油气井气密封分级箍的制作方法_2

文档序号:8783442阅读:来源:国知局
056]第二卡锁机构8,用于将关闭套3相对于本体I轴向固定于第二位置;
[0057]解锁机构4,用于解锁第一卡锁机构7,使关闭套I可沿轴向移动;
[0058]分级机构5,设于关闭套内;
[0059]下接头2,与本体I的下连接端102螺纹连接,下接头2与本体I之间密封,下接头2的下端具有外连接螺纹;
[0060]分级前,第一卡锁机构7将关闭套3相对于本体I轴向固定于第一位置,内分级孔301与外分级孔103相对,分级机构5封闭内分级孔301,此时分级箍为径向内外隔绝的管体(参见图1);
[0061]分级时,分级机构5在液压作用下开启内分级孔301,内分级孔301和外分级孔103形成分级通道畅通,分级箍通过内分级孔301和外分级孔103内外导通(参见图2);
[0062]分级后,解锁机构4在液压作用下解锁第一卡锁机构7,使关闭套3在液压作用下沿轴向移动至第二位置,第二卡锁机构8将关闭套3相对于本体I轴向固定,此时内分级孔301与外分级孔103错开,分级通道关闭(参见图3)。
[0063]本实用新型实施例的分级箍结构简单,易于组装,保证了分级箍的密封性能,且分级操作简单易行。
[0064]作为上述实施例的优选,本体I上连接端101下方的内壁上具有环形台肩104,关闭套3固定于第一位置时,关闭套3的上端抵于环形台肩104。设置环形台肩104可以在组装时使关闭套准确定位于第一位置,并且在连接入管柱时,环形台肩104形成密封限位台阶,上方的管柱端部与环形台肩104形成端部密封,增加密封效果。
[0065]作为上述实施例的优选,第一^^锁机构7包括:
[0066]第一环形内卡槽71,沿周向开设于本体I的内壁上;
[0067]第一环形外卡槽73,沿周向开设于关闭套3的外壁上,第一环形外卡槽73内径向开设有通透的卡孔;
[0068]锁环72,装配于第一环形外卡槽73内,锁环为分瓣式(参见图5,图5为分瓣式锁环中的一瓣)或开口式,锁环72的内壁面具有径向延伸的可穿过卡孔的锁键720,锁键720的端部具有下斜面721 (参见图4);
[0069]解锁机构4包括关闭座42,关闭座42设于关闭套内,关闭座与关闭套3之间滑动密封,关闭座42的外圆周上开有与锁环72的锁键720相配合的锁槽41,锁槽41的下沿为与锁键720端部的下斜面721相配合的斜面410,两斜面相互作用使锁环72径向扩张;
[0070]分级前(图1所示)及分级时(图2所示),关闭座42通过第一剪切销钉11与关闭套3固定,当本体I的上连接端下方的内壁上具有环形台肩104时,关闭座的上端抵于环形台肩104,关闭座42的锁槽41与锁键720在轴向上错位,锁环72在关闭座42外壁的作用下同时卡在第一环形内卡槽71和第一环形外卡槽73内使关闭套3与本体I在轴向上相对固定;环形台肩104的设置可以在组装时,使关闭座42准确定位在与关闭套42固定的位置。当然,通过在本体I上端螺纹连接定位套,也可实现对关闭座42的定位,以及对关闭套的定位;
[0071]分级后(图3所示),通过图6所示的关闭塞17封闭关闭座42,使关闭座42在液压的作用下剪断第一剪切销钉11向下滑动至锁槽41与锁键720相对,锁环72沿径向收缩至第一环形外卡槽73内,解除关闭套3与本体I之间的锁定,锁键720卡于锁槽41内,关闭套3与关闭座42固定,关闭套3在关闭座42的带动下向下移动至第二位置,第二卡锁机构8将关闭套3相对于本体I轴向固定。
[0072]在上述实施例中,锁环72的下端外侧形成外斜面722,本体I的第一环形内卡槽71的下槽沿为与锁环72的外斜面722相适配的斜面,第一环形内卡槽71下槽沿的斜面与锁环72的外斜面722相互作用使锁环72径向收缩。该构造可以实现分瓣式锁环的收缩,以及辅助开口式锁环的收缩。在关闭套3内壁上设置第一限位台肩302,关闭座42下行至锁槽41与锁键720相对时,关闭座42的下端抵于第一限位台肩302。该结构有助于锁环72准确收缩,使锁键与锁槽41锁定。
[0073]作为上述实施例的优选,第二卡锁机构8包括:
[0074]第二环形内卡槽82,沿周向开设于本体的内壁上;
[0075]第二环形外卡槽(图1中弹性卡环81所处位置),沿周向开设于关闭套3的外壁上;
[0076]弹性卡环81,装配于第二环形外卡槽内;
[0077]分级前及分级时,第二环形内卡槽82与第二环形外卡槽错位,弹性卡环81在本体I内壁的作用下嵌于第二环形外卡槽内;
