石油工业用悬空打塞装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种石油工业用悬空打塞装置及方法。其技术方案是：筒体的上部连接灰浆筒，在筒体内壁上固定挡板座，挡板座的下侧设有灰浆筒挡板，且灰浆筒挡板的一端通过第一销轴连接到筒体内壁上，另一端与挡板顶杆的上端配合，且所述的挡板顶杆的下端通过第二销轴固定在筒体内壁上，挡板顶杆绕第二销轴旋转至自由下垂状态时，灰浆筒挡板绕第一销轴旋转至自由下垂状态时，筒体上部的灰浆下落形成打塞；有益效果是：通过在筒体内设有可以旋转的挡板顶杆，该挡板顶杆通过外侧的顶杆机头与摩擦块配合，实现井内的精准定位；另外，灰浆筒挡板通过挡板顶杆开关，通过挡板顶杆在预定位置的旋转，实现灰浆筒挡板的开关，进而实现悬空打塞。
【专利说明】
石油工业用悬空打塞装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种石油工业设备及方法，特别涉及一种石油工业用悬空打塞装置及方法。
【背景技术】
[0002]在石油工业中，使用快速修井设备打塞，施工速度快、效率高。在井下底部有支撑的情况下，很容易实现，目前技术已经成熟。使用快速修井设备在井内打悬空塞，涉及到定位开关问题，有使用“提放式封隔器”配合开关的，存在“提放式封隔器”工作不可靠的问题；有使用压力式开关的，存在压力开关敏感度低，开关深度不稳定的问题;有使用销钉式开关的，也存在销钉剪断力范围过大，导致开关深度不稳定的问题。以上问题，受工艺、材料及成本的制约，已很难再有突破。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种石油工业用悬空打塞装置及方法，能够在井内精准定位后实现开关，从而实现了井下修井作业中的悬空打塞。
[0004]本发明提到的一种石油工业用悬空打塞装置，包括顶杆机头、挡板顶杆、摩擦块轨道、软弹簧、筒体、挡板座、第一销轴、灰浆筒挡板、第二销轴和灰浆筒，筒体的上部连接灰浆筒，在筒体内壁上固定挡板座，挡板座的下侧设有灰浆筒挡板，且灰浆筒挡板的一端通过第一销轴连接到筒体内壁上，另一端与挡板顶杆的上端配合，且所述的挡板顶杆的下端通过第二销轴固定在筒体内壁上，挡板顶杆绕第二销轴旋转至自由下垂状态时，灰浆筒挡板绕第一销轴旋转至自由下垂状态时，筒体上部的灰浆下落形成打塞;所述的挡板顶杆外侧设有顶杆机头，并通过顶杆机头与外侧的摩擦块连接，摩擦块在摩擦块轨道内滑动，且摩擦块底部设有软弹簧。
[0005]上述的摩擦块包括左摩擦块、右摩擦块、弹簧和销钉，所述的左摩擦块和右摩擦块之间通过弹簧和销钉连接，且摩擦块轨道设置在筒体的外壁上的凹槽内；弹簧正常时，摩擦块的四分之三及以上部分位于摩擦块轨道内，弹簧压缩后，摩擦块整体位于摩擦块轨道内部;另外，左摩擦块和右摩擦块的上下端部为弧形，减少卡井的问题。
[0006]在摩擦块轨道的中上部位置的筒体上设有长条形状的顶杆机头轨道，顶杆机头可沿着顶杆机头轨道上下移动。
[0007]上述的挡板顶杆包括锁紧凹槽、锥形颈部、开关凸起和顶杆主体，在顶杆主体的顶部设有锁紧凹槽，中部设有锥形颈部，在锥形颈部的下部设有开关凸起，顶杆机头的外端与锁紧凹槽配合锁紧，在顶杆机头下移时，在锥形颈部和开关凸起的作用下，顶杆主体绕第二销轴旋转至自由下垂状态。
[0008]本发明提到的一种石油工业用悬空打塞装置的使用方法，包括以下步骤:
一是组装石油工业用悬空打塞装置，将石油工业用悬空打塞装置按照要求下放到井下预定的施工深度，停止下放，此过程中，摩擦块整体位于摩擦块轨道内部，顺序操作； 二是上提钢丝绳，此时，由于重力作用和摩擦块与井壁进行摩擦，从而压缩软弹簧并带动顶杆机头向下移动，与此同时，顶杆机头的端部与挡板顶杆的锁紧凹槽分离，解除锁定，另外，顶杆机头继续下行，在锥形颈部的施加径向推力作用下，挡板顶杆开始绕第二销轴旋转，直至在开关凸起的作用下，将挡板顶杆旋转至自由下垂状态；
