专利名称：自锁式偏心配水堵塞器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田生产中使用的一种偏心配水堵塞工具。
背景技术：
近年来，高压水井带压作业的应用规模和应用次数日趋增大，在进行高压水井带压作业时，必须在不压井、不放喷、保持井内压力平衡的条件下进行起下管柱。因此，对井下管柱进行有效封堵是确保起管柱全过程密封，防止井筒液体外泄的必须手段，失去了管柱的封堵效果就失去了带压作业的意义。在施工多级偏心配水器水井时，只能实现堵塞一级偏心配水器，即通过投送油管堵塞器实现工具段上油管的堵塞，剩余管柱堵塞不理想。采用偏心配水堵塞器实现偏心的堵塞，就必须要解决堵塞器的堵塞和定位问题。目前注水井带压作业采用的偏心配水堵塞 器密封胶件采用盘根设计，外径略大于配水器的内通径，通过挤压进入配水器通道实现密封，当该堵塞器下行通过偏心配水器时，容易刮碰盘根，造成盘根损坏，且堵塞有效长度短，封堵效果较差，无法有效截断井底液流通道，从而造成井内流体喷出地面污染环境，失去了堵塞意义。偏心配水堵塞器在井下工作状态时无支腿锁紧机构，支腿支撑力小，在高压状态下易上顶造成工具失效，存在安全隐患。
发明内容本实用新型的目的是提供一种自锁式偏心配水堵塞器，在油田注水井分层配注带压作业施工过程中，增强了偏心配水器主通道的堵塞效果，实现了带压作业，省去了因偏心配水器主通道密封不严而利用防喷器组倒单根带来的麻烦，同时也减轻了工人劳动强度，提高了工作效率。为实现上述发明目的，本申请采用的技术方案是自锁式偏心配水堵塞器，由上、下两部分组成，上部分是上提式锁定密封机构，下部分是自锁式支撑机构，其中上提式锁定密封机构包括连杆、滑套、上加固圈、胶筒、下加固圈、上密封接头、调配环、滑动销、锁销、下接头，所述连杆上套有滑套，滑套的外壁上滑动配合上密封接头，上密封接头的尾端螺纹连接调配环，胶筒的上部固定在滑套上，胶筒的下部固定在上密封接头上，上加固圈螺纹连接在滑套，下加固圈螺纹连接在上密封头上，调配环下端的连杆外壁上通过销钉固定滑动销，滑动销下端的连杆内置弹簧，弹簧自由端固定锁销，连杆尾端螺纹连接下接头，下接头螺纹连接自锁式支撑机构；所述自锁式支撑机构包括支架主体、支腿、锁定弹簧机构及凸轮组，其中锁定弹簧机构包括锁定卡、活动卡、销钉、活动卡弹簧，凸轮组包括工位凸轮、凸轮；在支架主体的内部设置支腿容纳腔，两支腿通过销轴相对的固定在支架主体内，支腿的底端设置倒角，两支腿之间设置支腿弹簧；所述活动卡主体为中空柱状，活动卡的上端面设置豁口，支腿的倒角底端插在豁口内，活动卡的侧壁对称设置长条形孔，活动卡的底端放置活动卡弹簧，活动卡弹簧的上面放置锁紧卡，锁紧卡压缩活动卡弹簧后顶在支腿的底端面上，销钉穿过长条形孔将活动卡固定在支架主体内；所述凸轮组的工位凸轮通过销轴固定在支架主体上,工位凸轮顶在活动卡的底端面上。有益效果本申请的自锁式偏心配水堵塞器，首先设计了支腿并在支腿处增加了限位装置，增大了支腿的锁紧力，既防顶，又防掉，提高了作业施工安全系数。另外该堵塞器的密封性能，采用挤压胶筒来实现，整个作业过程可实现全程带压起管柱作业，及对分注管柱作业的堵塞，解决了常规作业溢流排放问题，减轻了环境污染；同时减少了常规作业对油田产能的影响，有效保持了油藏注采平衡，实现了带压作业不压井、不放喷，绿色环保的理念。
图I是本申请自锁式偏心配水堵塞器的结构示意图。图2是上提式锁定密封机构的结构示意图。 图3是自锁式支撑机构的结构示意图。图4是图3的侧视图。图5是连杆的结构示意图。图6是滑套的结构示意图。图7是上密封接头的结构示意图。图8是调配环的结构示意图。图9是下接头的结构示意图。图10是支架主体的结构示意图。图11是图10的侧视图。图12支腿的结构示意图。图13是锁定卡的结构示意图。图14是图13的侧视图。图15是活动卡的结构示意图。图16是图15的侧视图。图17是图16的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步的说明由图I所示自锁式配水管柱偏心配水堵塞器，由上、下两部分组成，上部分是上提式锁定密封机构，下部分是自锁式支撑机构；由图2结合图5、6、7、8、9所示上提式锁定密封机构包括连杆I、滑套2、上加固圈3、胶筒4、下加固圈5、上密封接头6、调配环7、滑动销8、锁销10、下接头11，连杆I上套有滑套2，滑套2的外壁上滑动配合上密封接头6，上密封接头6的尾端螺纹连接调配环7，胶筒4的上部固定在滑套2上，胶筒4的下部固定在上密封接头6上，上加固圈3螺纹连接在滑套2上，下加固圈5螺纹连接在上密封头6上，调配环7下端的连杆I外壁上通过销钉9固定滑动销8，滑动销8下端的连杆I内置弹簧，弹簧自由端固定锁销10，连杆I尾端螺纹连接下接头11，下接头11螺纹连接自锁式支撑机构；由图3、图4结合图10、11、12、13、14、15、16、17所示上述自锁式支撑机构包括支架主体12、支腿14、锁定弹簧机构及凸轮组，其中锁定弹簧机构包括锁定卡15、活动卡16、销钉17、活动卡弹簧18，凸轮组包括工位凸轮19、凸轮21 ;在支架主体12的内部设置支腿14容纳腔，两支腿14通过销轴13相对的固定在支架主体12内，支腿14的底端设置倒角，两支腿14之间设置支腿弹簧；所述活动卡16主体为中空柱状，活动卡16的上端面设置豁口，支腿14的倒角底端插在豁口内，活动卡16的侧壁对称设置长条形孔，活动卡16的底端放置活动卡弹簧18，活动卡弹簧18的上面放置锁紧卡15，锁定卡15压缩活动卡弹簧18后顶在支腿14的底端面上，销钉17穿过长条形孔将活动卡16固定在支架主体12内；所述凸轮组的工位凸轮19通过销轴20固定在支架主体12上，工位凸轮19顶在活动卡16的底端面上。使用时，将锁销10拉出，调整调配环7使胶圈达到密封状态，压回锁销10。注水井带压作业起管柱前，用钢丝投捞设备将自锁式偏心配水堵塞器投送至最后一级偏心配水器的下方，上提钢丝，工位凸轮19、工位凸轮扭簧、凸轮21组成的凸轮组被挂动使整个凸轮 组转动，当工位凸轮19转动到最低点时,活动卡16失去工位凸轮19的支撑后活动卡16下移，支腿14的底部失去活动卡16的束缚，并在支腿弹簧的作用下弹出支架主体12，向两侧张开，与此同时，活动卡16内被压缩的活动卡弹簧18，在弹力的作用下，推动活动卡弹簧18上面的锁定卡15上行进入支腿14张开后让出的空间，实现自锁式偏心配水堵塞器的支撑。继续上提钢丝，连杆I带动滑动销8和下加固圈5、上密封接头6、调配环7 —起向上运动，胶筒4被压缩后径向突出与测试通道实现密封，这时锁销10在弹簧作用下探出，防止下加固圈5、上密封接头6、调配环7、滑动销8、连杆I缩回。这时再拉动时剪断连接在连杆I上的剪钉，使脱节头与堵塞器脱开，提出钢丝。按照上述程序依次下放其它各个偏心配水堵塞器，逐一实现多个偏心配水器堵塞，最后实现全井管柱的堵塞。
权利要求1.自锁式偏心配水堵塞器，由上、下两部分组成，上部分是上提式锁定密封机构，下部分是自锁式支撑机构，其特征在于所述上提式锁定密封机构包括连杆、滑套、上加固圈、胶筒、下加固圈、上密封接头、调配环、滑动销、锁销、下接头，所述连杆上套有滑套，滑套的外壁上滑动配合上密封接头，上密封接头的尾端螺纹连接调配环，胶筒的上部固定在滑套上，胶筒的下部固定在上密封接头上，上加固圈螺纹连接在滑套，下加固圈螺纹连接在上密封头上，调配环下端的连杆外壁上通过销钉固定滑动销，滑动销下端的连杆内置弹簧，弹簧自由端固定锁销，连杆尾端螺纹连接下接头，下接头螺纹连接自锁式支撑机构；所述自锁式支撑机构包括支架主体、支腿、锁定弹簧机构及凸轮组，其中锁定弹簧机构包括锁定卡、活动卡、销钉、活动卡弹簧，凸轮组包括工位凸轮、凸轮；在支架主体的内部设置支腿容纳腔，两支腿通过销轴相对的固定在支架主体内，支腿的底端设置倒角，两支腿之间设置支腿弹簧；所述活动卡主体为中空柱状，活动卡的上端面设置豁口，支腿的倒角底端插在豁口内，活动卡的侧壁对称设置长条形孔，活动卡的底端放置活动卡弹簧，活动卡弹簧的上面放置锁紧卡，锁紧卡压缩活动卡弹簧后顶在支腿的底端面上，销钉穿过长条形孔将活动卡固定在支架主体内；所述凸轮组的工位凸轮通过销轴固定在支架主体上，工位凸轮顶在活动卡的底端面上。
专利摘要本实用新型公开了一种自锁式偏心配水堵塞器，解决了现有偏心配水堵塞器堵塞效果差及不能实现定位的问题；该堵塞器包括上提式锁定密封机构及自锁式支撑机构，其中的密封机构，是在连杆主体上设置胶筒，该胶筒上端固定，下端可相对于上端运动，当胶筒下端向上移动时，挤压胶筒直径变大，增强了偏心配水器主通道的堵塞效果；所述的自锁式支撑机构，包括支架主体、支腿、锁定弹簧机构及凸轮组，凸轮组挂动后，支腿张开，锁定卡进入支腿张开后让出的空间，顶住支腿、防止掉落，增大了支腿的锁紧力，提高了作业施工安全系数。采用该堵塞器进行作业，整个作业过程可实现全程带压起管柱作业，减轻了工人劳动强度，提高了工作效率。
文档编号E21B43/20GK202596694SQ20122028151
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者张北彦, 王洪涛, 张世峰, 何富全, 陈成龙 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 大庆油田有限责任公司