[0078]分级后,关闭套3下行至第二环形内卡槽与第二环形外卡槽相对,弹性卡环81弹性扩张同时卡于第二环形内卡槽82和第二环形外卡槽内。当然也可采用其他构造对关闭套3进行下行限位,如下接头伸入本体I内的端部。
[0079]作为上述实施例的优选,参见图1和图2,关闭套3位于第一位置时,关闭套3的下端位于第二环形内卡槽82的上方。组装时可以在第二环形内卡槽82内装上临时垫环,保护密封圈不受损伤,在组装完成后能够将临时垫环取出。
[0080]作为上述实施例的优选,分级机构5包括封闭套51和支撑套52,封闭套51包括上端外径较大的大径段和下端外径较小的小径段,大径段与关闭套3滑动密封,支撑套52与关闭套3固定,支撑套52的上端插入关闭套3与封闭套51的小径段之间,支撑套52与关闭套3之间密封,支撑套52与封闭套51之间滑动密封;
[0081]分级前,封闭套51与支撑套52通过第二剪切销钉53固定,封闭套51与支撑套52封闭内分级孔301 ;
[0082]分级时,封闭套51在液压作用下剪断第二剪切销钉53向下滑动露出内分级孔301,内分级孔301与外分级孔103形成的分级通道畅通;
[0083]封闭套51在液压直接作用下产生的上下压差剪断第二剪切销钉53或采用图7所示的重力塞16封堵封闭套51后在液压作用下封闭套51剪断第二剪切销钉52 ;
[0084]当采用重力塞16封堵封闭套51后在液压作用下封闭套51剪断第二剪切销钉53时,分级箍封闭套部51的内径小于分级箍封闭套上方的内径。本实施例中可通过两种方式打开分级通道,保证了分级的顺利进行。
[0085]作为上述实施例的优选,关闭套3的内壁上具有第二限位台肩303,分级前封闭套51的上端抵于第二限位台肩303。实现了对关闭套51的定位。
[0086]作为优选,周向防转机构9包括:
[0087]防转销孔92,径向开设于本体I上;
[0088]防转槽93,沿轴向开设于关闭套3的外壁上;
[0089]防转销91,装配于防转销孔92内,并与防转槽93相配合。设置周向防转机构9可以保证内分级孔301与外分级孔103对应,避免了意外转动造成分级失败。
[0090]作为上述实施例的优选,下接头2与本体I之间还通过紧定螺钉12固定。增强了下接头2与本体I之间连接的牢固度,防止在施工过程中下接头2脱落。
[0091]作为上述实施例的优选,在下接头2的下端插接有挠性塞座14,施工过程中投入图8所不的烧性塞15封堵烧性塞座14即可产生碰压。
[0092]作为上述实施例的优选,本实用新型实施例的分级箍的各组件的螺纹特别是本体I上端的母螺纹和下接头2下端的公螺纹采用气密性螺纹。保证了分级箍的密封效果。
[0093]本实用新型实施例的分级箍的各组件之间的密封通过密封圈13实现,在各组件的适当位置开设密封槽,密封槽内装配密封圈13即可实现各组件的之间的密封及滑动密封。当然,也可采用其他密封构造实现各组件之间的密封。
[0094]参见图1至图3,本实用新型实施例的油气井气密封分级箍的组装方法包括如下步骤:
[0095]先将密封圈13分别装入组成分级箍的各组件的密封槽内,密封面涂抹润滑油;
[0096]将关闭座42从关闭套3的上方装入关闭套3内使锁槽41与第一环形外卡槽73的卡孔相对,将锁环72装配在第一环形外卡槽73内,锁键插于锁槽41内;
[0097]从关闭套3下端装入封闭套51和支撑套52,支撑套52与关闭套3通过螺纹固定,封闭套51与支撑套52通过第二剪切销钉53固定,封闭套51与支撑套52封闭内分级孔301使分级通道保持初始关闭状态,将弹性卡环81装配于第二环形外卡槽内;
[0098]在本体I的第二环形内卡槽内装上临时垫环,临时垫环的内壁面与本体I的内壁面齐平,将本体I下端的内螺纹及退刀槽用防护套防护,将以上装配好的关闭套3从本体I下端装入本体1,使关闭套3的第一环形外卡槽73与本体I的第一环形内卡槽71对应,用临时垫块将关闭座42向上推动,此时关闭座42的锁槽41下沿的斜面410与锁键720端部的下斜面721相作用,径向分力使锁环72向外扩展与本体I的第一环形内卡槽71吻合,锁环72锁定关闭套3与本体I的轴向位移;
[0099]调整本体I和关闭套3的周向位置使内分级孔301和外分级孔103相互对应,将防转销91装配在本体I的防转销孔92内,使防转销91的前端与关闭套3上的防转槽93相配合,锁定关闭套3与本体I的周向位移;
[0100]将关闭座42和关闭套3用第一剪切销钉11固定
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