可以重复使用。

进一步的，为了方便防转定位件的设置，所述防转定位件包括防转定位板以及顶压在外管和防转定位板之间的弹性件，外管上连接有用于防止防转定位板向外脱出的限位结构，限位结构和外管之间具有供防转定位板沿径向活动的活动空间。

进一步的，为了方便连接和安装，外管自上而下依次包括上部外管、内衬管和下部外管，所述限位结构为与上部外管和下部外管螺纹连接的压环，内衬管夹设固定在上部外管和下部外管之间，所述活动空间由压环与内衬管之间的间隔构成，弹性件顶压在内衬管和防转定位板之间，防转定位板上设置有外凸的凸出部，压环上设置有供所述凸出部穿过以暴露在外的穿孔。

进一步的，为了方便滑孔或定位键的设置，所述滑孔或定位键设置在下部外管上。

进一步的，为了方便过流以及内过流孔和外过流孔的重合或者错开，所述内过流孔沿周向均布设置有至少两列，外过流孔也沿周向均布设置有至少两列，外过流孔的列数以及每一列的个数均与内过流孔相同，所述滑孔设置在外管上，定位键固定设置在内管上，定位键与内管上的其中一列内过流孔位于同一列的方向上，第一滑段和第二滑段的其中一个滑段与外管上其中一列外过流孔位于同一列的方向上，第一滑段和第二滑段的沿外管径向延伸的中心线的夹角等于外管上相邻两列外过流孔的中心线夹角的一半。

附图说明

图1为本实用新型中筛管装置的实施例1的剖视图（定位键处于错开工位）；

图2为图1中a-a向剖视图；

图3为本实用新型中筛管装置的实施例1的剖视图（定位键处于重合工位）；

图4为图3中b-b向剖视图；

图5为图1和图3中内管的结构图；

图6为图1和图3中外管的结构图。

图中：10.上接头；11.内管；12.内过流孔；13.定位键；14.下接头；20.上部外管；21.内衬管；22.片弹簧；23.防转定位板；24.压环；25.下部外管；26.滑孔；261.第一滑段；262.第二滑段；263.中间过渡段；27.外过流孔。

具体实施方式

本实用新型中筛管装置的实施例1如图1~图6所示，包括轴线均沿上下方向延伸的内管11和外管，如图1和图3所示，外管套设在内管11的外部，外管的的长度小于内管11，内管11的上下两端均超出外管。如图5所示，内管11的上端连接有上接头10，上接头10用于与油管连接，油管的上方还连接有抽油泵。内管11的下端设置有下接头14，下接头14用于连接丝堵，具体的，下接头14为外螺纹段。

结合图2、图4和图5所示，内管11上沿周向均布设置有六列供液体通过的内过流孔12，各个内过流孔12的中心线均沿内管11的径向延伸，相邻两列内过流孔的中心线夹角为60度，每一列的内过流孔12均有八个，八个内过流孔12沿上下方向间隔均布。此外，内管11的外壁上还固定设置有一个向外延伸的定位键13，定位键13呈圆柱形，设置在内管11的靠下的部位，且与其中一列内过流孔12位于同一列的方向上。

如图6所示，外管自上而下依次包括上部外管20、内衬管21和下部外管25，上部外管20和下部外管25通过一个压环24连接在一起，具体的，压环24的上端与上部外管20螺纹连接，下端与下部外管25螺纹连接，内衬管21夹设固定在上部外管20和下部外管25之间。本实施例中内衬管21的上下两端与压环24接触，中间外壁上设置有环槽。

筛管装置还包括设置在外管上的多个圆周均布的防转定位件，防转定位件用于与井筒内壁在径向上弹性顶压配合，本实施例中的防转定位件包括防转定位板23以及顶压在内衬管21和防转定位板23之间的片弹簧22。防转定位板23上设置有外凸的凸出部，压环24上设置有供所述凸出部穿过以暴露在外的穿孔，并且内衬管21上环槽的槽底与压环24之间具有间隔，该间隔构成了防转定位板23沿径向活动的活动空间，从而可以压缩片弹簧22，使防转定位板23与井筒内壁在径向上弹性顶压配合，而压环24实际上是构成了防止防转定位板23向外脱出的限位结构。由于防转定位板23和井筒内壁之间弹性顶压配合，所以一方面可以使筛管装置顺利下井，另一方面当筛管装置停止下井时，防转定位板23和井筒内壁之间的静摩擦力还可以阻止外管相对于内管转动。

结合图2和图4所示，上部外管20上沿周向均布设置有六列供液体通过的外过流孔27，各个外过流孔27的中心线均沿上部外管20的径向延伸，相邻两列外过流孔27的中心线夹角为60度，每一列的外过流孔27均有八个，八个外过流孔27沿上下方向间隔均布，也就是说，外过流孔27的列数以及每一列的个数均与内过流孔12相同，并且外过流孔27和内过流孔12的孔径也相同。

