专利名称：一种管柱安全泄压装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井下辅助打捞管柱泄压的工具，尤其是一种用于打捞管柱在井下进行液力解卡、打捞修井落鱼过程中的管柱安全泄压装置。
背景技术：
在油田开发的中后期，油层出砂、套变等现象日趋严重，油水井修井时，井下工具或管柱等卡阻事故也越来越普遍，特别是水平井修井过程中因压裂、冲砂等常常出现卡管柱等生产事故，由于水平井特殊的井身结构，使水平井修井难度增加。目前，普遍采用的方式是在井下下入打捞管柱对遇卡井下工具或遇卡管柱落鱼进行液力提拉，通过打压达到井下增力的效果，以进行解卡打捞，其中，该打捞管柱包括有液力解卡装置、锚定装置、泄压装置及捞矛及泄压装置等。然而，由于油田开发的中后期，油层压力较低，采用井下液力提拉方式解卡、打捞后，打捞管柱内液柱压力较高，油套压力难以平衡，打捞管柱上的液压锚定装置难以解锚，在底部遇卡工具或遇卡管柱落鱼解卡的同时，又带来了新的锚定器卡阻问题。为了解决这一问题，以往常常使用液压球座作为泄压装置，解卡后向打捞管柱内投球打压，打掉球座实现油套连通，但是，这种方法只适用于一般井下工具的解卡、打捞，而对于遇卡井下工具或遇卡管柱落鱼的砂卡等软卡问题，由于需要多次反复进行打压解卡、泄压解锚才能实现落鱼解卡，这种球座泄压方式就无法满足现场解卡要求。有鉴于上公知技术存在的缺陷，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研究出本实用新型的一种管柱安全泄压装置。
实用新型内容本实用新型的目的是在于提供一种管柱安全泄压装置，其在打捞管柱进行液力提拉时，能配合进行多次反复进行打压解卡、泄压解锚，以实现打捞管柱在井下工具或遇卡管柱落鱼于砂卡等软卡时的解卡，克服现有技术的缺陷。为此，本实用新型提出一种管柱安全泄压装置，其包含有由内至外依次套设的一内中心管、一外中心管及一外套管，所述内中心管与外中心管的侧壁上对应开设有相互连通的内导引孔、外导压孔，而所述外中心管的外表面与所述外套管的内壁之间则形成有环空，所述外套管侧壁上开设的泄压孔通过所述环空与所述外中心管的外导压孔相连通，其中，所述外中心管的上端内接有一上接头，并向外凸设一连接部，所述连接部与所述外套管的内壁相接触，并通过一剪切销钉与所述外套管相固定，所述内中心管的下端外接有一下接头;其中，所述外套管的上端向内凸设形成一套合部，所述套合部对应套设在所述上接头的外表面，且其与所述外中心管的上端沿轴向间隔有距离，而所述外套管的下端则螺接于所述下接头的外表面，所述外中心管能在所述上接头的带动下相对于所述内中心管及外套管沿轴向移动。、[0008]如上所述的管柱安全泄压装置，其中，所述上接头的外表面为六方形，所述套合部的内周面为与所述上接头的外表面相匹配的内六方形。如上所述的管柱安全泄压装置，其中，所述外套管的下端与所述下接头之间进一步设有锁紧机构，所述锁紧机构包含有一锁环、一锁环键及一锁环帽，所述锁环及锁环帽由上至下依次套接在所述下接头上，所述锁环的上端形成有锁牙，所述锁牙与所述外套管下端面的牙槽相卡掣，所述锁环键嵌设在所述锁环的内壁与所述下接头的外壁之间，所述锁环帽抵接于所述锁环的下端，其通过紧固销钉与所述下接头相固接。如上所述的管柱安全泄压装置，其中，所述内中心管的外表面在所述内导引孔的上下两侧分别嵌设有多个密封圈。如上所述的管柱安全泄压装置，其中，所述上接头的下端面抵接于所述内中心管 的上端，而所述外中心管的下端与所述下接头的上端面相接触。