用于石油固井用筛管的承压装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种用于石油固井用筛管的承压装置，属于石油钻井领域。装置包括：管状壳体，壳体具有内壁上的第一凹槽和第一径向通孔；相邻壳体位于其内侧的管状滑套，滑套具有第二径向通孔；通过剪切销钉固定于滑套的内壁上的憋压球座；限位球，该限位球贯穿过滑套，并通过球座的顶靠与壳体的第一凹槽接合，从而将滑套相对于壳体固定；以及布置在管状滑套内的盲板；其中，第一径向通孔与第二径向通孔在初始状态下彼此对齐，剪切销钉构造成能够在憋压球座接受憋压球并进行憋压后被剪断，由此导致第一径向通孔与第二径向通孔错位，并切断壳体内外的流体连通。本装置能够有利释放水力激荡，防止分级箍提前开孔，保证了封隔器的涨封和安全的作业。

【技术实现步骤摘要】
用于石油固井用筛管的承压装置
本专利技术涉及一种用于石油固井用筛管的承压装置，尤其涉及一种用于筛管顶部的注水泥工艺的承压装置，属于石油钻井领域。
技术介绍
参照图1，筛管顶部的注水泥工艺一般采用包括筛管1、盲板2、封隔器3、分级箍4和套管5的管柱组合10。将管柱组合10下至设计井深。通过向管内注入泥浆实现憋压。由两个压力等级先后将封隔器3涨封，使分级箍4的孔打开。首先，通过盲板2实现憋压，继续憋压到约9MPa，通过压差将封隔器3涨封，再憋压至18Mpa，通过压差将分级箍4的剪钉剪断，实现分级箍4的开孔。盲板2在这个管串10中的作用是：在套管下到设计位置后实现憋压；在分级箍4开孔后，在管串循环过程中，使泥浆中的固相、沉沙等到不了筛管1内。由于下套管操作所必要的提、拉、刹操作，现有技术中该工艺管柱中盲板2这一结构将套管内、外液体隔离开，瞬时形成了水击压力、抽吸压力，并且这些压力无法释放，形成压差，造成分级箍4提前开孔，无法涨封封隔器3，无法完成固井作业。这给石油工程带来了巨大的损失。目前现有技术中还没有能够完全释放如上所述的水力激荡的装置，需要设计这样的装置来解决这一问题。
技术实现思路
为了解决如上所述的现有技术中的问题，即为了有效释放在盲板的分隔作用下所造成的水力激荡，以及防止相应的水力激荡所导致的分级箍提前开孔的问题，本专利技术提出了一种用于石油固井用筛管的承压装置。本专利技术提出一种用于石油固井用筛管的承压装置，包括：管状壳体，壳体具有内壁上的第一凹槽和第一径向通孔；相邻壳体位于其内侧的管状滑套，滑套具有第二径向通孔；通过剪切销钉固定于滑套的内壁上的憋压球座；限位球，该限位球贯穿过滑套，并通过球座的顶靠与壳体的第一凹槽接合，从而将滑套相对于壳体固定；以及布置在管状滑套内的盲板；其中，第一径向通孔与第二径向通孔在初始状态下彼此对齐，允许在壳体内外形成流体连通，剪切销钉构造成能够在憋压球座接受憋压球并进行憋压后被剪断，导致球座能够轴向滑动而释放对限位球的顶靠，从而使得限位球脱离第一凹槽且滑套能够轴向下移，由此导致第一径向通孔与第二径向通孔错位，并切断壳体内外的流体连通。在一个实施例中，承压装置还包括设置在所述滑套上的防退机构，该防退机构能够在滑套轴向移动到一定程度后与壳体相接合，从而防止滑套上行。在一个实施例中，防退机构包括位于管状滑套的外周面上的径向向外的凸起和位于管状滑套外周面上的第二凹槽，其中所述凸起能够收缩在所述第二凹槽内并在所述管状滑套下行到一定程度后从所述第二凹槽内弹出以卡入到位于所述壳体内壁上的第三凹槽中。在一个实施例中，第一凹槽的横截面构造为曲率半径与限位球的半径相一致的弧形。在一个实施例中，该弧形为劣弧。在一个实施例中，滑套通过防转钉与壳体键槽式固定以防止相互转动，防转钉穿过壳体并卡入到位于滑套外壁上的轴向延伸的卡槽中。在一个实施例中，壳体与滑套之间、球座与滑套之间设有密封圈。以此保证密封作业。在一个实施例中，滑套、限位球、壳体和球座相互之间设有润滑脂。以此保证部件之间的顺利磨合。在一个实施例中，盲板与所述滑套之间采取密封的螺纹式连接，和/或壳体上下端设有连接螺纹。在一个实施例中，球座与球体能够密封式接触。上述技术特征可以各种技术上可行的方式组合以产生新的实施方案，只要能够达到本专利技术的目的。在筛管顶部注水泥工艺的下套管过程中，根据本专利技术的用于石油固井用筛管的承压装置能够消除掉套管内由于盲板的封隔作用所造成的水击压力、抽吸压力等，以达到释放水力激荡的效果。以这种方式，能够有效避免分级箍提前开孔的情况，从而保障了安全固井以及有效的后续施工。附图说明在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1显示了现有技术中用于筛管顶部的水泥工艺的管柱组合；图2示意性显示了根据本专利技术的用于石油固井用筛管的承压装置。在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将参照附图来详细地介绍本专利技术。图2示意性显示了根据本专利技术的用于石油固井用筛管的承压装置20。参照图2，承压装置20大致上设置为滑套式的用于消除水力激荡的中通短节。在下套管过程中，短节体中通。装置20包括位于最外侧的管状壳体29。壳体29上下端设有连接螺纹。壳体29上部的内壁上具有第一凹槽。