新型井下电控动力开关的制作方法

文档序号:12426781阅读:296来源:国知局

本发明涉及坐封桥塞装置技术领域,是一种新型井下电控动力开关。



背景技术:

由于电缆坐封桥塞地层封闭工艺具有施工周期短、桥塞封位能精确定位和施工费用低廉等特点,在国内各大油田的地层封闭技术中普遍采用,继传统的采用雷管火药爆炸提供动力的电缆桥塞坐封封闭工艺后,现普遍使用的是一种电动液压桥塞坐封装置,但现普遍使用的电动液压桥塞坐封装置在使用中存在以下问题:

1.采用电动液压桥塞坐封工具,从地面向井下电机送电液压泵开始工作至桥塞坐封丢手,一般需要的通电工作时间在8min至15min,对施工车辆及电缆设备要求较高。施工电缆的通断、绝缘等性能的优劣将直接影响施工质量。

由于电动液压桥塞坐封工具坐封丢手时间较长,遇到注水井,长期注水腐蚀套内壁及油管外壁易产生铁锈等物体,清水很难将其冲洗干净,入井工具易被卡,而电动液压工具坐封时间为7min以上,从而在完成桥塞坐封丢手后工具被沉淀卡住无法提出工具。

遇到地层有一定出砂的井,就算桥塞工具已经工作完行程,也已经完成丢手,但由于桥塞坐封后,井内地层出液能力已被桥塞封隔,砂子在工具工作的时间里累积沉降而埋住工具,导致卡住工具无法提出,已不能满足现场安全生产和质量要求的需要。



技术实现要素:

本发明提供了一种新型井下电控动力开关,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有电动液压桥塞坐封装置存在丢手时间较长导致入井工具易被卡无法提出,已不能满足现场安全生产和质量要求的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种新型井下电控动力开关,包括驱动装置、连接盘、中间接头、活塞套、传动连杆、中心杆、连接头和坐封筒;连接盘、中间接头、活塞套和连接头从上至下依序固定安装在一起,连接头的下部外侧和坐封筒的上部内侧通过剪切销钉连接在一起;驱动装置固定安装在连接盘上,在活塞套的中部内侧一体固定有上套体,在上套体的下部腔体内套装有开口朝上的杯状活塞体,在杯状活塞体的内侧设有螺纹,传动连杆的下端和杯状活塞体通过螺纹安装在一起,传动连杆的下端和杯状活塞体的内腔底端面有间距,传动连杆的上端穿过中间接头与驱动装置的动力输出端通过联轴器固定安装在一起,对应杯状活塞体中部位置的活塞套上设置有与上套体的内腔相通的径向进液孔,在坐封筒的中部内侧一体固定有下套体,位于下套体上方的坐封筒内套装有坐封活塞,下套体和坐封活塞套装在中心杆上,中心杆的上端和连接头固定连接在一起,在连接头、中心杆的上部和中部设置有相连通的中心孔,下套体上方的中心杆上设有与中心孔相连通的径向出液孔,坐封活塞位于径向出液孔的上方。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:

上述驱动装置为电机;或/和,在连接盘上固定安装有筒体,驱动装置位于筒体内。

上述在中间接头的上部内侧从上至下依序设有四个安装槽,中间接头上部的四个安装槽内从上至下分别依次安装有第一止推轴承、止推盘、第二止推轴承和第一深沟滚动轴承,第一止推轴承、止推盘、第二止推轴承和第一深沟滚动轴承分别套装在传动连杆上。

上述在中间接头的下部内侧从上至下依序设有两个安装槽,中间接头下部的两个安装槽内从上至下分别依次安装有第二深沟滚动轴承和第三止推轴承,第二深沟滚动轴承和第三止推轴承分别套装在传动连杆上。

上述连接盘座在中间接头上并通过至少两个的螺栓固定安装在一起,中间接头的下部外侧和活塞套的上部内侧通过螺纹固定安装在一起,活塞套的下部内侧和连接头的上部外侧通过螺纹固定安装在一起。

上述在杯状活塞体的上部和上套体之间安装有密封圈,在杯状活塞体的下部和上套体之间安装有密封圈,在坐封活塞和中心杆之间安装有密封圈,在下套体和中心杆之间安装有密封圈。

本发明结构合理而紧凑,使用方便,通过驱动装置、连接盘、中间接头、活塞套、传动连杆、中心杆、连接头和坐封筒与现有控制装置、节箍定位器和桥塞的配合使用,实现桥塞在预定位置坐封丢手的目的,具有安全可靠、坐封时间短和便于提出再利用的特点,方便了操作,提高了工作效率,满足了现场安全生产和质量要求。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视剖视结构示意图。

附图中的编码分别为:1为驱动装置,2为连接盘,3为中间接头,4为活塞套,5为传动连杆,6为中心杆,7为连接头,8为坐封筒,9为剪切销钉,10为上套体,11为杯状活塞体,12为联轴器,13为径向进液孔,14为下套体,15为坐封活塞,16为中心孔,17为径向出液孔,18为筒体,19为第一止推轴承,20为止推盘,21为第二止推轴承,22为第一深沟滚动轴承,23为第二深沟滚动轴承,24为第三止推轴承,25为螺栓,26为密封圈。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:

