一种安全解封丢手装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种安全解封丢手装置，属油田分层注水及采油气管柱中的完井工具技术领域。


背景技术：

[0002]
随着油气开发的不断深入，多级分段酸化压裂、分层开采和精细注水等措施越来越多，这些措施都要求多级封隔器串联组成多级分层工艺管柱，为了提高工艺管柱的稳定性，往往还要增加带有锚卡功能的管柱稳定器；起管柱时，由于管柱稳定器和多级封隔器串联在一起同时解封解卡，往往因为负荷过大而造成解封失败，最终导致大修。
[0003]
为了解决这一问题，有技术人员采用拉脱式安全接头或解封工具来解决多级分层管柱拔不动起不出的问题，但这种方式存在以下缺点：
[0004]
1、入井时常常由于尾管负荷过重或上提下放操作不平稳，出现安全接头或解封工具中途断脱现象；
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2、由于井下结垢、出砂、套管变形等多方面的复杂情况，无法准确计算安全接头或解封工具的启动拉力，或因安全接头或解封工具的剪切销钉大小设计不合理，达不到解封丢手的目的。


技术实现要素：

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本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种适用于由管柱稳定器、封隔器及其他工具组配而成的多级分层工艺管柱，既能位于管柱中第一级封隔器的上部起到安全丢手的作用，也能位于管柱中两级封隔器之间起到逐级解封和安全丢手的双重作用；以解决现有多级分层工艺管柱拔不动起不出的难题，从而大大降低油水井大修风险的安全解封丢手装置。
[0007]
本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：
[0008]
一种安全解封丢手装置，它由上接头、外套、弹簧环、启动销钉、活塞、锁环、中心管和下接头组成，其特征在于：所述的上接头的下端外表面通过螺纹连接有一外套，外套的下端内表面通过螺纹连接有一下接头；所述的中心管的上端套装在上接头的下端内表面，中心管的下端套装在下接头的下端内表面；所述的上接头与下接头之间由外套和中心管形成的环空内装有活塞，活塞的下端与下接头的上端接触，并嵌入锁环固定，活塞的上端装有弹簧环，活塞的中部装有启动销钉，启动销钉的一端插在中心管内。
[0009]
所述上接头的下端内表面上制作有与中心管配套的限位台肩a。
[0010]
所述下接头的下端部内表面上设置有提升台肩，提升台肩上端部制有插槽。
[0011]
所述外套的靠上接头的一端制作有卸压孔和限位凹槽。
[0012]
所述中心管的中部从上至下依次设置有与锁环相配合的梯形凸台、楔形凹槽和矩形凸台，所述的矩形凸台上制作有传液孔，矩形凸台下端部制作有插销。
[0013]
所述活塞的上端制作有安装弹簧环的凹槽，下端制作有限位台肩b。
[0014]
所述上接头的内壁上装有密封圈a，活塞的内外壁上装有密封圈b，下接头的内外壁上装有密封圈c。
[0015]
所述上接头的下端外表面与外套为左旋螺纹连接。
[0016]
所述安全解封丢手装置既能位于第一级封隔器的上部，也能位于两级封隔器之间。
[0017]
本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：
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1、该安全解封丢手装置通过管柱内加压启动，上提或下放管柱时不会剪断启动销钉，彻底避免了下管柱过程中由于尾管负荷过重或上提下放过程中不平稳操作出现的安全解封丢手装置中途断脱现象。
[0019]
2、在多级分层工艺管柱中第一级封隔器的上部增加该安全解封丢手装置后，能够实现丢手起出上部管柱的目的。
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3、在两级封隔器之间增加该安全解封丢手装置后，能够为上级封隔器提供解封行程，实现逐级解封的目的；减小了多级分层工艺管柱解封解卡的上提力，提高了解封解卡的成功率，即使在井下结垢、出砂、套管变形等复杂情况造成解封失败时，也能够通过安全解封丢手装置实现丢手起出上部管柱的目的，该安全解封丢手装置的双重作用大大降低了因解封解卡失败而造成油水井大修的可能性。
附图说明
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图1为一种安全解封丢手装置的结构示意图；
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图2是中心管的主视剖示结构示意图；
[0023]
图3是图2的a-a剖视图；
[0024]
图4是下接头的主视剖示结构示意图；
[0025]
图5是图4的b-b剖视图；
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图6是安全解封丢手装置的使用状态图。
