本发明专利技术属于石油、天然气完井技术领域，公开了一种应用于压裂充填防砂作业中的液压定位工具，包括中心管、锁定套、弹性爪、挡块、锁紧螺母、下接头、弹簧、第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈、定位螺钉、固定销钉。本发明专利技术在下放服务管柱时，通过锁定套与密封筒接触产生负荷显示，对管柱进行定位；工作结束后上提服务管柱，通过锁定套与密封筒解锁，恢复到工具的初始状态；该工具可实现重复工作。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于压裂充填防砂作业中的液压定位工具
本专利技术属于石油、天然气完井
，具体的说，是涉及一种应用于压裂充填防砂作业中，起定位管柱位置作用的工具。
技术介绍
压裂充填技术是近年发展的新技术，是一种新的完井方法；它的基本原理是：通过压裂充填技术替代常规砾石充填防砂作业，将缝端脱砂压裂与砾石充填防砂技术两者结合起来，用于疏松或胶结不好的地层，实现进一步改善防砂的效果，达到提高产量的目标。在多层压裂充填过程中，压裂防砂管柱的定位尤为重要，如果无法顺利定位，将影响整个作业过程，造成压裂充填失败。现有的压裂充填工具使用进口液压定位器，进口液压定位器价格昂贵、供货周期长、限制国际市场的拓展，并且现有的液压定位器存在下入时误开启，无法复位等缺陷，影响作业效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的是压裂充填过程中管柱定位工具容易误打开且无法复位的技术问题，而提供一种应用于压裂充填防砂作业中的液压定位工具，该工具在下放服务管柱时，通过锁定套与密封筒接触产生负荷显示，对管柱进行定位；工作结束后上提服务管柱，通过锁定套与密封筒解锁，恢复到工具的初始状态；该工具可实现重复工作。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下的技术方案予以实现：一种应用于压裂充填防砂作业中的液压定位工具，包括中心管(1)，所述中心管(1)外部套装有锁定套(2)，所述锁定套(2)上端的定位端部(201)能够与所述中心管(1)相对滑动，所述锁定套(2)除所述定位端部(201)以外的剩余部分与所述中心管(1)之间具有环空空间；所述锁定套(2)上部设置有弹性区段(202)，所述弹性区段(202)中部的外回转面沿圆周均布有定位台肩(203)，所述定位台肩(203)用于与密封筒接触而在产生负荷显示；所述中心管(1)和所述锁定套(2)之间设置有套装在所述中心管(1)外部的弹簧(7)，所述弹簧(7)压缩在所述锁定套(2)的所述定位端部(201)与弹性爪(3)的上端面之间；所述弹性爪(3)与挡块(4)套装连接后安装在中心管(1)外部，并位于所述锁定套(2)和所述中心管(1)的环空空间内；所述弹性爪(3)上部设置有沿圆周均布的弹性爪片，每个弹性爪片的外表面和内表面均对应的设置有外部支撑块(302)和内部支撑块(301)，所述内部支撑块(301)在定位前和复位后位于所述中心管(1)外回转面设置的环向凹槽(101)中；所述弹性爪(3)下部与所述中心管(1)之间具有压差环空，该压差环空起止于所述中心管(1)的第一定位斜面(102)和所述弹性爪(3)的第二定位斜面(303)；所述弹性爪(3)的所述内部支撑块(301)与所述中心管(1)的所述环向凹槽(101)上端作用面的距离小于所述中心管(1)的所述第一定位斜面(102)与所述弹性爪(3)的所述第二定位斜面(303)之间的距离；所述弹性爪(3)与所述中心管(1)之间的压差环空上方设置有安装于所述中心管(1)的第一密封圈(8)、下方设置有安装于所述弹性爪(3)第二密封圈(9)；所述弹性爪(3)与所述中心管(1)之间的压差环空上部开设有连通于所述中心管(1)内部的泄压孔(103)；所述弹性爪(3)下部的外回转面设置有第一台肩(306)；所述挡块(4)上部设置有沿圆周均布的弹性挡片，每个弹性挡片端部的内侧设置有第二台肩(401)，所述第二台肩(401)与所述弹性爪(3)的所述第一台肩(306)相互卡接，以使所述弹性爪(3)下端套入所述挡块(4)上部；所述锁定套(2)下端设置有导向销钉槽(204)并在所述导向销钉槽(204)中穿装有定位螺钉(11)，所述定位螺钉(11)底端螺纹连接在所述弹性爪(3)的销钉孔(305)中；所述中心管(1)下端螺纹连接有下接头(6)，所述下接头(6)与所述中心管(1)通过第三密封圈(10)进行密封，同时所述下接头(6)的上端面与所述挡块(4)的下端面相接触；所述下接头(6)下部外侧具有定位端面；所述下接头(6)外部套装有锁紧螺母(5)，所述锁紧螺母(5)与所述锁定套(2)下端螺纹连接并通过固定销钉(12)固定，同时所述锁紧螺母(5)的上端面与所述挡块(4)的下端面相接触。