三是挡板顶杆处于自由下垂状态后，上方的灰浆筒挡板失去了挡板顶杆的支撑，也沿着侧端的第一销轴旋转，从而使灰浆筒挡板上部的灰浆下落，进一步实现打悬空塞。
[0009]本发明的有益效果是:本发明通过在筒体内设有可以旋转的挡板顶杆，该挡板顶杆通过外侧的顶杆机头与摩擦块配合，实现井内的精准定位;另外，灰浆筒挡板通过挡板顶杆开关，通过挡板顶杆在预定位置的旋转，实现灰浆筒挡板的开关，进而实现悬空打塞，解决了现有技术的问题，工作可靠性高，并且提高了作业效率。
【附图说明】
[0010]附图1是本发明的结构示意图；
附图2是挡板顶杆的结构示意图；
上图中:弹簧1、顶杆机头2、左摩擦块3、顶杆机头轨道4、销钉5、挡板顶杆6、右摩擦块7、摩擦块轨道8、软弹簧9、筒体10、挡板座11、第一销轴12、灰浆筒挡板13、第二销轴14、密封圈15、灰浆筒16。
【具体实施方式】
[0011]结合附图1-2，对本发明作进一步的描述:
本发明提到的一种石油工业用悬空打塞装置，包括顶杆机头2、挡板顶杆6、摩擦块轨道8、软弹簧9、筒体10、挡板座11、第一销轴12、灰浆筒挡板13、第二销轴14和灰浆筒16，筒体1的上部连接灰浆筒16，在筒体1内壁上固定挡板座11，挡板座11的下侧设有灰浆筒挡板13，且灰浆筒挡板13的一端通过第一销轴12连接到筒体10内壁上，另一端与挡板顶杆6的上端配合，且所述的挡板顶杆6的下端通过第二销轴14固定在筒体10内壁上，挡板顶杆6绕第二销轴14旋转至自由下垂状态时，灰浆筒挡板13绕第一销轴12旋转至自由下垂状态时，筒体10上部的灰浆下落形成打塞;所述的挡板顶杆6外侧设有顶杆机头2，并通过顶杆机头2与外侧的摩擦块连接，摩擦块在摩擦块轨道8内滑动，且摩擦块底部设有软弹簧9。
[0012]其中，摩擦块包括左摩擦块3、右摩擦块7、弹簧I和销钉5，所述的左摩擦块3和右摩擦块7之间通过弹簧I和销钉5连接，且摩擦块轨道8设置在筒体10的外壁上的凹槽内；弹簧I正常时，摩擦块的四分之三及以上部分位于摩擦块轨道8内，弹簧I压缩后，摩擦块整体位于摩擦块轨道8内部。
[0013]在摩擦块轨道8的中上部位置的筒体10上设有长条形状的顶杆机头轨道4，顶杆机头2可沿着顶杆机头轨道4上下移动。
[0014]参照附图2，本发明提到的挡板顶杆6包括锁紧凹槽6.1、锥形颈部6.2、开关凸起6.3和顶杆主体6.4，在顶杆主体6.4的顶部设有锁紧凹槽6.1，中部设有锥形颈部6.2，在锥形颈部6.2的下部设有开关凸起6.3，顶杆机头2的外端与锁紧凹槽6.1配合锁紧，在顶杆机头2下移时，在锥形颈部6.2和开关凸起6.3的作用下，顶杆主体6.4绕第二销轴14旋转至自由下垂状态。
[0015]本发明提到的一种石油工业用悬空打塞装置的使用方法，包括以下步骤:
一是组装石油工业用悬空打塞装置，顶杆机头2的上部抵在灰浆筒挡板13的下表面，从而将灰浆封装在灰浆筒内，然后，将石油工业用悬空打塞装置按照要求下放到井下预定的施工深度，停止下放，此过程中，摩擦块整体位于摩擦块轨道内部，顺序操作；
二是上提钢丝绳，此时，由于重力作用和摩擦块与井壁进行摩擦，从而压缩软弹簧并带动顶杆机头2向下移动，与此同时，顶杆机头2的端部与挡板顶杆的锁紧凹槽分离，解除锁定，另外，顶杆机头继续下行，在锥形颈部的施加径向推力作用下，挡板顶杆6开始绕第二销轴14旋转，直至在开关凸起6.3的作用下，将挡板顶杆6旋转至自由下垂状态；