第一凹槽可以是围绕在壳体内壁上的一整圈的凹处，第一凹槽的横截面可以为弧形，该弧形的曲率半径和与其适配的限位球24（下面将详细介绍）的半径相一致，且该弧形优选为劣弧（小于180°），以方便限位球24掉落。壳体29中部具有第一径向通孔。装置20还包括相邻于壳体29而位于其内侧的管状的滑套25。滑套25具有第二径向通孔。第一径向通孔与第二径向通孔同轴对齐，形成短节内外的钻井液通道26，以消除下套管过程中所产生的水力激荡的压力。滑套25通过防转钉28与壳体29键槽式固定，来防止相互转动。其中防转钉28穿透壳体29，从壳体29的内壁伸出来并卡入位于滑套25外壁上的卡槽中，所述卡槽为在所述滑套25的外壁上沿所述滑套25的轴向延伸的凹痕。装置20还包括相邻于滑套25而位于其内侧的用于承接球体30的管状球座21。球体30可以为铜球。球座21通过剪切销钉22固定于滑套25。剪切销钉22可以为铜质的剪切销钉。剪切销钉22穿透滑套25，从滑套25的内壁伸出并从球座21的外壁处插入球座21中。装置20还包括与壳体29内壁上的第一凹槽相适配的限位球24。限位球24位于滑套25中的空隙中，即限位球24穿过滑套25。球座21的外壁顶靠着限位球24，而限位球24的外侧被限制成与壳体29的第一凹槽接合，以这样的方式可以将滑套25相对于壳体29固定。装置20还包括垂直于轴向方向地布置在管状滑套25内的能够隔断中通部分的盲板23。盲板23与滑套25可以采用密封螺纹连接。装置20还包括用来防止滑套25上行的防退机构27。在图2所示的实施例中，防退机构27包括位于管状滑套25的外周面上的径向向外的凸起和位于管状滑套25外周面上的第二凹槽，滑套25没有向下产生位移的时候该凸起收缩在第二凹槽内，当滑套25向下产生位移，使得防退机构27运动到位于壳体29下部内壁中的整圈的第三凹槽31处时，该凸起能够从第二凹槽中弹出并卡入该第三凹槽31中以阻止滑套25上行。在一个实施例中，滑套25、限位球24、壳体29和球座21相互之间设置有抗高温润滑脂。滑套25与壳体29之间，滑套25与球座21之间由密封圈实现整个施工过程的密封。下面介绍装置20的操作过程。在下套管完毕后，向套管内投入能够与球座21密封式配合的铜球30，待铜球30落入球座21后，通过套管内钻井液打压至设定压力，球座21与滑套25之间的剪切销钉22被剪断，球座21下滑至滑套25内的球座限位座处，使限位球24受力失衡，无法再限制滑套25与壳体29的相对位置。球座21带动滑套25下滑至短节体内的滑套限位座处，使滑套25的第二径向通孔与壳体29的第一径向通孔错位，实现短节体内外的封闭。在滑套25下行至关闭循环孔26时，防退机构27发挥作用（例如凸起卡入壳体29上的第三凹槽31内），防止滑套25上行。根据本专利技术的装置20可以设置在图1的盲板2处，用于在憋压时消除水力激荡。根据本专利技术的装置20能够很好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于石油固井用筛管的承压装置，包括：管状壳体，所述壳体具有内壁上的第一凹槽和第一径向通孔；相邻所述壳体位于其内侧的管状滑套，所述滑套具有第二径向通孔；通过剪切销钉固定于所述滑套的内壁上的憋压球座；限位球，所述限位球贯穿过所述滑套，并通过所述球座的顶靠与所述壳体的第一凹槽接合，从而将所述滑套相对于所述壳体固定；布置在所述管状滑套内的盲板；其中，所述第一径向通孔与所述第二径向通孔在初始状态下彼此对齐，允许在壳体内外形成流体连通，所述剪切销钉构造成能够在所述憋压球座接受憋压球并进行憋压后被剪断，导致所述球座能够轴向滑动而释放对所述限位球的顶靠，从而使得所述限位球脱离第一凹槽且所述滑套能够轴向下移，由此导致所述第一径向通孔与所述第二径向通孔错位，并切断壳体内外的流体连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于石油固井用筛管的承压装置，包括：管状壳体，所述壳体具有内壁上的第一凹槽和第一径向通孔；相邻所述壳体位于其内侧的管状滑套，所述滑套具有第二径向通孔；通过剪切销钉固定于所述滑套的内壁上的憋压球座；限位球，所述限位球贯穿过所述滑套，并通过所述球座的顶靠与所述壳体的第一凹槽接合，从而将所述滑套相对于所述壳体固定；布置在所述管状滑套内的盲板；其中，所述第一径向通孔与所述第二径向通孔在初始状态下彼此对齐，允许在壳体内外形成流体连通，所述剪切销钉构造成能够在所述憋压球座接受憋压球并进行憋压后被剪断，导致所述球座能够轴向滑动而释放对所述限位球的顶靠，从而使得所述限位球脱离第一凹槽且所述滑套能够轴向下移，由此导致所述第一径向通孔与所述第二径向通孔错位，并切断壳体内外的流体连通，所述承压装置还包括设置在所述滑套上的防退机构，所述防退机构能够在所述滑套轴向移动到一定程度后与所述壳体相接合，从而防止所述滑套上行。2.根据权利要求1所述的承压装置，其特征在于，所述防退机构包括位于所述管状滑套的外周面上的径向向外的凸起和位于所述管状滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓志，姜向东，杜鹏德，高原，张元星，李建业，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11