双向液压卡瓦的制作方法_2

文档序号:8663155阅读:来源:国知局
实用新型实施例提供的技术方案之前,先对本实用新型实施例涉及到的一些概念以及基本测试原理进行阐述,以便本领域技术人员清楚准确地理解本实用新型实施例提供的技术方案。
[0031]封隔器为石油开采工业中的重要工具,实现把不同油层、水层分隔开的作用,石油开采工业对封隔器的作业方式和性能有一定的要求,例如,通常要求封隔器可以下降到油井管柱的预定位置进行作业,在采用封隔器对油井进行分层时要求封隔严密,为了保证分隔效果要求封隔器在油井下具有耐久性。
[0032]卡瓦是石油钻井工作中用于把钻杆或套管夹紧在转盘上的工具,同样在采用封隔器对油井进行分层采油时,可以通过在封隔器上设置卡瓦将封隔器夹紧在油井的套管壁中,以防止封隔器和油井管柱的移动。
[0033]通常地,由于石油开采工业的需要,不仅要求通过卡瓦将封隔器夹紧在油井的管柱中,同时要求封隔器可以从油井的套管中取出,即封隔器上设置的卡瓦可以实现卡合与解除卡合的作用。
[0034]图1为本实用新型实施例所提供的一种双向液压卡瓦的结构示意图。如图1所示,本实施例所提供的双向液压卡瓦10包括:口径大小相同的第一套筒110和第二套筒120,以及中心筒130、卡瓦装置140、锁紧装置150和导通装置160 ;该中心筒130套设于第一套筒110和第二套筒120的内部,用于连接该第一套筒110和该第二套筒120 ;第一套筒110和第二套筒120的中间设置有上述卡瓦装置140,其中,该卡瓦装置140包括卡瓦块140a、第一椎体141和第二椎体142,第一椎体141设置于第一套筒110底端的滑动卡槽中,第二椎体142设置于第二套筒120顶端的滑动卡槽中,卡瓦块140a设置于第一椎体141和第二椎体142之间,用于在该第一椎体141和该第二椎体142进行相对方向的轴向运动时,产生径向运动;锁紧装置150包括套设于中心筒130内部的锁紧套筒151,以及设置于该锁紧套筒151内部的锁紧球152,该锁紧装置150用于在双向液压卡瓦10内注入循环液时,推动第一椎体141和第二椎体142进行相对方向的轴向运动;导通装置160设置于中心筒130的下方,用于在上述锁紧装置150在循环液的推动下接触到该导通装置160时,通过分隔锁紧球152与锁紧套筒151的底部使得循环液流从该锁紧套筒151的底部流出。
[0035]本实施例所提供的双向液压卡瓦10,可以套设在封隔器上以实现对油井进行分层采油的目的,具体将套设有双向液压卡瓦10的封隔器设置于油井的管柱之间,在其实现分隔作用的同时需要通过双向液压卡瓦10的卡瓦装置140与油井的套管壁咬合,并以该封隔器所在平面为分隔面,将油井分隔成不同的油层。在本实施例中,套设在该两个套筒内部的中心筒130例如可以通过锁定环连接将该两个套筒,该锁定环具体可以设置于中心筒130的两端,第一套筒110和第二套筒120设置为口径大小相同的结构,使得该两个套筒可以准确的对接,并在其用于对接的中间位置设置有卡瓦装置140,g卩,具体在第一套筒110的底端与第二套筒120的顶端之间设置该卡瓦装置140 ;其中,卡瓦装置140的第一椎体141和第二椎体142 —一对应的设置于第一套筒110和第二套筒120的滑动卡槽中,因此,该第一椎体141和第二椎体142是可以活动的,该两个椎体的中间具体设置为卡瓦块140a,分别与第一椎体141和第二椎体142的斜面接触配合,在该两个椎体相对运动时,卡瓦块140a产生由中心轴向外部的径向运动,即被该两个椎体向外推出并突出第一套筒110和第二套筒120的外表面,当该卡瓦块140a突出一定的厚度时与油井的套管壁咬合,从而将通过该双向液压卡瓦10将封隔器夹紧在油井的套管壁中;类似地,在该两个椎体相反运动时,卡瓦块140a产生由外部向中心轴的径向运动,即由于该两个椎体的分离而落入第一套筒110和第二套筒120之间的区域,即,卡瓦块140a与油井的套管壁脱离而解除咬合,从而可以将通过该双向液压卡瓦10将封隔器从位于工作面的油井的套管中取出。