三是挡板顶杆6处于至自由下垂状态后，上方的灰浆筒挡板13失去了挡板顶杆6的支撑，也沿着侧端的第一销轴12旋转，从而使灰浆筒挡板13上部的灰浆筒16内的灰浆下落，进一步实现打悬空塞。
[0016]以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种石油工业用悬空打塞装置，其特征是:包括顶杆机头(2)、挡板顶杆(6)、摩擦块轨道(8)、软弹簧(9)、筒体(10)、挡板座(11)、第一销轴(12)、灰浆筒挡板(13)、第二销轴(14)和灰浆筒(16)，筒体(10)的上部连接灰浆筒(16)，在筒体(10)内壁上固定挡板座(11)，挡板座(11)的下侧设有灰浆筒挡板(13)，且灰浆筒挡板(13)的一端通过第一销轴(12)连接到筒体(10)内壁上，另一端与挡板顶杆(6)的上端配合，且所述的挡板顶杆(6)的下端通过第二销轴(14)固定在筒体(10)内壁上，挡板顶杆(6)绕第二销轴(14)旋转至自由下垂状态，灰浆筒挡板(13)绕第一销轴(12)旋转至自由下垂状态时，筒体(10)上部的灰浆下落形成打塞;所述的挡板顶杆(6 )外侧设有顶杆机头(2 )，并通过顶杆机头(2)与外侧的摩擦块连接，摩擦块在摩擦块轨道(8)内滑动，且摩擦块底部设有软弹簧(9)。2.根据权利要求1所述的石油工业用悬空打塞装置，其特征是:所述的摩擦块包括左摩擦块(3)、右摩擦块(7)、弹簧(I)和销钉(5)，所述的左摩擦块(3)和右摩擦块(7)之间通过弹簧(I)和销钉(5 )连接，且摩擦块轨道(8 )设置在筒体(1 )的外壁上的凹槽内；弹簧(I)正常时，摩擦块的四分之三及以上部分位于摩擦块轨道(8)内，弹簧(I)压缩后，摩擦块整体位于摩擦块轨道(8)内部。3.根据权利要求1所述的石油工业用悬空打塞装置，其特征是:在摩擦块轨道(8)的中上部位置的筒体(10)上设有长条形状的顶杆机头轨道(4)，顶杆机头(2)可沿着顶杆机头轨道(4)上下移动。4.根据权利要求1所述的石油工业用悬空打塞装置，其特征是:所述的挡板顶杆(6)包括锁紧凹槽(6.1)、锥形颈部(6.2)、开关凸起(6.3)和顶杆主体(6.4)，在顶杆主体(6.4)的顶部设有锁紧凹槽(6.1)，中部设有锥形颈部(6.2)，在锥形颈部(6.2)的下部设有开关凸起(6.3)，顶杆机头(2)的外端与锁紧凹槽(6.1)配合锁紧，在顶杆机头(2)下移时，在锥形颈部(6.2)和开关凸起(6.3)的作用下，顶杆主体(6.4)绕第二销轴(14)旋转至自由下垂状态。5.—种如权利要求1-4中任一项所述的石油工业用悬空打塞装置的使用方法，其特征是包括以下步骤: 一是组装石油工业用悬空打塞装置，再由快速修井设备用钢丝绳输送到井下；将石油工业用悬空打塞装置按照要求下放到井下预定的施工深度，停止下放，此过程中，摩擦块整体位于摩擦块轨道内部，顺序操作； 二是上提钢丝绳，此时，由于重力作用和摩擦块与井壁进行摩擦，从而压缩软弹簧并带动顶杆机头(2)向下移动，与此同时，顶杆机头(2)的端部与挡板顶杆的锁紧凹槽分离，解除锁定，另外，顶杆机头继续下行，在锥形颈部的施加径向推力作用下，挡板顶杆(6)开始绕第二销轴(14)旋转，直至在开关凸起(6.3)的作用下，将挡板顶杆(6)旋转至自由下垂状态； 三是挡板顶杆(6)处于自由下垂状态，上方的灰浆筒挡板(13)失去了挡板顶杆(6)的支撑，也沿着侧端的第一销轴(12)旋转，从而使灰浆筒挡板(13)上部的灰浆下落，进一步实现打悬空塞。
【文档编号】E21B33/13GK105822254SQ201610215459
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】辛玉建
【申请人】辛玉建