水下释放装置的制作方法

本发明涉及井下工具技术领域，是一种水下释放装置。

背景技术：

尾管固井施工中大小胶塞，即胶翼胶塞与钻杆胶塞，胶翼胶塞与钻杆胶塞的复合压力是判断钻杆胶塞与胶翼胶塞实现锁定及胶翼胶塞正常下行的重要数据，复合压力与胶翼胶塞的结构设计密切相关，合理的设计结构不尽能够保证胶塞正常复合，同时也可以避免胶翼胶塞在装配及入井过程中的磨损。市场上目前使用的胶翼胶塞与悬挂器连接紧靠剪切销钉固定，这种结构在大小胶塞复合时，可能造成两个胶塞还未实现完全复合就会使剪切销钉被剪断，使钻杆胶塞在下行过程中与胶翼胶塞脱开，导致井内留有“灰塞”即水泥塞，以及混浆和无法碰压等情况，将严重影响尾管固井质量。

技术实现要素：

本发明提供了一种水下释放装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有尾管固井作业时，胶翼胶塞与钻杆胶塞无法完全复合，导致井内留有水泥塞，影响尾管固井质量问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种水下释放装置，包括短接头、定位爪套、内滑套、胶塞芯轴、胶翼胶塞和自锁开口环，在短接头下部外侧沿圆周分布有至少一个剪切销钉，短接头下部内侧与胶翼上压帽上部外侧通过剪切销钉固定安装在一起，胶翼上压帽下部内侧安装有胶塞芯轴，胶塞芯轴下部内侧设有芯轴环台，在短接头下部内侧通过固定装置安装有下部位于胶翼上压帽内侧的定位爪套，胶塞芯轴内侧套装有上部位于定位爪套内侧的内滑套，内滑套的内侧设有与钻杆胶塞相匹配的内孔，胶塞芯轴中部沿圆周分布有至少一个内外贯通的固定剪钉，内滑套通过固定剪钉与胶塞芯轴安装在一起；定位爪套侧壁的下部圆周分布有不少于两个的开口槽，定位爪套的下部通过开口槽分隔成与开口槽数量相同的定位爪片，每个定位爪片的下部外侧固定有凸台定位块，对应凸台定位块位置的胶翼上压帽内侧设有定位槽，内侧的凸台定位块通过内滑套的挤压位于定位槽内；胶塞芯轴下端外侧固定安装有胶翼下压帽，胶翼下压帽下端固定安装有锁环压帽，位于锁环压帽上方位置的胶翼下压帽外侧设有压帽环槽，压帽环槽内安装有自锁开口环；位于胶翼上压帽和胶翼下压帽之间的胶塞芯轴外侧沿竖直均布有至少两个胶翼胶塞，相邻的胶翼胶塞间均安装有胶翼挡环。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述固定装置可为卡簧，短接头下部内侧设有接头环台，定位爪套上部外侧设有座于接头环台上端的爪套环台，爪套环台的上端固定安装有位于短接头中部内侧的卡簧。

上述对应卡簧上方位置的短接头中部内侧可安装有至少一个o形密封圈，对应卡簧下方位置的短接头与爪套环台之间安装有至少一个o形密封圈。

上述对应凸台定位块可与胶塞芯轴之间位置的胶翼上压帽中部内侧设有上压帽凸台，内滑套上部外侧设有滑套外环槽，上压帽凸台的内端位于滑套外环槽内。

上述自锁开口环上方的胶翼下压帽外侧可设有下压帽环台，下压帽环台外侧安装有至少一个o形密封圈。

上述对应固定剪钉上方位置的内滑套下部外侧可设有至少一道沿竖直方向分布的销钉定位槽，对应每个销钉定位槽位置的胶塞芯轴中部均设有位于固定剪钉上方的防转销钉，防转销钉内端位于销钉定位槽内。

上述内滑套的内孔可包括由上至下依次连接在一起的第一直孔段、第一锥孔段、第二直孔段、第二锥孔段、第三直孔段、第四直孔段、第三锥孔段和第五直孔段，第一锥孔段、第二锥孔段和第三锥孔段均为上宽下窄的锥台孔，第一直孔段、第二直孔段和第三直孔段的内径依次减小，第四直孔段内径大于第三直孔段，第五直孔段的内径小于第四直孔段。

上述对应剪切销钉上方位置的短接头内侧可与胶翼上压帽外侧之间安装有至少一个o形密封圈，胶翼上压帽与胶塞芯轴之间安装有至少一个o形密封圈，对应销钉定位槽上方位置的胶塞芯轴与内滑套之间安装有至少一个o形密封圈，对应固定剪钉下方位置的胶塞芯轴与内滑套之间安装有至少一个o形密封圈，胶翼下压帽内侧与胶塞芯轴下部外侧之间安装有至少一个o形密封圈。