如图1和图6所示，下部外管25上设置有滑孔26，滑孔26供内管11上的定位键13插入且在其中滑动，并使得外管和内管11通过滑孔26和定位键13连接在一起，因此当内管11向下移动时，会通过定位键13带动外管一起向下移动。滑孔26包括沿上下方向延伸的第一滑段261和第二滑段262，还包括连通第一滑段261和第二滑段262顶部的中间过渡段263。第一滑段261与其中一列外过流孔27位于同一列的方向上，第二滑段262位于相邻两列外过流孔27中间的方向上，第一滑段261和第二滑段262的底部均为圆弧面，由于两个滑段设置在下部外管25的外圆周上，所以两个滑段具有沿外管径向延伸的中心线，并且中心线的夹角为30度，刚好等于相邻两列外过流孔27的中心线夹角的一半。

定位键13具有两个工位，分别是错开工位（如图1所示）和重合工位（如图3所示），当定位键13处于错开工位时，定位键13位于第二滑段262的底部，此时外过流孔27和内过流孔12错开，如图2所示。当转动内管时，定位键13能够通过中间过渡段263进入第一滑段261中，定位键13位于第一滑段261的底部时，处于重合工位，此时外过流孔27和内过流孔12重合，如图4所示。

本实用新型中筛管装置的工作原理是：

使用时，使筛管装置的上端通过油管与抽油泵连接，抽油泵的上端也连接有油管，筛管装置的下端与丝堵连接，组成不压井作业管柱。作业时，首先将定位键13调整到第二滑段262中，使其处于错开工位，然后将管柱下入井内，防转定位板23压缩片弹簧22，并与井筒内壁弹性顶压配合，方便筛管装置能够顺利下井，并且在此过程中，由于外过流孔27和内过流孔12处于错开状态，使得筛管装置处于封堵状态，井筒内的流体无法进入内管中，可以实现防喷的目的。

当管柱下到合适的位置后，上提、正转管柱，在防转定位板23与井筒内壁的静摩擦力作用下，外管保持静止，内管随油管转动，定位键13通过中间过渡段263进入第一滑段261中，下移管柱，使定位键13处于第一滑段261的底部，外过流孔27和内过流孔12重合，筛管装置处于开启状态，此时井筒内流体可以通过外管进入内管中，实现正常的抽汲生产。并且结合图5和图6所示，定位键13到最下方内过流孔12之间的间距为l1，第一滑段261底部圆弧面的圆心到最下方外过流孔27之间的间距为l2，l1等于l2，确保所有的外过流孔27和内过流孔12完全重合。

本实用新型的筛管装置通过防转定位件保证外管和井筒之间的摩擦力，使得内管转动时，外管相对于内管静止，从而方便调整定位键的两个工位，使内过流孔和外过流孔重合或者错开，这种调整方式操作起来简单方便，并且没有任何部件被破坏，可以重复使用。

本实用新型中筛管装置的实施例2：与实施例1的不同之处在于，第一滑段和第二滑段的沿外管径向延伸的中心线的夹角大于外管上相邻两列外过流孔的中心线夹角的一半，且小于相邻两列外过流孔的中心线夹角。

本实用新型中筛管装置的实施例3：与实施例1的不同之处在于，第一滑段和第二滑段的沿外管径向延伸的中心线的夹角小于外管上相邻两列外过流孔的中心线夹角的一半。

本实用新型中筛管装置的实施例4：与实施例1的不同之处在于，第二滑段与外管上的其中一列外过流孔位于同一列的方向上，第一滑段位于相邻两列外过流孔中间的方向上，此时定位键位于第二滑段中时，处于重合工位，位于第一滑段中时，处于错开工位。

本实用新型中筛管装置的实施例5：与实施例1的不同之处在于，滑孔设置在上部外管上。

本实用新型中筛管装置的实施例6：与实施例1的不同之处在于，内衬管的外壁上没有加工环槽，其外壁是直的，片弹簧直接顶压在内衬管的外壁和防转定位板之间。

本实用新型中筛管装置的实施例7：与实施例1的不同之处在于，顶压在内衬管和防转定位板之间的弹性件不是片弹簧，而是螺旋弹簧。

本实用新型中筛管装置的实施例8：与实施例1的不同之处在于，外管不是由上部外管、内衬管和下部外管组合而成，而是由一根管构成，此时在外管的外壁上直接加工出环槽，弹性件顶压在环槽的槽底和防转定位板之间，此时防止防转定位板向外脱出的限位结构包括分体的上压环和下压环，上压环用于限制防转定位板的上端，下压环用于限制防转定位板的下端。

本实用新型中筛管装置的实施例9：与实施例1的不同之处在于，防转定位件不是由防转定位板和弹性件组成，而是由防转胶筒构成，自然状态下，防转胶筒的外径大于井筒内径，管柱下井后，防转胶筒受井筒挤压发生弹性变形，与井筒内壁在径向上弹性顶压配合，同样可以使筛管装置顺利下井，并且在筛管装置停止下井时通过防转胶筒与井筒内壁之间的静摩擦力阻止外管相对于内管转动。

本实用新型中筛管装置的实施例10：与实施例1的不同之处在于，内过流孔和外过流孔均只有两列，或者三列，或者更多。

本实用新型中筛管装置的实施例11：与实施例1的不同之处在于，内过流孔和外过流孔各只有一列。

本实用新型中筛管装置的实施例12：与实施例1的不同之处在于，定位键固定设置在外管上，滑孔设置在内管上。