开关工具制造技术

本发明专利技术涉及用于油气钻井固井滑套的开关工具技术领域，是一种开关工具，其包括开关上接头、开关内筒和开关下接头，开关内筒上部固定安装有开关上接头，开关内筒下部固定安装有开关下接头，开关内筒的中部外侧有锁块安装槽，锁块安装槽内安装有不少于三个且沿开关内筒外侧圆周均匀分布的开关锁块。本发明专利技术结构合理而紧凑，使用方便，其通过上开关头和下开关头锁定开关锁块，通过打压推动上开关头上移及下开关头下移实现解锁，通过上下端面都为平面的开关卡槽能够简化关闭固井滑套的施工步骤、提高施工效率，通过台阶状的锁块上导向面和锁块下导向面，能够防止开关弹簧因长时间压缩而疲劳变形，具有安全、可靠、简便、高效的特点。

【技术实现步骤摘要】
开关工具
本专利技术涉及用于油气钻井固井滑套的开关工具
，是一种开关工具。
技术介绍
目前随着各类非常规油气藏的勘探与开发，套管固井分段压裂技术越来越受到认可与重视，广泛应用于低渗油气藏、薄层油藏、页岩气以及煤层气等非常规油气藏的增产改造，具有广阔的应用前景。机械开关式固井滑套作为套管固井分级压裂作业中的配套工具，具有高开关稳定性，高密封性和高施工可靠性的特点。与投球滑套、液压滑套等技术相比，其结构简单、压裂级数不受限制、可自由关闭，具有独特的优势。此类固井滑套需要配合专用开关工具进行使用，开关工具的设计与性能直接关系到滑套能否正常实现功能。目前现有的滑套开关工具上的与固井滑套相连接的开关锁定装置一般都有方向性，需要通过反向下入来实现固井滑套关闭功能，在施工过程中需重复起下管柱，延长了施工周期，增加了施工难度。此外，现有开关工具的锁块弹簧由于长时间压缩容易产生疲劳变形，影响工具归位，致使开关工具可靠性能降低、增大了施工风险。
技术实现思路
本专利技术提供了一种开关工具，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有滑套开关工具的开关锁定装置有方向性，需要反向下入关闭固井滑套，存在施工繁琐、费时费力、效率较低的问题。本专利技术还进一步解决了现有滑套开关工具的锁块弹簧因长时间压缩易变形、降低了可靠性、增大了施工风险的问题。本专利技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种开关工具，包括开关上接头、开关内筒和开关下接头，开关内筒上部固定安装有开关上接头，开关内筒下部固定安装有开关下接头，开关内筒的中部外侧有锁块安装槽，锁块安装槽内安装有不少于三个且沿开关内筒外侧圆周均匀分布的开关锁块，开关锁块与锁块安装槽的槽底之间安装有锁块弹簧，开关锁块的中部有凸出开关锁块外侧的锁块凸台，开关锁块的上部有连接开关锁块上端外侧与锁块凸台上端的锁块上导向面，开关锁块的下部有连接锁块凸台下端与开关锁块下端外侧的锁块下导向面，锁块凸台的外侧中部设有上下端面都为平面的开关卡槽，开关锁块上方的开关内筒上安装有能够通过开关内筒内压力液体推动上移的上开关头，开关锁块下方的开关内筒上安装有能够通过开关内筒内压力液体推动下移的下开关头，上开关头内部安装有上开关弹簧，下开关头内部安装有下开关弹簧，上开关头的下端和下开关头的上端分别压紧在开关锁块的锁块上导向面和锁块下导向面上并使开关锁块位于锁块安装槽内。下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述锁块上导向面可包括上伸出限位面、上导向斜面、上收回限位面和上台阶斜面，开关锁块的外侧上端有沿竖直方向的上伸出限位面，上导向斜面为向上伸出限位面外侧下方延伸的斜面，上导向斜面上端与上伸出限位面下端相连接，靠近锁块凸台上部有沿竖直方向的上收回限位面，上收回限位面上端与上导向斜面下端相连接，上收回限位面下端与锁块凸台上端之间连接有上台阶斜面，上台阶斜面与上导向斜面的倾斜方向一致；锁块上导向面可包括下伸出限位面、下导向斜面、下收回限位面和下台阶斜面，开关锁块的外侧下端有沿竖直方向的下伸出限位面，下导向斜面为向下伸出限位面外侧上方延伸的斜面，下导向斜面下端与下伸出限位面上端相连接，靠近锁块凸台下部有沿竖直方向的下收回限位面，下收回限位面下端与下导向斜面上端相连接，下收回限位面上端与锁块凸台下端之间连接有下台阶斜面，下台阶斜面与下导向斜面的倾斜方向一致。