上述胶翼上压帽可与胶塞芯轴通过螺纹连接固定安装在一起，胶塞芯轴与胶翼下压帽通过螺纹连接固定安装在一起，胶翼下压帽与锁环压帽通过螺纹连接固定安装在一起。

上述胶塞芯轴、胶翼下压帽和锁环压帽三者的最小内径可一致，内滑套的最小内径小于胶塞芯轴的最小内径。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过在胶翼上压帽上部固定安装短接头，可以避免尾管悬挂器入井前连接时，胶翼胶塞摩擦套管内壁损坏胶翼胶塞，通过内滑套与定位爪套的设计，可使钻杆胶塞与胶翼胶塞正常复合避免井内留有水泥塞，具有安全、稳定的特点。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视半剖视结构示意图。

附图2为图1憋压后内滑套下行状态下的主视半剖视结构示意图。

附图3为图1固定剪钉剪断后内滑套下行至芯轴环台状态下的主视半剖视结构示意图。

附图4为图1剪切销钉剪断后定位爪套收缩状态下的主视半剖视结构示意图。

附图5为图1在a处局部放大结构示意图。

附图6为定位爪套结构示意图。

附图中的编码分别为：1为短接头，2为定位爪套，3为内滑套，4为胶塞芯轴，5为胶翼胶塞，6为自锁开口环，7为剪切销钉，8为胶翼上压帽，9为芯轴环台，10为固定剪钉，11为开口槽，12为定位爪片，13为凸台定位块，14为胶翼下压帽，15为锁环压帽，16为胶翼挡环，17为卡簧，18为接头环台，19为爪套环台，20为o形密封圈，21为上压帽凸台，22为滑套外环槽，23为下压帽环台，24为销钉定位槽，25为防转销钉，26为第一直孔段,27为第一锥孔段，28为第二直孔段，29为第二锥孔段，30为第三直孔段，31为第四直孔段，32为第三锥孔段，33为第五直孔段，34为钻杆胶塞。

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、2、3、4、5、6所示，该水下释放装置包括短接头1、定位爪套2、内滑套3、胶塞芯轴4、胶翼胶塞5和自锁开口环6，在短接头1下部外侧沿圆周分布有至少一个剪切销钉7，短接头1下部内侧与胶翼上压帽8上部外侧通过剪切销钉7固定安装在一起，胶翼上压帽8下部内侧安装有胶塞芯轴4，胶塞芯轴4下部内侧设有芯轴环台9，在短接头1下部内侧通过固定装置安装有下部位于胶翼上压帽8内侧的定位爪套2，胶塞芯轴4内侧套装有上部位于定位爪套2内侧的内滑套3，内滑套3的内侧设有与钻杆胶塞34相匹配的内孔，胶塞芯轴4中部沿圆周分布有至少一个内外贯通的固定剪钉10，内滑套3通过固定剪钉10与胶塞芯轴4安装在一起；定位爪套2侧壁的下部圆周分布有不少于两个的开口槽11，定位爪套2的下部通过开口槽11分隔成与开口槽11数量相同的定位爪片12，每个定位爪片12的下部外侧固定有凸台定位块13，对应凸台定位块13位置的胶翼上压帽8内侧设有定位槽，内侧的凸台定位块13通过内滑套3的挤压位于定位槽内；胶塞芯轴4下端外侧固定安装有胶翼下压帽14，胶翼下压帽14下端固定安装有锁环压帽15，位于锁环压帽15上方位置的胶翼下压帽14外侧设有压帽环槽，压帽环槽内安装有自锁开口环6；位于胶翼上压帽8和胶翼下压帽14之间的胶塞芯轴4外侧沿竖直均布有至少两个胶翼胶塞5，相邻的胶翼胶塞5间均安装有胶翼挡环16。在使用过程中，进行替浆作业时，向尾管内投入钻杆胶塞34进行憋压，钻杆胶塞34在液体的冲击作用下下行，钻杆胶塞34刚进入内滑套3时，由于内滑套3与定位爪套2之间没有凸台定位块13收缩的空间，钻杆胶塞34下行的推力没有作用在胶翼上压帽8上，此时剪切销钉7不会被剪断（如图2所示），当钻杆胶塞34继续下行，钻杆胶塞34推动内滑套3剪断固定剪钉10，地面泵压上升至1-2mpa，此时的压力变化可以作为钻杆胶塞34与胶翼胶塞5复合的参考压力，当内滑套3下行至芯轴环台9时（如图3所示），内滑套3上端面刚好与凸台定位块13脱开，此时剪切销钉7开始受力，地面继续增加泵压后，剪切销钉7被剪断，凸台定位块13受到了胶翼上压帽8的推力后使定位爪套2收缩后，使本发明的上部与下部分离（如图4所示），本发明下部继续正常下行完成替浆作业。根据需求，内滑套3上端与凸台定位块13之间的距离为第一距离，内滑套3下端与芯轴环台9之间的距离为第二距离，第二距离不小于第一距离；固定剪钉10的剪切值为1-2mpa。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过在胶翼上压帽8上部固定安装短接头1，可以避免尾管悬挂器入井前连接时，胶翼胶塞5摩擦套管内壁损坏胶翼胶塞5，通过内滑套3与定位爪套2的设计，可使钻杆胶塞34与胶翼胶塞5正常复合避免井内留有水泥塞，具有安全、稳定的特点。

