专利名称：高压可捞式悬挂封层工具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油工业的井下作业设备，特别是高压可捞式悬挂封层 工具，是一种用于油水井完井时的完井封层工具，特别适用于油水井的层间 封隔。
背景技术：
随着油田开发的不断深入，越来越多油水井的下部层段失去勘探、生产 价值时，需要封层上返，开发上部的其它勘探、生产层。常见的封层方式就
是l、下丢手封隔器，2、注水泥，3、打桥塞。下丢手封隔器和注水泥在生产 中使用比较广泛，优点是工艺简单，成本低。缺点是压力很低，寿命比较短， 还必须悬挂一定重量的油管才可以实现封隔作用，不能用于一些夹层小、口 袋短的井。注水泥封层的优点就是井内不留金属，对油水井套管无损害，但 对于一些高压井、漏失严重的井、夹层较小的井也无法使用该方法封层。打 桥塞也常用于生产中，现场最常用的就是普通桥塞，虽然可以承受较高的压 差，具有施工简单易操作的特点，但是不可解封性给后期处理带来了很大麻 烦，甚至无法处理。可捞式桥塞，虽然具有可捞的特点，但是能够承受的压 差不高，反向压差更低，因此有很多地层压力高的井封不住，再者，油田的 开发越来越向深层开发，因此需要压力级别较高的桥塞来实现封层上返。压 力级别较高的改进型可捞式桥塞在现场没有得到推广应用。其重要原因就是 这种桥塞由于结构的原因，可以解封但存在二次座封，导致所用井的井下管 柱被卡死在井筒中。由于这种桥塞的材料都是钢件，小修队根本无法靠磨铣处理掉，打捞也没有可能，因此造成油水井报废事故。这种桥塞结构最大的 问题就是自锁单向没有限位，即沿着座封方向没有限制，而且设计的打捞 部位是内中心管。打捞成功之后上提起到解封的作用，但是由于是打捞内中 心管，在起钻过程中桥塞虽然解封，但由于起钻过程是一个井内管柱无规则 的晃动上移过程，打捞后接在管柱最下部的桥塞必然跟套管有碰挂摩擦的现 象存在，这样桥塞内中心管以外的部件就会在这种力的作用下推动自锁环继 续下移，从而推动卡瓦和胶筒再次座封，这时已没有任何解封的机构了，而 由于其本身就是一种承受高压差的设计，所以越活动卡的越死，只有退出打
捞工具，上大修用套铣和磨铣两种工艺处理，造成对套管的严重损坏，甚至 造成油水井的报废。现场需要一种高压可捞式的封层工具来解决上述技术问 题。
发明内容
本实用新型的目的是提供高压可捞式悬挂封层工具，克服现有技术存在 的的上述缺陷，改进工具设计，解决二次座封问题，提高桥塞打捞的成功率， 降低生产成本。
本技术解决方案可达上述目的高压可捞式悬挂封层工具包括自锁解封 机构、丢手机构和内中心管，自锁解封机构设有锁解机关，自锁解封机构、 胶筒密封锚定机构和丢手机构由内中心管连接，均套装在丢手机构的丢手上。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益的效果本实用新型的自锁解 封机构设有锁解机关，与内中心管成锯齿型丝扣连接，锁紧力强大，能够承 受高压。其解封力与锁紧力是两个互不相干的力，解封力只要一点就足够， 只要剪断解封销钉就行。而自锁环是套在解封爪上，靠解封爪将其涨开而失去自锁功能，在达到解封目的的同时，也不可能再次自锁导致工具在打捞 的过程中二次座封，解决了工具打捞过程中的二次座封问题。改进了打捞部 件的设计，打捞部件在组装状态与锁压帽及内中心管靠销钉连接，起防座封 作用， 一旦座封完成就只有解封销钉将其挂在内中心管上，使打捞部件在座 封状态不受任何力的作用，解封时，捞住打捞部件上提剪断解封销钉，打捞 部件就与内中心管完全脱离开，打捞部件的所有力都传递到锁压帽、压帽等 所有外部部件上，进而顺利捞出桥塞。本实用新型双向承受的压力高，自锁、 解封工作可靠，可打捞回收，大大降低了封层工具导致的井下作业事故和油 水井报废事故，减少了生产成本，减轻了现场工人的劳动强度。如果在本实 用新型下部接上开关阀还可用于永久式完井技术，并且可以随时取出来进行 检修。
