专利名称：管柱解封用液压助力器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种管柱解封用液压助力器，适用于油井中各种管柱的解封、起 出等施工任务。
背景技术：
目前，各油田中为了减少抽油井布井数量，减少土地占用，减轻油田开采对环境保 护的压力，降低开发投资成本，复杂结构井的应用越来越广泛，主要包括常规斜井(井斜角 <35° )、大斜度井(井斜角>35° )和水平井等。这类油井分布的地域受地底断层控制明 显，其地层剖面呈“屋脊状”分布，其在平面上沿鼻状构造高部位呈“叠瓦状”展布，含油层 位多、物性差异大、非均质性严重。因此通常采用全井合采，由于受非均质性的影响，全井合 采使得中、低渗透层的动用程度差。在国内，利用Y441封隔器或K344小直径封隔器作为永 久性对底水封堵的工具，取得了一定效果，但不能实现任意层开采；在国外，主要采用柔韧 性很强的连续油管作业。下入坐封膨胀式桥塞，然后在桥塞之上注水泥，形成永久性封隔， 下入压力坐封式封隔器工具总成，进行选层挤注作业。目前在水平井实施的堵水工艺管柱 多采用常规直井封隔器对复杂结构井堵水，尚未见有起出的报导。随着油田进入开发后期， 大部分油井需要进行分层开采，采用丢手堵水管柱来提高这类特殊油井的开发效果。由于 井眼轨迹的特殊性，管柱解封时沿程摩擦阻力大，传递到堵水封隔器的力量小，造成封隔器 困难，甚至无法解封。公告号为CN 201037387Y、名称为“液压管柱拉跋器”的专利文件公开了一种包括 液压动力装置(包括外套、活塞、中心管)及打捞杆和锚爪等构件组成的液压管柱拉跋器，可 以实现油井生产管柱的打捞、解卡、拉拔等施工任务，但是其结构复杂，装配比较麻烦。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种管柱解封用液压助力器，简化设备构件，并提高 设备在反复运动过程中的密封性能。本实用新型的技术方案在于采用了一种管柱解封用液压助力器，包括外套管及插 装于外套管中的内套管，所述内套管包括自上而下依次固定连接的上活塞、下活塞和中心 管，上活塞、下活塞和中心管与外套管的对应套壁密封滑动配合；下活塞与上活塞连接处的 管体上设有上导流通孔，中心管与下活塞连接处的管体上设有下导流通孔，外套管上设有 可与所述的上导流通孔对应相通的泄压通孔。所述的外套管包括自上而下依次固定连接的上接头、上外套、连接体、下外套和支 撑体，上外套与连接体的对应管壁密封配合，下外套与支撑体的对应管壁密封配合。所述的上导流通孔设置于下活塞与上活塞连接处的下活塞管体上。所述的下导流通孔设置于下活塞与中心管连接处的中心管管体上。所述的泄压通孔设置于上外套的管体上。所述的上活塞和下活塞与外套管对应配合部位的周面上均设置有卡簧槽，活塞与外套管之间通过卡簧密封。本实用新型液压助力器采用简单的活塞组合及两端的接头结构，即可保证其在井 下的可重复动作，配合水力锚和捞矛使用，用于实现井下管柱的解封、起出等施工任务，结 构简单，使用方便。本实用新型采用的内套管结构，构件少，结构紧促，减少了构件间的连接和密封工 序，结构更简单、更稳定，密封效果更好；并且本实用新型的泄压通孔及导流通孔的设置方 式，使构件间的配合精密度更高，设备的稳定性更好；在活塞与外套管之间采用卡簧密封， 提高反复密封性能，克服了普通橡胶圈在往复运动过程中易破损的问题，确保管柱在砂埋 等特殊情况下能够安全起出。
图1为本实用新型液压助力器的结构示意图；图2为本实用新型液压助力器用于管柱解封时的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型液压助力器包括上接头1、上活塞2、上外套3、卡簧4、连 接体5、下活塞6、下外套7、中心管8、支撑套9、下接头10。装配时，先将卡簧4、密封胶圈装 入相应的部件，其中上活塞2和下活塞6的下端各装配有两个卡簧4，上接头1的下端、下接 头10的上端各装配有一个密封圈，连接体5和支撑套9的上端各装配有两个密封圈；然后 将上钢套3、连接体5、下钢套7依次通过丝扣连接在一起，接着将下活塞6和中心管8通过 丝扣连接在一起后装入下钢套7内，支撑套9通过丝扣与下钢套7连接，下接头10通过丝 扣与中心管8连接；将上活塞2装入上钢套3内，并通过丝扣与下活塞6连接；最后上接头 1通过丝扣与上钢套3连接，并用固定销钉紧固。