一种井下压裂滑套工具开关器制造技术

本发明专利技术涉及的是一种井下压裂滑套工具开关器，它包括识别机构、传动机构、卡锁机构及密封机构，传动机构包括壳体、传动轴、传动弹簧，壳体为圆柱体，其内部沿中心轴设置阶梯孔；识别机构包括轴向识别滑块、齿轮识别滑块、第一平衡滑块、第一平衡滑块，各滑块分别可伸缩地安装于壳体相应的安装孔中；轴向识别滑块设置有滑尺，滑尺的下底面为倾斜面，滑尺伸入到滑尺滑道中，齿轮识别滑块设置有传动齿条；传动轴由圆轴、传动齿轮轴、正六面形轴由上到下一体构成；卡锁机构包括狗牙、狗牙凸轮、狗牙底座；密封机构包括密封橡胶、密封滑块、前帽。本发明专利技术可以整体提高机构的安全性和稳定性，真正做到准确识别，密封效果好。密封效果好。密封效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种井下压裂滑套工具开关器


[0001]本专利技术涉及的是井下开关器，具体涉及一种井下压裂滑套工具开关器。

技术介绍

[0002]随着钻井技术的快速发展，井下分层压裂工具也越来越普及。作为分层压裂工具中用来沟通储层和井筒的一个组件，井下开关器在提高石油开采效率，优化能源配置方面有着不可替代的作用。
[0003]现有滑套开关能够实现井下多层重复开启压裂，但下入井中结构较为复杂，滑套开关对压裂层的识别效果不理想。
[0004]如申请号为201310023260.6的井下电液控制压裂滑套，该装置是以电子标签为电控信号载体、无线通讯为信号传输方式，实现了井下无阻碍多段压裂控制施工，但也存在明显不足：（1）井下环境复杂，开关器长期处在高温高压的环境下，很容易导致电控信号及无线通信信号质量降低，传输效率下降，造成开关器对压裂层无法准确的识别，造成设备失效。
[0005]（2）开关器内部需要较高的密封措施，来防止沙尘进入。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种井下压裂滑套工具开关器，这种井下压裂滑套工具开关器用来解决现有滑套开关存在识别效果不好，密封不好的问题。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：这种井下压裂滑套工具开关器包括识别机构、传动机构、卡锁机构及密封机构，传动机构包括壳体、传动轴、传动弹簧，壳体为圆柱体，其内部沿中心轴设置阶梯孔，阶梯孔上细下粗，阶梯孔上端与滑尺滑道相通，壳体外壁沿轴向对称切出2个矩形面，壳体位于两个矩形面的上端分别开有一个第一平衡滑块安装孔和轴向识别滑块安装孔，第一平衡滑块安装孔、轴向识别滑块安装孔通过滑尺滑道相通；壳体位于两个矩形面的下端分别开有一个第二平衡滑块安装孔和齿轮识别滑块安装孔；壳体底座中心设置固定圆筒和固定孔，固定圆筒和固定孔同轴设置且相通，壳体底座固定于壳体底面，固定圆筒插入到阶梯孔的粗孔段中，齿轮识别安装孔、固定圆筒、阶梯孔的粗孔段相通；识别机构包括轴向识别滑块、齿轮识别滑块、第一平衡滑块、第二平衡滑块，各滑块分别可伸缩地安装于壳体相应的安装孔中，轴向识别滑块与齿轮识别滑块位于壳体两侧；轴向识别滑块设置有滑尺，滑尺的下底面为倾斜面，滑尺伸入到滑尺滑道中，齿轮识别滑块设置有传动齿条；传动轴由圆轴、传动齿轮轴、正六面形轴由上到下一体构成，传动轴设置于阶梯孔中，其圆轴抵于滑尺的倾斜面下，齿轮识别滑块回缩时，传动齿条穿过齿条孔伸入到固定圆筒中且与传动齿轮轴啮合，推动传动齿轮轴转动；