所述中心管(1)下部的外回转面设计有缩径部分，该缩径部分以所述第一定位斜面(102)过渡；所述弹性爪(3)下部的内回转面设置有缩径并以所述第二定位斜面(303)过渡。所述锁定套(2)在所述定位端部(201)的下方开设有沿圆周均匀布置的长条槽口，以使所述锁定套(2)的上部形成所述弹性区段(202)。下放服务管柱时，所述锁定套(2)与密封筒接触而产生负荷显示，作业过程中通过液体加压使管柱外压强比较管柱内压强大，所述中心管(1)与所述弹性爪(3)之间的压差环空内的液体通过泄压孔(103)进入所述中心管(1)内，在所述弹性爪(3)上产生方向向上的压力差，当该压力差累积到所述弹性爪(3)的第一台肩(306)越过所述挡块(4)的第二台肩(401)时，所述弹性爪(3)与所述挡块(4)分离并沿轴向向上移动，直至所述弹性爪(3)的第二定位斜面(303)与所述中心管(1)的第一定位斜面102相接触而停止；与此同时，所述弹性爪(3)的内部支撑块(301)由所述中心管(1)的环向凹槽(101)脱出，使弹性爪(3)的内部支撑块(301)和外部支撑块(302)将支撑在所述中心管(1)与所述锁定套(2)之间，从而使所述锁定套(2)外部的定位台肩(203)卡在与其配套密封筒上，完成定位；工作结束后上提服务管柱时，所述锁定套(2)由于卡在密封筒而静止不动，所述弹性爪(3)通过所述定位螺钉(11)与所述锁定套(2)上的所述导向销钉槽(204)限位而静止不动，所述中心管(1)带动所述下接头(6)、所述挡块(4)向上运动，使所述弹性爪(3)的内部支撑块(301)重新落入所述中心管(1)的环向凹槽(101)中，即所述锁定套(2)失去弹性爪(3)的内部支撑块(301)和外部支撑块(302)的支撑而与密封筒脱离；所述中心管(1)带动所述下接头(6)、所述挡块(4)继续向上运动，直至所述下接头(6)的定位端面与所述锁紧螺母(5)的下端面相接触；同时所述弹性爪(3)的第一台肩(306)撑起先所述挡块(4)的第二台肩(401)，然后在所述弹簧(7)的弹性力作用下所述弹性爪(3)复位，使所述弹性爪(3)的第一台肩(306)重新卡入所述挡块(4)的第二台肩(401)，恢复到工具的初始状态。本专利技术的有益效果是：本专利技术结构紧凑短小，操作稳定可靠，组装和维护方便；增加了挡块弹性挡片机构，降低了液压定位工具提前打开的风险；采用了定位销钉和弹性爪配合，通过上提复位，现场操作方便；中心管设置泄压通道，确保压力传输稳定；优化弹性爪与中心管的接触，启动时确保推力稳定。附图说明图1是本专利技术所提供液压定位工具的结构示意图；图2是中心管的结构示意图；图3是锁定套的结构示意图；图4是弹性爪和挡块的结构示意图。上述图中：1、中心管，101、环向凹槽，102、第一定位斜面，103、泄压孔，104、第一密封槽；2、锁定套，201、定位端部，202、弹性区段，203、定位台肩，204、导向销钉槽；3、弹性爪，301、内部支撑块，302、外部支撑块，303、第二定位斜面，304、第二密封槽，305、销钉孔，306、第一台肩本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于压裂充填防砂作业中的液压定位工具，包括中心管(1)，其特征在于，所述中心管(1)外部套装有锁定套(2)，所述锁定套(2)上端的定位端部(201)能够与所述中心管(1)相对滑动，所述锁定套(2)除所述定位端部(201)以外的剩余部分与所述中心管(1)之间具有环空空间；所述锁定套(2)上部设置有弹性区段(202)，所述弹性区段(202)中部的外回转面沿圆周均布有定位台肩(203)，所述定位台肩(203)用于与密封筒接触而在产生负荷显示；所述中心管(1)和所述锁定套(2)之间设置有套装在所述中心管(1)外部的弹簧(7)，所述弹簧(7)压缩在所述锁定套(2)的所述定位端部(201)与弹性爪(3)的上端面之间；所述弹性爪(3)与挡块(4)套装连接后安装在中心管(1)外部，并位于所述锁定套(2)和所述中心管(1)的环空空间内；所述弹性爪(3)上部设置有沿圆周均布的弹性爪片，每个弹性爪片的外表面和内表面均对应的设置有外部支撑块(302)和内部支撑块(301)，所述内部支撑块(301)在定位前和复位后位于所述中心管(1)外回转面设置的环向凹槽(101)中；所述弹性爪(3)下部与所述中心管(1)之间具有压差环空，该压差环空起止于所述中心管(1)的第一定位斜面