附图为本实用新型的结构示意图。
图中锁压帽l、密封圈2、座封剪钉3、解封爪4、自锁环5、解封剪钉 6、密封圈7、衬套8、压帽9、母膨胀环10、公膨胀环11、压环12、骨环13、 上胶筒14、上锥体15、筒式卡瓦16、内中心管17、下锥体18、副胶筒19、 托头20、密封圈21、密封圈22、密封圈23、丢手24、丢手销钉25、下接头 26、底座27。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详述参见附图，高压可捞式悬 挂封层工具包括自锁解封机构、丢手机构和内中心管17，自锁解封机构设有
锁解机关，自锁解封机构、胶筒密封锚定机构和丢手机构由内中心管17连接，均套装在丢手机构的丢手24上。自锁解封机构包括锁压帽1、座封剪钉3、 锁解机关、衬套8和压帽9，锁压帽1与锁解机关的上部通过座封剪钉3连接; 内中心管17与锁解机关丝扣连接并通过解封销钉6与锁解机关的下部固定； 衬套8套装在锁解机关的下方，外面安装压帽9，将压帽9与锁压帽1连接。 锁解机关包括解封爪4和自锁环5，自锁环5套在解封爪4的外圆上，解封爪 4插装在内中心管17上。也就是将解封爪4插装在自锁环5与内中心管17之 间，自锁环5与内中心管17丝扣连接。解封爪4的下部为爪型结构，爪身壁 薄、爪端壁厚形成锥面台肩，在其爪端设有销钉孔，安装解封销钉6。自锁环 5设有轴向通槽，其内圆设有锯齿型丝扣。内中心管17的上部外圆设有轴向 凸台与解封爪4的爪间隙对应，其轴向凸台上设有锯齿型丝扣与自锁环5的 锯齿型丝扣配合，使自锁环5与内中心管17的丝扣啮合过程中，只能顺内中 心管17下移、不能上移。锁压帽l的中部外圆有凸台， 一端内圆的端部设有 台肩，另一端设有剪钉孔。丢手机构包括丢手24和丢手销钉25，丢手24为 下部设有间隔的管状体，下端管体设有销钉孔，丢手24通过丢手销钉25与 内中心管17连接。
本工具的组装装配
首先将密封圈2套入解封爪4的密封圈槽内，将解封爪4与内中心管17 通过解封剪钉6连接在一起，然后将自锁环5从解封爪4的上端套入，并与 内中心管17上的锯齿丝扣咬合，然后将锁压帽1与解封爪4通过座封剪钉3 连接。连接好后，将密封圈7放入衬套8的密封槽内，将装好的衬套8从内 中心管17的一端套入直至内中心管17的轴向凸台下方。再将压帽9从衬套8 的一端套入，并与锁压帽1丝扣连接，然后依次将母膨胀环10、公膨胀环11、压环12套入衬套8上，再将骨环13套入上胶筒14的内槽中，并一起套入衬 套8上，再依次将压环12、公膨胀环11、母膨胀环10套入衬套8上。然后 将上锥体15从内中心管17的一端套入，并与衬套8丝扣连接，再将筒式卡 瓦16、下锥体18依次从内中心管17 —端套入，并使筒式卡瓦16将上锥体 15和下锥体18这两个锥体连接在一起。然后将副胶筒19、安装了密封圈21 的托头20从内中心管17的一端套入并使托头20与内中心管17丝扣连接， 再将装好了密封圈22的丢手24插入内中心管17中并用丢手销钉25将其连 接起来，再将装有密封圈23的下接头26与托头20丝扣连接，最后将底座27 与下接头26丝扣连接即可。
具体使用时，将本工具连接在普通桥塞座封使用的工具底部，使用下井 管柱或者电缆将其送到需要封隔的部位，使用常规座封工具使其座封，其座 封和解封过程如下
座封用座封工具施加压力，由于丢手24与座封工具相连接，座封工具 外套推动锁压帽1在一定负荷下剪断座封剪钉3并与压帽9 一起推动自锁环5 下移，由于自锁环5与内中心管17的螺纹属于锯齿型螺纹使自锁环5可以单 向移动，反向不可退，起到自锁作用。压帽9继续推动母膨胀环10、公膨胀 环ll、压环12、上胶筒14、骨环13、上锥体15，这时母膨胀环IO、公膨胀 环ll受力胀开，上胶筒14压縮膨胀，上锥体15带动衬套8下移，推动筒式 卡瓦16胀开并下移，从而推动下锥体18下移压縮副胶筒19胀开，当座封力 达到一定程度母膨胀环10、公膨胀环11、上胶筒14、筒式卡瓦16、副胶筒 19变形达到最大程度地与套管接触，实现座封锚定。这时丢手销钉25剪断， 丢手24脱开实现丢手，将丢手24提出井外，全部座封过程完成，即可进行下步施工。