如上所述的管柱安全泄压装置，其中，所述上接头的上端设有一接箍，所述下接头的下端的外周壁形成有螺纹。本实用新型提出的管柱安全泄压装置，其利用机械滑套开关的原理，采用在内、夕卜中心管上设置能相连通或错开的孔眼(内导引孔、外导压孔)结构，可反复使用，即当在外中心管上提时，该泄压装置内外不连通，处于关闭状态；当下放外中心管时，该泄压装置内外连通，处于开起状态，由此，通过上提外中心管时孔眼错开关闭、下放外中心管时孔眼连通打开的方式，使打捞管柱内外可多次反复关闭打压、连通泄压，以实现向外泄压的功能。对于本实用新型而言，其在打捞管柱进行液力提拉时，能配合进行多次反复进行打压解卡、泄压解锚，以解决现有打捞管柱对遇卡井下工具或遇卡管柱落鱼的砂卡等软卡时的卡阻问题，克服了现有技术的缺陷，能广泛应用在液力解卡、打捞油水井井下管柱、工具及筛管等落鱼的修井作业中。另外，本实用新型提出的管柱安全泄压装置，在井下作业时，通过在外套管的上端与所述上接头的外表面之间设置相配合的六方形，能在上接头与外套管之间传递扭矩，以满足在井下遇到卡钻等突发事故时进行逆向旋转的倒扣作业的需要，从而保证了施工安全。
图I为本实用新型的管柱安全泄压装置的结构示意图。主要元件标号说明I内中心管11 内导引孔12密封圈2外中心管21外导压孔22连接部23剪切销钉3外套管31环空32 泄压孔33套合部34 牙槽4上接头41 接箍5下接头6锁紧机构61锁环611 锁牙[0026]62锁环键63 锁环帽64紧固销钉
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
参见图1，本实用新型提出的管柱安全泄压装置，其包含有由内至外依次套设的一内中心管I、一外中心管2及一外套管3，所述内中心管I与外中心管2的侧壁上对应开设有相互连通的内导引孔11、外导压孔21，而所述外中心管2外表面与所述外套管3的内壁之间则形成有环空31，所述外套管3侧壁上开设的泄压孔32通过所述环空31与所述外中心管2的外导压孔21相连通，其中，所述外中心管2的上端内接有一上接头4，并且所述外 中心管2的上端向外凸设一连接部22，所述连接部22与所述外套管3的内壁相接触，并通过一剪切销钉23与所述外套管3相固定，所述内中心管I的下端外接有一下接头5 ；其中，所述外套管3的上端向内凸设形成一套合部33，所述套合部33对应套设在所述上接头4的外表面，且其与所述外中心管2的上端沿轴向间隔有距离，而所述外套管3的下端则螺接于所述下接头5的外表面，所述外中心管2能在所述上接头4的带动下相对于所述内中心管I及外套管3沿轴向移动。进一步地，所述上接头4的外表面为六方形，所述套合部33的内周面为与所述上接头4的外表面相匹配的内六方形。在井下作业时，当遇到卡钻等突发事故，需要进行逆向旋转，以便于上提出井下工具的倒扣作业时，如此设计，能在上接头与外套管之间传递扭矩，以使扭矩进一步向下传递至所连接的其它部件，从而保证了施工安全。其中，所述外套管3的下端与所述下接头5之间进一步设有锁紧机构6，所述锁紧机构6包含有一锁环61、一锁环键62及一锁环帽63，所述锁环61及锁环帽63由上至下依次套设在所述下接头5上，所述锁环61上端形成有锁牙611，所述锁牙611与所述外套管3下端面的牙槽34相卡掣，所述锁环键62嵌设在所述锁环61的内壁与所述下接头5的外壁之间，所述锁环帽63抵接于所述锁环61的下端，其通过紧固销钉64与所述下接头5相固接。