如附图1所示,该新型井下电控动力开关包括驱动装置1、连接盘2、中间接头3、活塞套4、传动连杆5、中心杆6、连接头7和坐封筒8;连接盘2、中间接头3、活塞套4和连接头7从上至下依序固定安装在一起,连接头7的下部外侧和坐封筒8的上部内侧通过剪切销钉9连接在一起;驱动装置1固定安装在连接盘2上,在活塞套4的中部内侧一体固定有上套体10,在上套体10的下部腔体内套装有开口朝上的杯状活塞体11,在杯状活塞体11的内侧设有螺纹,传动连杆5的下端和杯状活塞体11通过螺纹安装在一起,传动连杆5的下端和杯状活塞体11的内腔底端面有间距,传动连杆5的上端穿过中间接头3与驱动装置1的动力输出端通过联轴器12固定安装在一起,对应杯状活塞体11中部位置的活塞套4上设置有与上套体10的内腔相通的径向进液孔13,在坐封筒8的中部内侧一体固定有下套体14,位于下套体14上方的坐封筒8内套装有坐封活塞15,下套体14和坐封活塞15套装在中心杆6上,中心杆6的上端和连接头7固定连接在一起,在连接头7、中心杆6的上部和中部设置有相连通的中心孔16,下套体14上方的中心杆6上设有与中心孔16相连通的径向出液孔17,坐封活塞15位于径向出液孔17的上方。这样,通过驱动装置、连接盘、中间接头、活塞套、传动连杆、中心杆、连接头和坐封筒与现有控制装置、节箍定位器和桥塞的配合使用,实现桥塞在预定位置坐封丢手的目的,具有安全可靠、坐封时间短和便于提出再利用的特点,方便了操作,提高了工作效率,满足了现场安全生产和质量要求;完成井下桥塞坐封后,很容易将本发明上提至地面,用新型井下电控动力开关专用收回工具使坐封筒8和杯状活塞体11复位至开始工作状态,无需拆卸工具组装即可进行下次作业;中心孔16为盲孔。本发明与现有控制装置、节箍定位器和桥塞的配合使用时,对现场作业人员的要求低,作业人员无需进行特种作业上岗培训,只需通过观察仪器数据,即可进行桥塞坐封丢手施工作业,作业过程时间控制到了30秒至90秒,替代了现有电动液压桥塞坐封装置中的微型泵,从而大大提高了施工的安全性和施工的成功率,大大缩短了丢手时间。

可根据实际需要,对上述新型井下电控动力开关作进一步优化或/和改进:

根据需要,驱动装置1为电机;或/和,在连接盘2上固定安装有筒体18,驱动装置1位于筒体18内。这样,使用时本发明下至井下筒体18便于保护驱动装置1,防止井内的液体进入驱动装置1内。

如附图1所示,在中间接头3的上部内侧从上至下依序设有四个安装槽,中间接头3上部的四个安装槽内从上至下分别依次安装有第一止推轴承19、止推盘20、第二止推轴承21和第一深沟滚动轴承22,第一止推轴承19、止推盘20、第二止推轴承21和第一深沟滚动轴承22分别套装在传动连杆5上。这样,第一止推轴承19、止推盘20、第二止推轴承21和第一深沟滚动轴承22便于传动连杆5转动,也便于对传动连杆5的支撑和限位。

如附图1所示,在中间接头3的下部内侧从上至下依序设有两个安装槽,中间接头3下部的两个安装槽内从上至下分别依次安装有第二深沟滚动轴承23和第三止推轴承24,第二深沟滚动轴承23和第三止推轴承24分别套装在传动连杆5上。这样,第二深沟滚动轴承23和第三止推轴承24便于传动连杆5转动,也便于对传动连杆5的支撑和限位。

如附图1所示,连接盘2座在中间接头3上并通过至少两个的螺栓25固定安装在一起,中间接头3的下部外侧和活塞套4的上部内侧通过螺纹固定安装在一起,活塞套4的下部内侧和连接头7的上部外侧通过螺纹固定安装在一起。这样,通过螺纹固定安装在一起便于安装和拆卸。

如附图1所示,在杯状活塞体11的上部和上套体10之间安装有密封圈26,在杯状活塞体11的下部和上套体10之间安装有密封圈26,在坐封活塞15和中心杆6之间安装有密封圈26,在下套体14和中心杆6之间安装有密封圈26。这样,密封圈26起到更好的密封效果。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。

本发明最佳实施例的使用过程:使用时,将本发明的筒体18与现有装置节箍定位器固定安装在一起,本发明的中心杆6的下端与现有装置桥塞通过桥塞释放环和桥塞拉杆连接在一起;然后通过电缆将本发明、节箍定位器和桥塞送至井下预定位置,节箍定位器和驱动装置1通过电缆分别与地面上的控制装置电连接在一起,通过电缆将节箍定位器位置信号传感至地面上的控制装置,通过地面上的控制装置定位井下工作执行部分,后由地面上的控制装置将驱动装置控制信号通过电缆传至井下驱动装置1,驱动装置1接收到控制信号进行转动,通过联轴器12传递到传动连杆5,由于传动连杆5与杯状活塞体11是螺纹连接,杯状活塞体11沿上套体10向上移动,杯状活塞体11向上移动至杯状活塞体11位于径向进液孔13的上方,井内液体通过径向进液孔13进入上套体10内,进入后的液体沿着连接头7和中心杆6上中心孔16最后通过径向出液孔17进入下套体14和坐封活塞15之间,使下套体14和坐封活塞15发生相对移动,根据相对运动,坐封筒8产生向下运动的下行力,下行力剪断坐封筒8与连接头7之间连接的剪切销钉9,坐封筒8继续下行,坐封筒8推动桥塞卡瓦撑开固定在套管壁上,坐封筒8继续下行推动桥塞密封胶皮撑开密封套管上下部份,坐封筒8继续下行,当下行力大于桥塞释放环的接力时,下行力拉断释放环,从而断开本发明与桥塞的连接,实现井下坐封桥塞封闭地层的目的。

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