憋压装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种憋压装置，包括：外管柱；固定设置在所述外管柱的下游的扩张管柱，所述扩张管柱的内径比所述外管柱的内径大；套设在所述外管柱内并与所述外管柱通过剪切销钉连接的活动管柱；以及连接在所述活动管柱的下游并接触式套设在所述外管柱内的球座；其中，在所述剪切销钉被剪断后，所述活动管柱和球座能相对于所述外管柱向下游移动，当所述球座移动到与扩张管柱相对应的位置时，所述球座能在力的作用下径向向外扩张。这种憋压装置有利于井下作业的顺利进行。

【技术实现步骤摘要】
憋压装置
本专利技术涉及油气井固井施工
，特别是涉及一种憋压装置。
技术介绍
现有的憋压装置通常包括憋压球和相应的球座。例如在进行尾管悬挂作业时，通常在尾管悬挂器的下游尾管串内设置球座，并通过从井口投入的憋压球与球座的密封接合而实现憋压，以此来完成尾管悬挂作业。在作业完成后，需要通过更高压力的憋压使球座与尾管串断开连接，并使憋压球与球座一起下落，以在井内再次建立循环，由此方便后续作业的进行。然而，为了使球座能顺利下落以憋通管串，需要将下游管串的内径都设置得较大。一般情况下，这需要将下游管串的外径尺寸也设置得较大。这种管串在下入过程中阻力较大，并且容易与井壁发生摩擦或卡在井壁上。另外，这还会导致管串与井壁之间的环空过小，从而对井内注浆等流程带来很大不便。因此，现有技术中的这种设置会严重妨碍井下作业的顺利进行。因此，需要一种有利于井下作业顺利进行的憋压装置。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种憋压装置，这种憋压装置有利于井下作业的顺利进行。根据本专利技术，提出了一种憋压装置，包括：外管柱；固定设置在所述外管柱的下游的扩张管柱，所述扩张管柱的内径比所述外管柱的内径大；套设在所述外管柱内并与所述外管柱通过剪切销钉连接的活动管柱；以及连接在所述活动管柱的下游并接触式套设在所述外管柱内的球座；其中，在所述剪切销钉被剪断后，所述活动管柱和球座能相对于所述外管柱向下游移动，当所述球座移动到与扩张管柱相对应的位置时，所述球座能在力的作用下径向向外扩张。通过上述憋压装置，能在剪切销钉剪断后使球座下移至扩张管柱处，并在此处径向向外扩张允许憋压球通过球座落入下游的井内，由此实现憋通球座。由此，仅需将扩张管柱的径向尺寸设置得较大即可，其下游的管串(管柱)的径向尺寸不需为了球座憋通而设置得较大。另外，在活动管柱、球座和憋压球一起向下游移动的过程中，憋压球上游的压力减小。在这种情况下，在球座憋通的瞬间，憋压球上、下游之间的压差会较小，并因此下游井内的压力不会骤然变得很大。这能避免地层受到巨大的冲击，对地层能起到一定的保护作用。这种设置有利于井下作业的顺利进行。在一个实施例中，球座包括与所述活动管柱固定连接的可径向变形的内套部，以及设置在所述内套部与外管柱之间的挡体。在一个实施例中，挡体与所述活动管柱铰接。在一个实施例中，憋压装置还包括缓冲机构，所述缓冲机构设置在所述外管柱与所述活动管柱之间以用于在所述活动管柱相对于所述外管柱移动时提供缓冲。在活动管柱和球座下移的过程中，球座上游的压力可逐步降低，从而在球座憋通前瞬间，憋压球上、下游之间的压力差较小。在这种情况下，能有效避免在球座憋通后井内压力骤增，并因此能避免地层受到巨大的冲击。在一个实施例中，缓冲机构为设置在所述外管柱与所述活动管柱之间的液压机构。在一个实施例中，缓冲机构为设置在所述外管柱与所述活动管柱之间的液压腔，所述液压腔的上游壁由所述活动管柱构成，所述液压腔的下游壁由所述外管柱构成。在一个实施例中，活动管柱构造有能与所述外管柱密封配合的密封部，以及处于所述密封部的上游并不能与所述外管柱密封配合的泄流部。在一个实施例中，泄流部的外径小于所述密封部的内径。在一个实施例中，憋压装置还包括套设在所述外管柱内的支撑管柱，所述支撑管柱与所述外管柱包围形成开口朝向下游的容纳腔，所述活动管柱处于所述容纳腔内。在一个实施例中，在所述活动管柱的上游处，所述支撑管柱径向向外延伸形成连接部，所述连接部与所述外管柱固定连接，在所述连接部上构造有连通到所述容纳腔内的通孔。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过上述憋压装置，能在剪切销钉剪断后使球座下移至扩张管柱处，并在此处径向向外扩张允许憋压球通过球座落入下游的井内，由此实现憋通球座。由此，仅需将扩张管柱的径向尺寸设置得较大即可，其下游的管串(管柱)的径向尺寸不需为了球座憋通而设置得较大。另外，在活动管柱、球座和憋压球一起向下游移动的过程中，憋压球上游的压力减小。在这种情况下，在球座憋通的瞬间，憋压球上、下游之间的压差会较小，并因此下游井内的压力不会骤然变得很大。这能避免地层受到巨大的冲击，对地层能起到一定的保护作用。这种设置有利于井下作业的顺利进行。