在倒扣作业时，该锁紧机构能确保外套筒和下接头之间不会因螺纹滑丝等情况发生相对转动，这样在倒扣时可一起随上接头向下传递扭矩，确保装置的工作可靠性。为了进一步提高内中心管I与外中心管2、下接头5之间的密封性能，所述内中心管I的外表面在所述内导引孔11的上、下两侧分别嵌设有多个密封圈12。优选的实施方式是，所述上接头4的下端面抵接于所述内中心管I的上端，而所述外中心管2的下端与所述下接头5的上端面相接触。在实施使用时，如此设置，可将内导引孔、外导压孔相互连通时外中心管所处的位置作为其向下移动的极限位置，当外中心管2沿轴向上下移动时，该结构能使工作者更好的确认内导引孔、外导压孔是出于连通状态，还是处于相互错开状态，进一步增强本实用新型的操作方便性，提高了工作效率。另外，所述上接头4的上端设有一接箍41，所述下接头5的下端的外周壁形成有螺纹，以便于本实用新型在下井使用时与其它部件相连接。本实用新型提出的管柱安全泄压装置，在具体使用时，将液力解卡装置、锚定装置、该管柱安全泄压装置及捞矛依次连接，以构成一打捞管柱，其具体工作原理在于在所述打捞管柱的液力解卡装置上端连接钻杆，使该打捞管柱随钻杆下入油井套管内，当捞矛捞住井内遇卡工具或遇卡管柱落鱼后，通过钻杆上提该打捞管柱，由于外套管3连接下接头4，而下接头4连接着抓住落鱼的捞矛，在遇卡工具或遇卡管柱落鱼的牵引作用下，外套管不会上行，则本实用新型中的上接头4带动外中心管2剪短剪切销钉23并上行，进而将外中心管上2的外导压孔21与内中心管I的内导引孔11相错开，使内外中心管的侧壁不连通，进而使本实用新型内外不连通，处于关闭状态；通过井口向该打捞管柱内打压，将锚定装置锚定在套管上，同时继续打压，使液力解卡装置通过打压达到井下增力的效果，实现打捞的目的，以将遇卡工具或遇卡管柱落鱼解卡(该过程为现有技术，在此不做赘述)，当解卡完成后，停止打压并由地面泄压，由于打捞管柱内液柱压力较高，油套压力难以平衡，此时打捞管柱上的液压锚定装置尚难以解锚；下放该打捞管柱，以带动上接头4及外中心管2下移，使外中心管2的外导压孔21与内中心管I上的内导引孔11相连通，此时，通过内导引孔11、外导压孔21、环空31及泄压孔32之间形成的通路，以将内中心管I的内腔与套管环空相连通，即本实用新型内外连通，处于开起状态，则该打捞管柱通过本实用新型向油套 环空内泄压，实现两者间的压力平衡，进而将该打捞管柱上的锚定装置解锚，其中，如果遇卡落鱼解卡不彻底，则继续重复上述正打压、泄压步骤，直至完全解卡为止；最后，上提钻杆，以起出打捞管柱，则在本实用新型中，其上接头4带动外中心管2上行，使该外中心管2上的连接部22的上端面顶抵在外套管3中套合部33的下端面，以一并带动外套管3、下接头5及内中心管I上行，进而将下面连接的捞矛和遇卡工具或遇卡管柱落鱼也随着向上提出井口以完成打捞作业。本实用新型提出的管柱安全泄压装置，其利用机械滑套开关的原理，采用在内、夕卜中心管上设置能相连通或错开的孔眼(内导引孔、外导压孔)结构，可反复使用，即当在外中心管上提时，该泄压装置内外不连通，处于关闭状态；当下放外中心管时，该泄压装置内外连通，处于开起状态，由此，通过上提外中心管时孔眼错开关闭、下放外中心管时孔眼连通打开的方式，使打捞管柱内外可多次反复关闭打压、连通泄压，以实现向外泄压的功能。对于本实用新型而言，其在打捞管柱进行液力提拉时，能配合进行多次反复进行打压解卡、泄压解锚，以解决现有打捞管柱对遇卡井下工具或遇卡管柱落鱼的砂卡等软卡时的卡阻问题，克服了现有技术的缺陷，能广泛应用在液力解卡、打捞油水井井下管柱、工具及筛管等落鱼的修井作业中。