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图中：1、上接头，1-1、限位台肩a，2、外套，2-1、卸压孔，2-2、限位凹槽，3、密封圈a，4、弹簧环，5、密封圈b，6、启动剪钉，7、活塞，7-1、凹槽，7-2、限位台肩b，8、锁环，9、中心管，9-1、梯形凸台，9-2、楔形凹槽，9-3、矩形凸台，9-4、传液孔，9-5、插销，10、密封圈c，11、下接头，11-1、提升台肩，11-2、插槽。
具体实施方式
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下面结合附图对该安全解封丢手装置进一步说明如下：
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该安全解封丢手装置适用于管柱稳定器、封隔器及其他工具组配而成的多级分层工艺管柱中，该安全解封丢手装置既可位于第一级封隔器的上部，也可位于两级封隔器之间，使用时是竖直状态放置的。该安全解封丢手装置由上接头1、外套2、弹簧环4、启动销钉6、活塞7、锁环8、中心管9和下接头11组成，所述的上接头1的下端外表面通过左旋螺纹连接有一外套2，外套2的下端内表面通过螺纹连接有一下接头11，外套2的靠上接头1的一端制作有卸压孔2-1和限位凹槽2-2；所述中心管9设置在外套2的内部，中心管9的上端套装在上接头1的下端内表面，中心管9的下端套装在下接头11的下端内表面；所述的上接头1与下接头11之间由外套2和中心管9形成的环空内装有活塞7，活塞7的下端与下接头11的上端接
触，并嵌入锁环8固定，活塞7的上端装有弹簧环4，活塞7的中部装有启动销钉6，启动销钉6的一端插在中心管9内。
[0030]
所述的下接头11的下端部内表面上设置有提升台肩11-1，提升台肩11-1的上端部制有插槽11-2，所述上接头1的下端内表面上制作有与中心管9配套的限位台肩a1-1；所述的中心管9的中部从上至下依次设置有与锁环8相配合的梯形凸台9-1、楔形凹槽9-2和矩形凸台9-3，活塞7的下端制作有限位台肩b7-2，楔形锁环8嵌在由中心管9的楔形凹槽9-2、矩形凸台9-3和活塞7的限位台肩b7-2形成的空腔内，所述的矩形凸台9-3上制作有传液孔9-4，矩形凸台9-3下端部制作有插销9-5；所述活塞7的上端制作有安装弹簧环4的凹槽7-1，弹簧环4置于活塞7的环状凹槽7-1内；所述的上接头1的内壁上装有密封圈a3，活塞7的内外壁上装有密封圈b5，下接头11的内外壁上装有密封圈c10，以保证由上接头1、下接头11、外套2和中心管9形成的环空为密封状态。
[0031]
该安全解封丢手装置的操作规程由以下步骤构成：
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（1）配管柱：根据设计要求组配安全解封丢手装置、管柱稳定器、封隔器及其他工具组成的工具串，工具与工具、工具与油管之间均丝扣连接，其中安全解封丢手装置位于工具串中第一级封隔器的上部或位于两级封隔器之间；
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（2）入井：按正常设计要求将工具串入井；
[0034]
（3）启动安全解封丢手装置：通过液体给油管内加压，液体压力通过中心管9的传液孔9-4进入到外套2、活塞7、中心管9与下接头11形成的环形密闭腔中，液体压力作用于活塞7上，使活塞7上行先剪断启动销钉6，然后活塞7带着被挤压的弹簧环4继续上行，并释放锁环8，当活塞7继续上行到弹簧环4到达外套2上端的限位凹槽2-2处时，弹簧环4被恢复到初始的外径，使得活塞7被限位在外套2和中心管9上端的环形空间中，至此，安全解封丢手装置进入工作状态；
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（4）逐级解封：上提管柱负荷，当上提力大于第一级封隔器的解封力时，位于第二级封隔器上部的安全解封丢手装置开始工作，上接头1带着外套2和下接头11上行，与中心管9形成相对位移，当下接头11上行到内壁的提升台肩11-1悬挂住中心管9的矩形凸台9-3时，这一相对位移就是提供给第一级封隔器的解封行程，此时第一级封隔器解封，但第二级及以下封隔器还没有开始解封，当继续上提管柱要使第二级封隔器解封时，由第三级封隔器上部的安全解封丢手装置提供解封行程，以此类推，即实现逐级解封的目的；
[0036]
（5）丢手：如果由于井下复杂情况造成封隔器无法解封时，上提管柱，上接头1带着外套2及下接头11上行，当下接头11的提升台肩11-1上端部的插槽11-2与中心管9的矩形凸台9-3下端部插销9-5配合后，顺时针转动管柱，上接头1与外套2的左旋螺纹连接处脱扣，实现丢手起出上部管柱的目的。
[0037]
以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，上述举例说明不对本实用新型的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本实用新型的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的范围内，而不背离本实用新型的实质和范围。