[0036]通过在封隔器上设置本实施例提供的双向液压卡瓦10,在油井工作中执行卡合油井套管壁的具体工作过程为:通过套设在封隔器上的双向液压卡瓦10与油井的管柱连接后,将封隔器与双向液压卡瓦10 —起输送到油井中预设的位置,例如为需要进行分层采油的位置,此时,可以向管柱中加入循环液,循环液顺着管柱注入双向液压卡瓦10中,并流入双向液压卡瓦10的工作腔体内部,即,中心筒130和锁紧套筒151形成的腔体内部,由于重力作用锁紧球152通常位于锁紧套筒151的下底面,通常地,锁紧套筒151的底部具体设置为锥面,用于将放置于该锁紧套筒151内部的锁紧球152限制在该锁紧套筒151的底部,锁紧球152具体与锁紧套筒151底部的锥面接触,并堵住锁紧套筒151的底端通孔;因此,锁紧套筒151和锁紧球152可以在循环液的推动下向下移动,锁紧套筒151和锁紧球152下移一段距离后,循环液通过锁紧套筒151和中心筒130流入第二椎体142与第二套筒120之间的空腔,从而推动第二椎体142上移,于此同时,循环液通过锁紧套筒151和中心筒130流入第一椎体141与第一套筒110之间的空腔,从而推动第一椎体141下移,此时,第一椎体141和第二椎体142之间形成相对方向的轴向运动,从而使得卡瓦块140a产生由中心轴向外部方向的径向运动,以实现对油井的套管壁的咬合。
[0037]需要说明的是,本实施例在具体实现时,可以在锁紧套筒151和中心筒130的侧壁上设置有通孔,当锁紧套筒151在循环液的作用下向下移动时,该锁紧套筒151和中心筒130上的通孔重叠,循环液即可通过该重叠的通孔流入第二椎体142与第二套筒120之间的空腔,还可以流入第一椎体141与第一套筒110之间的空腔。
[0038]本实施例提供的双向液压卡瓦10,在通过卡瓦块140a的咬合作用卡合在油井的套管壁上之后,锁紧套管和锁紧球152在循环液的推动下继续向下移动,在其接触到中心筒130底部的导通装置160时,锁紧球152可以被该导通装置160顶起,即锁紧球152与锁紧套筒151的底部通孔分隔开,从而使得循环液可以从锁紧套筒151的底部通孔流出,流入双向液压卡瓦10底端连接的油井管柱内。
[0039]现有技术中的封隔器虽然也通过设置卡瓦以克服油井工作面对封隔器所产生的向上和/或向下的压力;设置卡瓦的具体方式例如为:在封隔器的上部设置防顶卡瓦,克服封隔器受到下部压力时所产生的上顶力,以防止管柱向上移动;在封隔器的下部设置支撑卡瓦,作为管柱的下支点,用于克服封隔器因上部压力所产生的下推力,以防止管柱向下移动。然而,现有技术中需要在封隔器的上部和下部设置不同类型的卡瓦,才能分别克服向上或向下的压力,因此导致用于固定封隔器的卡瓦的结构复杂,并且生产成本较高。
[0040]本实施例所提供的双向液压卡瓦10可以选择性的套设于封隔器的上部或下部,并且无论将其套设于哪个位置都可以与油井的管柱相连接,具体地,第一套筒110用于与封隔器上部的管柱相接,第二套筒
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