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种管柱安全泄压装置，其特征在于，所述管柱安全泄压装置包含有由内至外依次套设的一内中心管、一外中心管及一外套管，所述内中心管与外中心管的侧壁上对应开设有相互连通的内导引孔、外导压孔，而所述外中心管的外表面与所述外套管的内壁之间则形成有环空，所述外套管侧壁上开设的泄压孔通过所述环空与所述外中心管的外导压孔相连通，其中，所述外中心管的上端内接有一上接头，并向外凸设一连接部，所述连接部与所述外套管的内壁相接触，并通过一剪切销钉与所述外套管相固定，所述内中心管的下端外接有一下接头； 其中，所述外套管的上端向内凸设形成一套合部，所述套合部对应套设在所述上接头的外表面，且其与所述外中心管的上端沿轴向间隔有距离，而所述外套管的下端则螺接于所述下接头的外表面，所述外中心管能在所述上接头的带动下相对于所述内中心管及外套管沿轴向移动。
2.如权利要求I所述的管柱安全泄压装置，其特征在于，所述上接头的外表面为六方形，所述套合部的内周面为与所述上接头的外表面相匹配的内六方形。
3.如权利要求2所述的管柱安全泄压装置，其特征在于，所述外套管的下端与所述下接头之间进一步设有锁紧机构，所述锁紧机构包含有一锁环、一锁环键及一锁环帽，所述锁环及锁环帽由上至下依次套接在所述下接头上，所述锁环的上端形成有锁牙，所述锁牙与所述外套管下端面的牙槽相卡掣，所述锁环键嵌设在所述锁环的内壁与所述下接头的外壁之间，所述锁环帽抵接于所述锁环的下端，其通过紧固销钉与所述下接头相固接。
4.如权利要求I至3任一项所述的管柱安全泄压装置，其特征在于，所述内中心管的外表面在所述内导引孔的上下两侧分别嵌设有多个密封圈。
5.如权利要求4所述的管柱安全泄压装置，其特征在于，所述上接头的下端面抵接于所述内中心管的上端，而所述外中心管的下端与所述下接头的上端面相接触。
6.如权利要求5所述的管柱安全泄压装置，其特征在于，所述上接头的上端设有一接箍，所述下接头的下端的外周壁形成有螺纹。
7.如权利要求I所述的管柱安全泄压装置，其特征在于，所述上接头的下端面抵接于所述内中心管的上端，而所述外中心管的下端与所述下接头的上端面相接触。
8.如权利要求I或7所述的管柱安全泄压装置，其特征在于，所述上接头的上端形成一接箍，所述下接头的下端的外周壁设有螺纹。
专利摘要本实用新型提供一种管柱安全泄压装置，包含有由内至外依次套设的内中心管、外中心管及外套管，内中心管与外中心管的侧壁上开设有相互连通的内导引孔、外导压孔，外中心管与外套管之间则形成有环空，外套管侧壁上的泄压孔通过环空与外导压孔相连通，外中心管的上端内接有上接头，并向外凸设有连接部，连接部与外套管的内壁相接触，并通过剪切销钉与外套管相固定，内中心管的下端外接有下接头；外套管的上端向内凸设的套合部对应套设在上接头的外表面，且与外中心管的上端沿轴向间隔有距离，外套管的下端螺接于下接头的外表面。本实用新型在打捞管柱进行液力提拉时，能配合进行多次反复进行打压解卡、泄压解锚，克服了现有技术的缺陷。
文档编号E21B23/08GK202441295SQ201220067278
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月27日 优先权日2012年2月27日
发明者于雷, 何正彪, 塔耀晶, 张晓文, 戴本亮, 曹剑, 李晨曦, 杨平阁, 汪盈盈, 沙磊, 邓承富, 马骁 申请人:中国石油天然气股份有限公司