工作时，通过管柱向液压助力器中打液压，由于下活塞与中心管上均设置有导流 通孔(上导流通孔22和下导流通孔23)，液压通过导流通孔作用于活塞时，活塞带动其下端 的构件一起向上移动，当活塞移动到最大工作行程时，上外套上的泄压通孔21与下活塞上 的上导流通孔22相对应，形成泄压通道，液压助力器停止工作；再次上提管柱，带动外套管 向上移动，重新留出工作空间；重复上述过程，即可通过液压助力器在井下的重复动作实现 管柱的解封、起出等施工任务。并且在活塞与外套管之间通过卡簧密封，提高反复密封性 能，克服了普通橡胶圈在往复运动过程中易破损的问题，保证了液压助力器在井下的重复 动作。以大斜度井为例说明本实用新型的使用方法，如图2所示，当油井生产一段时间 后，需要调层或换封时，需起出由丢手接头14、堵水封隔器15、扶正器16、单流阀17、丝堵18 等组成的封堵管柱，即可使用本使用新型助力器以实现管柱的解封或起出。首先下入带有 水力锚11、液压助力器12和捞矛13的打捞管柱；当捞矛13捞住丢手接头14后，先向上提 拉管柱，使油管处于拉伸状态；上提管柱时根据负荷情况判断封隔器是否解封，若解封遇卡 时，从油管内打液压，水力锚11的锚牙撑开，锚定管柱；在压力作用下，液压助力器12开始 动作，上活塞2、下活塞6、中心管8、下接头10—起上移，带动丢手管柱向上移动；当移动距 离等于液压助力器12的设计行程时，上接头1和上活塞2、连接体5和下活塞6、支撑套9
4和下接头10端面接触，上外套3和下活塞6的通孔相对应，形成泄压通道，水力锚11的锚 牙回收；然后上提管柱，上接头1、上外套3、连接体5、下外套7、支撑套9 一起上移，重新留 出工作空间。重复上述过程，直至管柱完全解封。
权利要求管柱解封用液压助力器，包括外套管及插装于外套管中的内套管，其特征在于所述内套管包括自上而下依次固定连接的上活塞(2)、下活塞(6)和中心管(8)，上活塞(2)和下活塞(6)为套管结构，并且上活塞(2)、下活塞(6)和中心管(8)与外套管的对应管壁密封配合；上活塞(2)与下活塞(6)连接处的管体上设有上导流通孔(22)，下活塞(6)与中心管(8)连接处的管体上设有下导流通孔(23)，外套管上设有可与所述的上导流通孔对应相通的泄压通孔(21)。
2.根据权利要求1所述的管柱解封用液压助力器，其特征在于所述的外套管包括自 上而下依次固定连接的上接头(1)、上外套(3)、连接体(5)、下外套(7)和支撑体(9)，上外 套(3)与连接体(5)的对应管壁密封配合，下外套(7)与支撑体(9)的对应管壁密封配合。
3.根据权利要求1所述的管柱解封用液压助力器，其特征在于所述的上导流通孔(22)设置于下活塞(6)与上活塞(2)连接处的下活塞(6)管体上。
4.根据权利要求1所述的管柱解封用液压助力器，其特征在于所述的下导流通孔(23)设置于下活塞(6)与中心管(8)连接处的中心管(8)管体上。
5.根据权利要求1所述的管柱解封用液压助力器，其特征在于所述的泄压通孔(21) 设置于上外套(3)的管体上。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的管柱解封用液压助力器，其特征在于所述的 上活塞(2)和下活塞(6)与外套管对应配合部位的周面上均设置有卡簧槽，活塞与外套管 之间通过卡簧(4)密封。
专利摘要本实用新型公开了一种管柱解封用液压助力器，包括外套管及插装于外套管中的内套管，所述内套管包括自上而下依次固定连接的上活塞、下活塞和中心管，上活塞和下活塞为套管结构，并且上活塞、下活塞和中心管与外套管的对应管壁密封配合；下活塞与上活塞连接处的管体上设有上导流通孔，中心管与下活塞连接处的管体上设有下导流通孔，外套管上设有可与所述的上导流通孔对应相通的泄压通孔。本实用新型采用简单的内套管结构即可实现管柱的解封、起出等施工任务，结构简单，性能稳定，使用方便；并且在活塞与钢套之间采用卡簧密封，其反复密封性能较好，能够更好的实现井下的重复动作。
文档编号E21B23/04GK201705254SQ20102022567
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者侯双亮, 吴荷香, 施珠华, 童琥, 陈俊国, 黄春燕 申请人:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院