可传递扭矩的机械开关滑套装置的制作方法

1.本发明涉及试油完井工程领域，更具体地说，涉及一种可传递扭矩的机械开关滑套装置。


背景技术：

2.井筒固井完毕后，还需要后续三项工作，依次为井筒清洁、铣套管头和对套管头进行承压测试。常规技术需要两次施工：井筒清洁和铣套管头一趟钻施工，但还需再次下入测试封隔器对套管头进行承压测试。最新技术可以一趟钻实现井筒清洁、铣套管头和对套管头进行承压测试，节省了施工时间，特别是对于深井、超深井，节省时间更显著。一趟钻施工中，当对套管头进行承压测试完后，对井筒清洁时，为了提高效率，需要管柱中流体直接在井筒清洁工具下方进入管柱与井筒的环形空间内，而不再从管柱最底部流出，现有的滑套无法满足需求。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，提供一种可传递扭矩的机械开关滑套装置，在铣套管头和对套管头进行承压测试时，滑套关闭，流体从管柱最底部流出，并可传递扭矩，当井筒清洁时，滑套打开，允许流体从靠近井筒清洁工具下部流出，减少流体的能量损失。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可传递扭矩的机械开关滑套装置，包括上接头、双作用密封筒、双作用芯轴和下接头，所述上接头与双作用密封筒螺纹连接，所述双作用芯轴与下接头螺纹连接，所述双作用芯轴插入所述双作用密封筒内，所述双作用密封筒内设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体的内径小于第二腔体的内径，所述双作用密封筒的下端还与扭矩套螺纹连接，所述双作用芯轴穿过所述扭矩套，所述双作用芯轴的下端设有与所述扭矩套配合的凸棱；所述双作用芯轴的上部套装有v型密封盘根，所述双作用密封筒的中部设有流通口，所述流通口位于第一腔体和第二腔体之间；所述双作用芯轴可在所述双作用密封筒内移动，当所述v型密封盘根移动至第一腔体内时，所述v型密封盘根与双作用密封筒之间密封连接，双作用芯轴下端的凸棱与插入扭矩套内，当所述v型密封盘根移动至第二腔体内时，所述v型密封盘根与双作用密封筒之间有间隙，流体介质通过流通口流出，双作用芯轴下端的凸棱与扭矩套分离。
5.按上述方案，所述双作用密封筒与扭矩套间设有摩擦环块。
6.按上述方案，所述双作用芯轴上设有第一凸起台阶，所述双作用密封筒上设有第二凸起台阶，所述第一凸起台阶与第二凸起台阶配合实现对正居中。
7.按上述方案，所述扭矩套内设有六边形滑槽。
8.按上述方案，所述双作用芯轴下端的凸棱为六边形。
9.按上述方案，所述双作用芯轴的上端设有压帽。
10.实施本发明的可传递扭矩的机械开关滑套装置，具有以下有益效果：
11.1、本发明的可传递扭矩的机械开关滑套装置在井筒中有两个不同位置：开位和关
位。井筒清洁时：机械滑套装置打开，允许流体介质直接从滑套装置流通口进入井筒清洁工具与套管之间的环空中，减少了流体的返速损失，提高井筒清洁的效果与速度。承压测试时：机械滑套装置关闭，流通口关闭流体介质从管柱最底部流出，同时机械开关滑套同管柱一起旋转起到传递扭矩作用。
12.2、本发明与现有机械开关滑套装置相比，工具可以重复多次从行程开位到行程闭位，结构简单，操作方便等特点。
13.3、本发明可以作为井筒清洁、铣套管头、测试一体化管柱的组成部分，支持同管柱整体旋转，或只有工具以上管柱旋转。
附图说明
14.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
15.图1是本发明机械开关滑套装置的结构示意图；
16.图2是双作用密封筒的剖视图；
17.图3是双作用芯轴的主视图；
18.图4是扭矩套的轴测图。
具体实施方式
19.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
20.如图1-4所示，本发明可传递扭矩的机械开关滑套装置，包括上接头1、双作用密封筒2、双作用芯轴5和下接头8。
21.上接头1与双作用密封筒2螺纹连接，双作用芯轴5与下接头8螺纹连接，双作用芯轴5插入双作用密封筒2内，双作用密封筒2内设有第一腔体9和第二腔体11，第一腔体9的内径小于第二腔体11的内径，双作用密封筒2的下端还与扭矩套7螺纹连接，双作用芯轴5穿过扭矩套7，双作用芯轴5的下端设有与扭矩套7配合的凸棱14；双作用芯轴5的上部套装有v型密封盘根4，双作用密封筒2的中部设有流通口10，流通口10位于第一腔体9和第二腔体11之间；双作用芯轴5可在双作用密封筒2内移动。当v型密封盘根4移动至第一腔体9内时，v型密封盘根4与双作用密封筒2之间密封连接，双作用芯轴5下端的凸棱14与插入扭矩套7内，当v型密封盘根4移动至第二腔体11内时，v型密封盘根4与双作用密封筒2之间有间隙，流体介质通过流通口10流出，双作用芯轴5下端的凸棱14与扭矩套7分离。
22.在对铣套管头和套管头进行承压测试时，管柱旋转下压时，上接头1、双作用密封筒2、扭矩套7、同时向下位移。此时v型密封盘根4进入第一腔体9与双作用密封筒2内表面紧密接触，实现密封。双作用密封筒2表面4个流通口10与工具内腔间流通路径关闭，管柱内流体介质经过此机械开关滑套装置再经其他工具至管柱最底部流出。
23.井筒清洁时管柱上提，上接头1、双作用密封筒2及扭矩套7向上发生位移。当管柱上提时，双作用密封筒2相对双作用芯轴5向上位移，此时v组盘根4位于双作用密封筒2下部的第二腔体11处，v型密封盘根4与第二腔体11的内壁间存在空隙。不再起密封作用。流体介质通过双作用密封筒2表面的4个流通口10流出进入井筒清洁工具与套管之间的环空中，不再沿工具内腔向下流动，有效的减少了流体介质返速损失及过多能量的耗散，有助于提升
井筒清洁的效果。
24.优选的，双作用芯轴5上设有第一凸起台阶13，双作用密封筒2上设有第二凸起台阶12，第一凸起台阶13与第二凸起台阶12配合实现对正居中。上部管柱旋转时，机械开关滑套本体结构不会接触磨损到v型密封盘根4，有效保护了机械开关滑套密封结构及功能的完好性。
25.优选的，双作用密封筒2与扭矩套7间设有摩擦环块63，避免了上部管柱旋转时扭矩套7与第一凸起台阶13直接接触旋转磨损，延长了机械开关滑套的使用寿命。
26.优选的，扭矩套7内设有六边形滑槽15，双作用芯轴5下端的凸棱14为六边形。二者配合嵌套，能够跟随上部管柱旋转及向下传递大扭矩。
27.优选的，双作用芯轴5的上端设有压帽3。
28.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。