卡锁机构包括狗牙、狗牙凸轮、狗牙底座，狗牙底座固定于壳体底座下，狗牙凸轮设置于狗牙底座上，狗牙凸轮的传动弹簧槽伸入到壳体底座的固定圆筒中，传动弹簧槽中设置传动弹簧；狗牙为月牙形，狗牙沿狗牙底座外边缘设置，轴向识别滑块回缩时，滑尺压着传动轴下行，传动轴插入到传动弹簧槽中，齿轮识别滑块回缩时，传动轴带动狗牙凸轮转动，顶出狗牙，使狗牙固定在滑套的卡锁凸台上；密封机构包括密封橡胶、密封滑块、前帽，前帽与狗牙底座的实心圆柱固定连接，密封橡胶套装在实心圆柱外，狗牙底座具有密封滑块滑动孔，密封滑块滑动孔设置于狗牙凸轮侧面，密封滑块与密封滑块滑动孔滑动连接，密封滑块头部从狗牙底座伸出，狗牙凸轮转动，密封滑块受狗牙凸轮的作用，向下运动，挤压密封橡胶，使密封橡胶受到挤压变形，直径扩大，接触滑套内壁，形成密封。
[0008]上述方案中轴向识别滑块的本体为开口式圆筒，其圆筒一端连接有第一识别块，其圆筒内壁设置轴向识别滑块弹簧，轴向识别滑块弹簧另一端约束在轴向识别滑块安装孔内，滑尺位于轴向识别滑块弹簧内，轴向识别滑块弹簧控制传动轴纵向运动；齿轮识别滑块的本体为方形块，其方形块一侧连接有第二识别块，其方形块另一侧开有齿轮识别滑块弹簧孔，方形块边线侧连接有传动齿条，齿轮识别滑块弹簧安装于齿轮识别滑块弹簧孔与齿轮识别滑块安装孔之间，套齿轮识别滑块弹簧控制传动轴轴向转动；第一平衡滑块、第二平衡滑块的本体均为开口式圆筒，其圆筒一端连接梯形滑块，圆筒内部连接平衡弹簧。
[0009]上述方案中壳体底座的固定圆筒上端口与阶梯孔的粗孔段之间设置固定垫片，固定垫片与壳体协同约束传动轴。
[0010]上述方案中轴向识别滑块、齿轮识别滑块、第一平衡滑块、第二平衡滑块均通过相应的滑块固定垫片固定在壳体上，滑块固定垫片为椭圆形，其中间开有长方形孔，长方形孔两边开有螺栓孔，长方形孔大小与相应的轴向识别滑块、齿轮识别滑块、第一平衡滑块、第二平衡滑块相适应。
[0011]上述方案中壳体底盖由圆盘上设置固定圆筒构成，圆盘与固定圆筒同心连接在一起，圆盘中心有固定孔，圆盘两侧沿轴线方向切出2个平面，圆盘平面上沿轴线两侧对称连有凸块，在固定圆筒上齿条孔，圆盘底面对称开有2个小孔，这2个小孔与狗牙底座上的狗牙固定轴连接。
[0012]上述方案中狗牙底座的主体为圆盘，圆盘下面连接实心圆柱，圆盘对称开有2个密封滑块滑动孔，每个密封滑块滑动孔内焊有一凸块作为限位块，圆盘设置2个狗牙固定轴，在狗牙固定轴顺时针方向上焊接两个凸台，圆盘圆心处设置狗牙凸轮定位轴，圆盘上还对称开有两个定位销孔；狗牙底座的定位销孔和狗牙凸轮的定位销孔通过定位销连接，定位销为圆柱体，圆柱体在中心轴中心部位开有坡口；实心圆柱用于安装密封橡胶和连接前帽，限位块用来安装密封滑块，凸块用于控制密封滑块滑动距离。
[0013]上述方案中狗牙凸轮由椭圆形凸轮上设置圆柱形成，圆柱内开有内六角孔，作为传动弹簧槽，椭圆形凸轮底部开有定位孔，该定位孔与狗牙底座的狗牙凸轮定位轴相配，椭圆形凸轮底部短轴两侧对称开有定位销孔，椭圆形凸轮高度与狗牙高度相等。
[0014]上述方案中狗牙为一头大一头小的弧形块，弧形块的厚度从一端到另一端逐渐变厚，在大头的圆心处有狗牙固定轴孔。
[0015]上述方案中密封滑块滑动孔内设置限位块，密封滑块具有定向滑块滑道，限位块
位于定向滑块滑道内。