上述上开关头的下端可有与上导向斜面倾斜方向一致的上开关导向面，上开关头下端通过上开关导向面压紧在上台阶斜面上，下开关头的上端可有与下导向斜面倾斜方向一致的下开关导向面，下开关头上端通过下开关导向面压紧在下台阶斜面上。上述开关内筒的外侧上部可有内筒上环台，内筒上环台的上端面上有上径向液孔，上径向液孔的内端与开关内筒内腔相连通，上开关头的内壁中部有上活塞环台，上开关头通过上活塞环台套装在内筒上环台上方的开关内筒外部，上活塞环台上方的上开关头内腔形成上压簧腔，上开关弹簧安装在上压簧腔内，上开关弹簧的上端顶紧在开关上接头下端，上开关弹簧的下端顶紧在上活塞环台的上端；开关内筒的外侧下部可有内筒下环台，内筒下环台的下端面上有下径向液孔，下径向液孔的内端与开关内筒内腔相连通，下开关头的内壁中部有下活塞环台，下开关头通过下活塞环台套装在内筒下环台下方的开关内筒外部，下活塞环台下方的下开关头内腔形成下压簧腔，下开关弹簧安装在下压簧腔内，下开关弹簧的上端顶紧在下活塞环台的下端，下开关弹簧的下端顶紧在开关下接头上端。上述内筒上环台的外侧下部可有上限位卡台，上限位卡台上端与上活塞环台下端之间的上开关头的内壁上有上开关内环台，上开关内环台套装在内筒上环台外部，上开关内环台的下端压紧在上限位卡台的上端面上；内筒下环台的外侧上部可有下限位卡台，下限位卡台下端与下活塞环台上端之间的下开关头的内壁上有下开关内环台，下开关内环台套装在内筒下环台外部，下开关内环台的上端压紧在下限位卡台的下端面上。上述锁块安装槽的槽底上部和槽底下部可分别设有弹簧座孔，对应弹簧座孔位置的开关锁块内侧面上部和下部分别设有锁块簧孔，锁块弹簧的内端安装在弹簧座孔内，锁块弹簧的外端安装在锁块簧孔内。上述开关内筒的上端可有内筒上轴颈，内筒上轴颈的外侧上部有螺纹并通过螺纹固定在开关上接头的内壁下部；开关内筒的下端可有内筒下轴颈，内筒下轴颈的外侧下部有螺纹并通过螺纹固定在开关下接头的内壁上部。上述开关上接头的下部可有上接头轴颈，上开关头的上部套装在上接头轴颈外部并能上下滑动，开关下接头的上部可有下接头轴颈，下开关头的下部套装在下接头轴颈外部并能上下滑动；或/和，对应上压簧腔中部的上开关头上可有上平衡液孔，上平衡液孔的内端与上压簧腔相连通，对应下压簧腔中部的下开关头上可有下平衡液孔，下平衡液孔的内端与下压簧腔相连通。本专利技术结构合理而紧凑，使用方便，其通过上开关头和下开关头锁定开关锁块，通过打压推动上开关头上移及下开关头下移实现解锁，通过上下端面都为平面的开关卡槽能够简化关闭固井滑套的施工步骤、提高施工效率，通过台阶状的锁块上导向面和锁块下导向面，能够防止开关弹簧因长时间压缩而疲劳变形，具有安全、可靠、简便、高效的特点。附图说明附图1为本专利技术最佳实施例的主视半剖视结构示意图。附图2为附图1中的A处的放大结构示意图。附图3为本专利技术最佳实施例打开固井滑套压裂孔时的工作状态示意图。附图4为本专利技术最佳实施例关闭固井滑套压裂孔时的工作状态示意图。