一种防砂管柱上坐封器和封隔器的扭矩传递结构的制作方法

本实用新型涉及石油、天然气钻井、完井、修井或生产领域领域，更具体地，涉及一种防砂管柱上坐封器和封隔器的扭矩传递结构。

背景技术：

疏松砂岩油气藏在全球分布广泛，该类油藏由于埋藏浅、胶结疏松，生产过程中极易出砂。砾石充填和简易防砂是目前防砂的两种主要方式，砾石充填防砂是用地面防砂泵将一定浓度的砂浆从钻杆泵入井内，通过选择性转换工具进入筛管与套管环空和射孔孔道，直至覆盖整个防砂段，携砂液流经筛管返回地面或随砾石进入地层，而简易防砂则无需进行砂浆的充填，更加简易。

顶部封隔器及其坐封工具的主要作用是密封套管与防砂管柱(顶部封隔器)的环形空间，悬挂防砂完井管柱，是砾石充填和简易防砂工艺技术里关键工具之一。

由于井眼不规则或存在大量泥砂，因此，在下入过程中可能受到阻碍而无法顺利下入，目前基本采用上提或下放管柱的方式解除阻力，该种方式的力较小，对于一些井眼不规则程度严重或泥砂致密等情况，该种方式并不奏效。

技术实现要素：

本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的防砂管柱上坐封器和封隔器的扭矩传递结构。

第一方面，本实用新型提供一种防砂管柱上坐封器和封隔器的扭矩传递结构，所述坐封器包括管状的坐封芯轴，所述封隔器包括管状的封隔器芯轴和用于与所述封隔器芯轴连接的管状的封隔器上短节，所述扭矩传递结构包括管状的扭矩传递单元；

所述坐封芯轴为花键轴，所述封隔器上短节周向上设有内花键，所述扭矩传递单元周向上设有内花键和外花键，所述坐封芯轴、所述扭矩传递单元和所述封隔器上短节之间由内到外依次套接，且相互之间键槽配合连接。

优选地，所述扭矩传递单元包括管状的释放棘爪和管状的剪切棘爪；

所述释放棘爪周向上设有内花键和外花键，所述剪切棘爪周向上设有内花键和外花键；

所述释放棘爪套设在所述坐封芯轴外，且所述坐封芯轴和所述释放棘爪键槽配合；所述剪切棘爪套设在所述释放棘爪外，且所述释放棘爪和所述剪切棘爪键槽配合；所述封隔器上短节套设在所述剪切棘爪外，且所述剪切棘爪和所述封隔器上短节键槽配合。

优选地，在所述坐封芯轴上设有短销钉孔，在所述释放棘爪上设有短销钉孔和长销钉孔，在所述剪切棘爪上设有长销钉孔；

短销钉连接所述释放棘爪的短销钉孔与所述坐封芯轴的短销钉孔，长销钉连接所述剪切棘爪的长销钉孔与释放棘爪的长销钉孔。

优选地，所述短销钉为黄铜短销钉，所述长销钉为黄铜长销钉。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例所述坐封芯轴为花键轴，所述封隔器上短节周向上设有内花键，所述扭矩传递单元周向上设有内花键和外花键，所述坐封芯轴、所述扭矩传递单元和所述封隔器上短节之间由内到外依次套接，且相互之间键槽配合连接，该种键槽配合的连接关系使在使用时，钻杆旋转，带动坐封芯轴旋转，坐封芯轴带动扭矩传递单元旋转，扭矩传递单元带动封隔器上短节旋转，封隔器上短节带动封隔器芯轴旋转，从而可通过旋转方式解除封隔器在下入过程中的阻力，该种方式更容易解除封隔器和套管的弧形配合面之间的阻力，在上提、下放管柱解阻无效时可取得很好的解阻效果。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的坐封芯轴的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的剪切棘爪的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的释放棘爪的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例的防砂管柱上坐封器和封隔器的扭矩传递结构的结构示意图。

图中，坐封芯轴部分：坐封芯轴17 花键槽17-2 短销钉孔17-3

剪切棘爪部分：剪切棘爪-33 内花键33-1 内花键槽33-2 外花键33-3 外花键槽33-4 长销钉孔33-5

释放棘爪部分：释放棘爪36 内花键36-1、内花键槽36-2 外花键36-3 外花键槽36-4 短销钉孔36-5 长销钉孔36-6

黄铜长销钉34 黄铜短销钉35

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

图1为本实用新型一实施例的坐封芯轴的结构示意图；图2为本实用新型一实施例的剪切棘爪的结构示意图；图3为本实用新型一实施例的释放棘爪的结构示意图；图4为本实用新型一实施例的防砂管柱上坐封器和封隔器的扭矩传递结构的结构示意图。