附图说明在下文中将基于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是根据本专利技术的憋压装置的一个实施例的结构示意图；图2是图1中的憋压装置处于一种状态下的结构示意图；图3是图1中的憋压装置处于另一种状态下的结构示意图；图4是图1中的憋压装置处于又一种状态下的结构示意图；图5是图1中的憋压装置中A部的结构的一个实施例的放大图；图6是图5中的结构处于另一状态下的示意图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1示意性地显示了根据本专利技术的一个实施例的憋压装置100的大体结构。憋压装置100包括外管柱1和处于外管柱1下游的扩张管柱7。外管柱1的内径小于扩张管柱7的内径。如图1所示，扩张管柱7在其内部相对于外管柱1形成类似于凹陷的形状。应当理解的是，扩张管柱7与外管柱1可以是连接在一起的两个独立结构，也可以成形为一体。憋压装置100还包括套设在外管柱1内的活动管柱3。在活动管柱3的下端连接有可扩张式的球座。在初始状态下，活动管柱3与外管柱1通过剪切销钉2连接在一起。在活动管柱3受到足够大的轴向作用力时，剪切销钉2会被剪断。此时，活动管柱3可相对于外管柱1在轴向方向上移动。在初始状态下，球座的外侧与外管柱1的内壁相接触。在这种情况下，球座的最小内径小于憋压球8(参见图2)的最大外径。因而，憋压球8能与球座接合以进行憋压。而在剪切销钉2剪断后，球座随着活动管柱3一起在压力的作用下向下游移动，直到球座移动到与扩张管柱7相对应的位置为止。此时，由于扩张管柱7的内径比外管柱1的内径大，所以球座与扩张管柱7之间存在间隙。在压力作用下，球座会径向向外扩张。当球座的最小内径大于(或至少等于)憋压球8的最大外径时，憋压球8能顺利通过球座落入下游的管串内。此时，球座被憋通。通过上述设置，由于仅有憋压球8需要落入下游的管串内，所以下游管串的径向尺寸可以制造得较小，从而在管串下入井内时，能降低管串磨损或被卡住的可能性。另外，这还能避免下游管串与其外侧的井壁之间的环空过窄，从而有利于促使井下作业的顺利进行。球座的具体结构可如图1中所示。在图1中，球座包括与活动管柱固定相连的内套部5和设置在内套部5与外管柱1的内壁之间的挡体6。内套部5可以与活动管柱通过螺纹连接在一起。内套部5可在受到较小的作用力的情况下，即可径向向外扩张边形。为此，内套部5可以由易于径向向外扩张变形的材料制成，例如可由易于塑性变形的材料制成。另外，内套部5也可以构造得较薄，以利于变形。例如，内套部5可由金属薄板制成。通过设置挡体6可以避免内套部5提前径向向内扩张。在球座5处于外管柱1的内侧时，挡体6同时与内套部5和外管柱1相接触，以支撑内套部5，防止内套部5朝向外管柱1扩张。当球座5移动到扩张管柱7处时，挡体6不再对内套部5起支撑作用，因而内套部5在受到较小的作用力时，即可扩张开。应当理解的是，挡体6和内套部5可以制造成一体的。甚至，可以将内套部5制造得较厚，以同时还起到挡体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种憋压装置，包括：外管柱；固定设置在所述外管柱的下游的扩张管柱，所述扩张管柱的内径比所述外管柱的内径大；套设在所述外管柱内并与所述外管柱通过剪切销钉连接的活动管柱；以及连接在所述活动管柱的下游并接触式套设在所述外管柱内的球座；其中，在所述剪切销钉被剪断后，所述活动管柱和球座能相对于所述外管柱向下游移动，当所述球座移动到与扩张管柱相对应的位置时，所述球座能在力的作用下径向向外扩张。

【技术特征摘要】
1.一种憋压装置，包括：外管柱；固定设置在所述外管柱的下游的扩张管柱，所述扩张管柱的内径比所述外管柱的内径大；套设在所述外管柱内并与所述外管柱通过剪切销钉连接的活动管柱；以及连接在所述活动管柱的下游并接触式套设在所述外管柱内的球座；其中，在所述剪切销钉被剪断后，所述活动管柱和球座能相对于所述外管柱向下游移动，当所述球座移动到与扩张管柱相对应的位置时，所述球座能在力的作用下径向向外扩张。2.根据权利要求1所述的憋压装置，其特征在于，所述球座包括与所述活动管柱固定连接的可径向变形的内套部，以及设置在所述内套部与外管柱之间的挡体。3.根据权利要求2所述的憋压装置，其特征在于，所述挡体与所述活动管柱铰接。4.根据权利要求1到3中任一项所述的憋压装置，其特征在于，所述憋压装置还包括缓冲机构，所述缓冲机构设置在所述外管柱与所述活动管柱之间以用于在所述活动管柱相对于所述外管柱移动时提供缓冲。5.根据权利要求4所述的憋压装置，其特征在于，所述缓冲机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李夯，张瑞，郭朝辉，马兰荣，冯丽莹，阮臣良，
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