附图中的编码分别为：1为开关上接头，2为开关内筒，3为开关下接头，4为锁块安装槽，5为开关锁块，6为锁块弹簧，7为锁块凸台，8为开关卡槽，9为上开关头，10为下开关头，11为上开关弹簧，12为下开关弹簧，13为弹簧座孔，14为锁块簧孔，15为内筒上轴颈，16为内筒下轴颈，17为内筒上环台，18为上径向液孔，19为上活塞环台，20为上压簧腔，21为内筒下环台，22为下径向液孔，23为下活塞环台，24为下压簧腔，25为上限位卡台，26为上开关内环台，27为下限位卡台，28为下开关内环台，29为上接头轴颈，30为下接头轴颈，31为上平衡液孔，32为下平衡液孔，33为上伸出限位面，34为上导向斜面，35为上收回限位面，36为上台阶斜面，37为下伸出限位面，38为下导向斜面，39为下收回限位面，40为下台阶斜面，41本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关工具，其特征在于包括开关上接头、开关内筒和开关下接头，开关内筒上部固定安装有开关上接头，开关内筒下部固定安装有开关下接头，开关内筒的中部外侧有锁块安装槽，锁块安装槽内安装有不少于三个且沿开关内筒外侧圆周均匀分布的开关锁块，开关锁块与锁块安装槽的槽底之间安装有锁块弹簧，开关锁块的中部有凸出开关锁块外侧的锁块凸台，开关锁块的上部有连接开关锁块上端外侧与锁块凸台上端的锁块上导向面，开关锁块的下部有连接锁块凸台下端与开关锁块下端外侧的锁块下导向面，锁块凸台的外侧中部设有上下端面都为平面的开关卡槽，开关锁块上方的开关内筒上安装有能够通过开关内筒内压力液体推动上移的上开关头，开关锁块下方的开关内筒上安装有能够通过开关内筒内压力液体推动下移的下开关头，上开关头内部安装有上开关弹簧，下开关头内部安装有下开关弹簧，上开关头的下端和下开关头的上端分别压紧在开关锁块的锁块上导向面和锁块下导向面上并使开关锁块位于锁块安装槽内。

【技术特征摘要】
1.一种开关工具，其特征在于包括开关上接头、开关内筒和开关下接头，开关内筒上部固定安装有开关上接头，开关内筒下部固定安装有开关下接头，开关内筒的中部外侧有锁块安装槽，锁块安装槽内安装有不少于三个且沿开关内筒外侧圆周均匀分布的开关锁块，开关锁块与锁块安装槽的槽底之间安装有锁块弹簧，开关锁块的中部有凸出开关锁块外侧的锁块凸台，开关锁块的上部有连接开关锁块上端外侧与锁块凸台上端的锁块上导向面，开关锁块的下部有连接锁块凸台下端与开关锁块下端外侧的锁块下导向面，锁块凸台的外侧中部设有上下端面都为平面的开关卡槽，开关锁块上方的开关内筒上安装有能够通过开关内筒内压力液体推动上移的上开关头，开关锁块下方的开关内筒上安装有能够通过开关内筒内压力液体推动下移的下开关头，上开关头内部安装有上开关弹簧，下开关头内部安装有下开关弹簧，上开关头的下端和下开关头的上端分别压紧在开关锁块的锁块上导向面和锁块下导向面上并使开关锁块位于锁块安装槽内；其中：在锁块上导向面包括上伸出限位面、上导向斜面、上收回限位面和上台阶斜面，开关锁块的外侧上端有沿竖直方向的上伸出限位面，上导向斜面为向上伸出限位面外侧下方延伸的斜面，上导向斜面上端与上伸出限位面下端相连接，靠近锁块凸台上部有沿竖直方向的上收回限位面，上收回限位面上端与上导向斜面下端相连接，上收回限位面下端与锁块凸台上端之间连接有上台阶斜面，上台阶斜面与上导向斜面的倾斜方向一致；锁块下导向面包括下伸出限位面、下导向斜面、下收回限位面和下台阶斜面，开关锁块的外侧下端有沿竖直方向的下伸出限位面，下导向斜面为向下伸出限位面外侧上方延伸的斜面，下导向斜面下端与下伸出限位面上端相连接，靠近锁块凸台下部有沿竖直方向的下收回限位面，下收回限位面下端与下导向斜面上端相连接，下收回限位面上端与锁块凸台下端之间连接有下台阶斜面，下台阶斜面与下导向斜面的倾斜方向一致；上开关头的下端有与上导向斜面倾斜方向一致的上开关导向面，上开关头下端通过上开关导向面压紧在上台阶斜面上，下开关头的上端有与下导向斜面倾斜方向一致的下开关导向面，下开关头...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈若铭，李晓军，张胜鹏，赵博，张昕，王飞跃，卢明，
申请(专利权)人：中国石油集团西部钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65