可根据实际需要，对上述一种水下释放装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3、4、5、6所示，固定装置为卡簧17，短接头1下部内侧设有接头环台18，定位爪套2上部外侧设有座于接头环台18上端的爪套环台19，爪套环台19的上端固定安装有位于短接头1中部内侧的卡簧17。在使用过程中，通过卡簧17和接头环台18，保证定位爪套2与短接头1的固定连接更加稳定，避免爪套环台19与接头环台18滑脱。

如附图1、2、3、4、5、6所示，对应卡簧17上方位置的短接头1中部内侧安装有至少一个o形密封圈20，对应卡簧17下方位置的短接头1与爪套环台19之间安装有至少一个o形密封圈20。在使用过程中，保证短接头1与内滑套3之间的密封性。

如附图1、2、3、4、5、6所示，对应凸台定位块13与胶塞芯轴4之间位置的胶翼上压帽8中部内侧设有上压帽凸台21，内滑套3上部外侧设有滑套外环槽22，上压帽凸台21的内端位于滑套外环槽22内。在使用过程中，保证内滑套3能够将凸台定位块13更稳定的挤压在定位槽内。

如附图1、2、3、4、5、6所示，自锁开口环6上方的胶翼下压帽14外侧设有下压帽环台23，下压帽环台23外侧安装有至少一个o形密封圈20。保证本发明与其下部连接管串间的密封性。

如附图1、2、3、4、5、6所示，对应固定剪钉10上方位置的内滑套3下部外侧设有至少一道沿竖直方向分布的销钉定位槽24，对应每个销钉定位槽24位置的胶塞芯轴4中部均设有位于固定剪钉10上方的防转销钉25，防转销钉25内端位于销钉定位槽24内。在使用过程中，通过防转销钉25可防止内滑套3在替浆作业时转动。

如附图1、2、3、4、5、6所示，内滑套3的内孔包括由上至下依次连接在一起的第一直孔段26、第一锥孔段27、第二直孔段28、第二锥孔段29、第三直孔段30、第四直孔段31、第三锥孔段32和第五直孔段33，第一锥孔段27、第二锥孔段29和第三锥孔段32均为上宽下窄的锥台孔，第一直孔段26、第二直孔段28和第三直孔段30的内径依次减小，第四直孔段31内径大于第三直孔段30，第五直孔段33的内径小于第四直孔段31。在使用过程中，内滑套3的内腔采用这样的设计，可使钻杆胶塞34在进入内滑套3的内腔后，能保证钻杆胶塞34顺利下行，避免钻杆胶塞34无法憋压使替浆作业不能顺利进行。

如附图1、2、3、4、5、6所示，对应剪切销钉7上方位置的短接头1内侧与胶翼上压帽8外侧之间安装有至少一个o形密封圈20，胶翼上压帽8与胶塞芯轴4之间安装有至少一个o形密封圈20，对应销钉定位槽24上方位置的胶塞芯轴4与内滑套3之间安装有至少一个o形密封圈20，对应固定剪钉10下方位置的胶塞芯轴4与内滑套3之间安装有至少一个o形密封圈20，胶翼下压帽14内侧与胶塞芯轴4下部外侧之间安装有至少一个o形密封圈20。在使用过程中，通过在本发明内部不同位置安装o形密封圈20，保证密封性，使替浆作业顺利进行。

如附图1、2、3、4、5、6所示，胶翼上压帽8与胶塞芯轴4通过螺纹连接固定安装在一起，胶塞芯轴4与胶翼下压帽14通过螺纹连接固定安装在一起，胶翼下压帽14与锁环压帽15通过螺纹连接固定安装在一起。在使用过程中，通过螺纹连接便于拆卸和安装。

如附图1、2、3、4、5、6所示，胶塞芯轴4、胶翼下压帽14和锁环压帽15三者的最小内径一致，内滑套3的最小内径小于胶塞芯轴4的最小内径。在使用过程中，内滑套3的内径最小可以保证钻杆胶塞34在下行过程中，不会因为液体的推力作用从内滑套3中滑脱，造成无法憋压影响钻杆胶塞34与胶翼胶塞5复合，而胶塞芯轴4、胶翼下压帽14和锁环压帽15三者的最小内径一致是为了便于投入钻杆胶塞34前液体在管内流通。

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。