技术特征：
1.一种可传递扭矩的机械开关滑套装置，其特征在于，包括上接头、双作用密封筒、双作用芯轴和下接头，所述上接头与双作用密封筒螺纹连接，所述双作用芯轴与下接头螺纹连接，所述双作用芯轴插入所述双作用密封筒内，所述双作用密封筒内设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体的内径小于第二腔体的内径，所述双作用密封筒的下端还与扭矩套螺纹连接，所述双作用芯轴穿过所述扭矩套，所述双作用芯轴的下端设有与所述扭矩套配合的凸棱；所述双作用芯轴的上部套装有v型密封盘根，所述双作用密封筒的中部设有流通口，所述流通口位于第一腔体和第二腔体之间；所述双作用芯轴可在所述双作用密封筒内移动，当所述v型密封盘根移动至第一腔体内时，所述v型密封盘根与双作用密封筒之间密封连接，双作用芯轴下端的凸棱与插入扭矩套内，当所述v型密封盘根移动至第二腔体内时，所述v型密封盘根与双作用密封筒之间有间隙，流体介质通过流通口流出，双作用芯轴下端的凸棱与扭矩套分离。2.根据权利要求1所述的可传递扭矩的机械开关滑套装置，其特征在于，所述双作用密封筒与扭矩套间设有摩擦环块。3.根据权利要求1所述的可传递扭矩的机械开关滑套装置，其特征在于，所述双作用芯轴上设有第一凸起台阶，所述双作用密封筒上设有第二凸起台阶，所述第一凸起台阶与第二凸起台阶配合实现对正居中。4.根据权利要求1所述的可传递扭矩的机械开关滑套装置，其特征在于，所述扭矩套内设有六边形滑槽。5.根据权利要求1所述的可传递扭矩的机械开关滑套装置，其特征在于，所述双作用芯轴下端的凸棱为六边形。6.根据权利要求1所述的可传递扭矩的机械开关滑套装置，其特征在于，所述双作用芯轴的上端设有压帽。

技术总结
本发明涉及一种可传递扭矩的机械开关滑套装置，包括上接头、双作用密封筒、双作用芯轴和下接头，所述上接头与双作用密封筒螺纹连接，所述双作用芯轴与下接头螺纹连接，所述双作用芯轴插入所述双作用密封筒内，所述双作用密封筒内设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体的内径小于第二腔体的内径，所述双作用密封筒的下端还与扭矩套螺纹连接，所述双作用芯轴穿过所述扭矩套；所述双作用芯轴的上部套装有V型密封盘根，所述双作用密封筒的中部设有流通口。本发明装置在铣套管头和对套管头进行承压测试时，滑套关闭，流体从管柱最底部流出，并可传递扭矩，当井筒清洁时，滑套打开，允许流体从靠近井筒清洁工具下部流出，减少流体的能量损失。损失。损失。


技术研发人员：袁发勇 曹宗波 郭锐锋 赵俊峰 李文波
受保护的技术使用者：中石化江汉石油工程有限公司 中石化江汉石油工程有限公司井下测试公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/10/11