(102)和所述弹性爪(3)的第二定位斜面(303)；所述弹性爪(3)的所述内部支撑块(301)与所述中心管(1)的所述环向凹槽(101)上端作用面的距离小于所述中心管(1)的所述第一定位斜面(102)与所述弹性爪(3)的所述第二定位斜面(303)之间的距离；所述弹性爪(3)与所述中心管(1)之间的压差环空上方设置有安装于所述中心管(1)的第一密封圈(8)、下方设置有安装于所述弹性爪(3)第二密封圈(9)；所述弹性爪(3)与所述中心管(1)之间的压差环空上部开设有连通于所述中心管(1)内部的泄压孔(103)；所述弹性爪(3)下部的外回转面设置有第一台肩(306)；所述挡块(4)上部设置有沿圆周均布的弹性挡片，每个弹性挡片端部的内侧设置有第二台肩(401)，所述第二台肩(401)与所述弹性爪(3)的所述第一台肩(306)相互卡接，以使所述弹性爪(3)下端套入所述挡块(4)上部；所述锁定套(2)下端设置有导向销钉槽(204)并在所述导向销钉槽(204)中穿装有定位螺钉(11)，所述定位螺钉(11)底端螺纹连接在所述弹性爪(3)的销钉孔(305)中；所述中心管(1)下端螺纹连接有下接头(6)，所述下接头(6)与所述中心管(1)通过第三密封圈(10)进行密封，同时所述下接头(6)的上端面与所述挡块(4)的下端面相接触；所述下接头(6)下部外侧具有定位端面；所述下接头(6)外部套装有锁紧螺母(5)，所述锁紧螺母(5)与所述锁定套(2)下端螺纹连接并通过固定销钉(12)固定，同时所述锁紧螺母(5)的上端面与所述挡块(4)的下端面相接触。...
【技术特征摘要】
1.一种应用于压裂充填防砂作业中的液压定位工具，包括中心管(1)，其特征在于，所述中心管(1)外部套装有锁定套(2)，所述锁定套(2)上端的定位端部(201)能够与所述中心管(1)相对滑动，所述锁定套(2)除所述定位端部(201)以外的剩余部分与所述中心管(1)之间具有环空空间；所述锁定套(2)上部设置有弹性区段(202)，所述弹性区段(202)中部的外回转面沿圆周均布有定位台肩(203)，所述定位台肩(203)用于与密封筒接触而在产生负荷显示；所述中心管(1)和所述锁定套(2)之间设置有套装在所述中心管(1)外部的弹簧(7)，所述弹簧(7)压缩在所述锁定套(2)的所述定位端部(201)与弹性爪(3)的上端面之间；所述弹性爪(3)与挡块(4)套装连接后安装在中心管(1)外部，并位于所述锁定套(2)和所述中心管(1)的环空空间内；所述弹性爪(3)上部设置有沿圆周均布的弹性爪片，每个弹性爪片的外表面和内表面均对应的设置有外部支撑块(302)和内部支撑块(301)，所述内部支撑块(301)在定位前和复位后位于所述中心管(1)外回转面设置的环向凹槽(101)中；所述弹性爪(3)下部与所述中心管(1)之间具有压差环空，该压差环空起止于所述中心管(1)的第一定位斜面(102)和所述弹性爪(3)的第二定位斜面(303)；所述弹性爪(3)的所述内部支撑块(301)与所述中心管(1)的所述环向凹槽(101)上端作用面的距离小于所述中心管(1)的所述第一定位斜面(102)与所述弹性爪(3)的所述第二定位斜面(303)之间的距离；所述弹性爪(3)与所述中心管(1)之间的压差环空上方设置有安装于所述中心管(1)的第一密封圈(8)、下方设置有安装于所述弹性爪(3)第二密封圈(9)；所述弹性爪(3)与所述中心管(1)之间的压差环空上部开设有连通于所述中心管(1)内部的泄压孔(103)；所述弹性爪(3)下部的外回转面设置有第一台肩(306)；所述挡块(4)上部设置有沿圆周均布的弹性挡片，每个弹性挡片端部的内侧设置有第二台肩(401)，所述第二台肩(401)与所述弹性爪(3)的所述第一台肩(306)相互卡接，以使所述弹性爪(3)下端套入所述挡块(4)上部；所述锁定套(2)下端设置有导向销钉槽(204)并在所述导向销钉槽(204)中穿装有定位螺钉(11)，所述定位螺钉(11)底端螺纹连接在所述弹性爪(3)的销钉孔(305)中；所述中心管(1)下端螺纹连接有下接头(6)，所述下接头(6)与所述中心管(1)通过第三密封圈(10)进行密封，同时所述下接头(6)的上端面与所述挡块(4)的下端面相接触；所述下接头(6)下部外侧具有定位端面；所述下接头(6)外部套装...
【专利技术属性】
技术研发人员：严孟凯，包陈义，张少朋，闫绅，李跃谦，张斌，李宁，魏爱栓，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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