参照图1-图4，一种防砂管柱上坐封器和封隔器的扭矩传递结构，所述坐封器包括管状的坐封芯轴17，如图1所示，所述封隔器包括管状的封隔器芯轴和用于与所述封隔器芯轴连接的管状的封隔器上短节，所述扭矩传递结构包括管状的扭矩传递单元；

所述坐封芯轴17为花键轴，所述封隔器上短节周向上设有内花键，所述扭矩传递单元周向上设有内花键和外花键，所述坐封芯轴17、所述扭矩传递单元和所述封隔器上短节之间由内到外依次套接，且相互之间键槽配合连接。

本实用新型实施例所述坐封芯轴17为花键轴，所述封隔器上短节周向上设有内花键，所述扭矩传递单元周向上设有内花键和外花键，所述坐封芯轴17、所述扭矩传递单元和所述封隔器上短节之间由内到外依次套接，且相互之间键槽配合连接，该种键槽配合的连接关系使在使用时，钻杆旋转，带动坐封芯轴17旋转，坐封芯轴17带动扭矩传递单元旋转，扭矩传递单元带动封隔器上短节旋转，封隔器上短节带动封隔器芯轴旋转，从而可通过旋转方式解除封隔器在下入过程中的阻力，该种方式更容易解除封隔器和套管的弧形配合面之间的阻力，在上提、下放管柱解阻无效时可取得很好的解阻效果。

在一种具体实施例中，所述封隔器上短节和封隔器芯轴也可以键槽配合连接，该两者可以通过其他连接件连接，也可以直接连接，具体需要根据防砂管柱的具体结构决定。

值得说明的是，扭矩传递单元可以是一个部件，也可以是组件，需根据防砂管柱的具体结构决定。在一种具体实施例中，防砂管柱的坐封芯轴17外套设锁块支撑套，锁块支撑套外套设定位短节，定位短节中有锁块槽，螺纹锁块安装在上述锁块槽内，锁块支撑套用于支撑螺纹锁块。基于此，参照图1-图4，作为一种优选实施例，所述扭矩传递单元包括管状的释放棘爪36和管状的剪切棘爪33；

所述释放棘爪36周向上设有内花键和外花键，所述剪切棘爪33周向上设有内花键和外花键；

具体为：坐封芯轴17周向上设有花键槽17-2；释放棘爪36内部周向上设有内花键36-1、内花键槽36-2、外花键36-3、外花键槽36-4；剪切棘爪33内部周向上设有内花键33-1、内花键槽33-2、外花键33-3、外花键槽33-4。

所述释放棘爪36套设在所述坐封芯轴17外，且所述坐封芯轴17和所述释放棘爪36键槽配合；所述剪切棘爪33套设在所述释放棘爪36外，且所述释放棘爪36和所述剪切棘爪33键槽配合；所述封隔器上短节套设在所述剪切棘爪33外，且所述剪切棘爪33和所述封隔器上短节键槽配合。

参照图1-图4，作为一种优选实施例，在所述坐封芯轴17上设有短销钉孔17-3，在所述释放棘爪36上设有短销钉孔36-5和长销钉孔36-6，在所述剪切棘爪33上设有长销钉孔33-5；

短销钉35连接所述释放棘爪36的短销钉孔36-5与所述坐封芯轴17的短销钉孔17-3，长销钉34连接所述剪切棘爪33的长销钉孔33-5与释放棘爪36的长销钉孔36-6。

在一种具体实施例中，所述短销钉35为黄铜短销钉，所述长销钉34为黄铜长销钉。当然，所述短销钉和所述长销钉的材质也不局限于黄铜材质，还可以为其他适合的材质，本实用新型对此不做限制。

本实施例中，短销钉35连接所述释放棘爪36的短销钉孔36-5与所述坐封芯轴17的短销钉孔17-3，长销钉34连接所述剪切棘爪33的长销钉孔33-5与释放棘爪36的长销钉孔36-6，保证在防砂管柱工作前，释放棘爪36、释放棘爪36和坐封芯轴17可靠连接。防砂管柱坐封前，锁块支撑套和释放棘爪36相抵，剪切棘爪33和定位短节相抵，坐封时，打压，释放棘爪36顺着坐封芯轴17的轴向推动锁块支撑套，锁块支撑套和定位短节之间连接用的销钉被剪短，短销钉35和长销钉34均被剪断，剪切棘爪33留在原位，从而实现对应作用。

应当注意的是，在本实用新型的装置的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本实用新型不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

以上实施方式仅适于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。