解封下入专用对扣捞锚捞住解封爪4上提负荷，剪断解封剪钉6，解封
爪4上移其爪胀开自锁环5解锁至锁压帽1内圆的台肩上，带动锁压帽1和 压帽9上移。母膨胀环IO、公膨胀环ll恢复，上胶筒14收縮上移一定距离 后带动上锥体15、衬套8上移使上锥体15与筒式卡瓦16逐渐恢复到组装状 态。筒式卡瓦16开始收縮并与下锥体18—起上移，下锥体18遇到内中心管 17上的轴向凸台，内中心管17上的衬套8停止移动，使上锥体15、下锥体 18、筒式卡瓦16恢复原来组装时的状态，充分脱开上锥体15和下锥体18的 连接，锚定解开。上胶筒14、副胶筒19在弹性下释放恢复，从而实现解封， 即可将本工具从井内捞出回收。
权利要求1、高压可捞式悬挂封层工具，包括自锁解封机构、丢手机构和内中心管(17)，其特征是自锁解封机构设有锁解机关，自锁解封机构、胶筒密封锚定机构和丢手机构由内中心管(17)连接，均套装在丢手机构的丢手(24)上。
2、 根据权利要求1所述的高压可捞式悬挂封层工具，其特征是自锁解封机构包括锁压帽(1)、座封剪钉(3)、锁解机关、衬套(8)和压帽(9)，锁压帽(1)与锁解机关的上部通过座封剪钉(3)连接；内中心管(17)与锁解机关丝扣连接并通过解封销钉(6)与锁解机关的下部固定；衬套(8)套装在锁解机关的下方，外面安装压帽(9)，将压帽(9)与锁压帽(1)连接。
3、 根据权利要求2所述的高压可捞式悬挂封层工具，其特征是锁解机关包括解封爪(4)和自锁环(5)，自锁环(5)套在解封爪(4)的外圆上，解封爪(4)插装在内中心管(17)上，自锁环(5)与内中心管(17)丝扣连接。
4、 根据权利要求3所述的高压可捞式悬挂封层工具，其特征是解封爪(4)的下部为爪型结构，爪身壁薄、爪端壁厚形成锥面台肩，在其爪端设有销钉孔，安装解封销钉(6)。
5、 根据权利要求3所述的高压可捞式悬挂封层工具，其特征是自锁环(5)设有轴向通槽，其内圆设有锯齿型丝扣。
6、 根据权利要求3所述的高压可捞式悬挂封层工具，其特征是内中心管(17)的上部外圆设有轴向凸台与解封爪(4)的爪间隙对应，其轴向凸台上设有锯齿型丝扣与自锁环(5)的锯齿型丝扣配合。
7、 根据权利要求2所述的高压可捞式悬挂封层工具，其特征是锁压帽(1)的中部外圆有凸台， 一端内圆的端部设有台肩，另一端设有剪钉孔。
8、 根据权利要求l所述的高压可捞式悬挂封层工具，其特征是丢手机构包括丢手(24)和丢手销钉(25)，丢手(24)为下部设有间隔的管状体，下端管体设有销钉孔，丢手(24)通过丢手销钉(25)与内中心管(17)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种石油工业使用的高压可捞式悬挂封层工具，用于油水井完井时的完井封层工具，特别适用于油水井的层间封隔。本工具包括自锁解封机构、丢手机构和内中心管，自锁解封机构设有锁解机关，自锁解封机构、胶筒密封锚定机构和丢手机构由内中心管连接，均套装在丢手机构的丢手上。本实用新型双向承受的压力高，自锁、解封工作可靠，可打捞回收，大大降低了封层工具导致的井下作业事故和油水井报废事故，减少了生产成本，减轻了现场工人的劳动强度。如果在本实用新型下部接上开关阀还可用于永久式完井技术，并且可以随时取出来进行检修。
文档编号E21B33/128GK201273169SQ20082017253
公开日2009年7月15日 申请日期2008年10月8日 优先权日2008年10月8日
发明者刘化国, 孙长喜, 陈兴泉 申请人:中国石化集团胜利石油管理局井下作业公司