[0016]上述方案中密封机构还包括密封橡胶上盖、密封橡胶下盖，密封橡胶上盖位于狗牙底座与密封橡胶之间，密封下盖位于密封橡胶与前帽之间，密封橡胶下盖的厚度大于密封橡胶上盖的厚度，前帽为圆锥体，圆锥体锥尖为圆顶形状的，圆锥体的锥底面上设置有凸柱，凸柱直径大小与密封橡胶的内径大小相等。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术要在滑套工作过程中投入到井筒中，在打开压裂滑道之前，是在地面上的，可以有效避免其主要零部件受地下环境影响而磨损，也方便更换主要零件、维修和保养，整套开关器在井下环境当能够平稳运行，外部环境对其影响较小，结构简单，不容易损坏，整体设计可以确保装置的工作稳定性。增强使用寿命。
[0018]2.本专利技术的识别机构识别度高，合理运用机构传动性能，将识别滑块控制为两个，只有当两个识别滑块同时回缩才能够驱动卡锁机构工作，这样可以整体提高机构的安全性，和稳定性，避免了在井筒中运动的过程中遇到砂砾等突出物等情况而引发的误触，真正做到准确识别。
[0019]3.本专利技术全部选用机械传动，使其本身具有较高的稳定性，能够适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下压裂滑套工具开关器，其特征在于：这种井下压裂滑套工具开关器包括识别机构（1
‑
1）、传动机构（1
‑
2）、卡锁机构（1
‑
3）及密封机构（1
‑
4），传动机构（1
‑
2）包括壳体（2）、传动轴（3）、传动弹簧，壳体为圆柱体，其内部沿中心轴设置阶梯孔，阶梯孔上细下粗，阶梯孔上端与滑尺滑道相通，壳体外壁沿轴向对称切出2个矩形面，壳体位于两个矩形面的上端分别开有一个第一平衡滑块安装孔（2
‑
1）和轴向识别滑块安装孔（2
‑
2），第一平衡滑块安装孔（2
‑
1）、轴向识别滑块安装孔（2
‑
2）通过滑尺滑道相通；壳体位于两个矩形面的下端分别开有一个第二平衡滑块安装孔（2
‑
3）和齿轮识别滑块安装孔（2
‑
5）；壳体底座中心设置固定圆筒和固定孔，固定圆筒和固定孔同轴设置且相通，壳体底座固定于壳体底面，固定圆筒插入到阶梯孔的粗孔段中，齿轮识别安装孔、固定圆筒、阶梯孔的粗孔段相通；识别机构（1
‑
1）包括轴向识别滑块（5）、齿轮识别滑块（4）、第一平衡滑块（6）、第二平衡滑块，各滑块分别可伸缩地安装于壳体相应的安装孔中，轴向识别滑块（5）与齿轮识别滑块（4）位于壳体（2）两侧；轴向识别滑块设置有滑尺（5
‑
2），滑尺的下底面为倾斜面，滑尺伸入到滑尺滑道中，齿轮识别滑块（4）设置有传动齿条（4
‑
2）；传动轴由圆轴（3
‑
3）、传动齿轮轴（3
‑
2）、正六面形轴（3
‑
1）由上到下一体构成，传动轴设置于阶梯孔中，其圆轴抵于滑尺的倾斜面下，齿轮识别滑块回缩时，传动齿条（4
‑
2）穿过齿条孔伸入到固定圆筒中且与传动齿轮轴啮合，推动传动齿轮轴（）转动；卡锁机构（1
‑
3）包括狗牙（15）、狗牙凸轮（14）、狗牙底座（13），狗牙底座（13）固定于壳体底座下，狗牙凸轮（14）设置于狗牙底座（13）上，狗牙凸轮（14）的传动弹簧槽（14
‑
4）伸入到壳体底座的固定圆筒中，传动弹簧槽中设置传动弹簧；狗牙为月牙形，狗牙沿狗牙底座外边缘设置，轴向识别滑块（5）回缩时，滑尺压着传动轴下行，传动轴插入到传动弹簧槽中，齿轮识别滑块（4）回缩时，传动轴带动狗牙凸轮转动，顶出狗牙，使狗牙固定在滑套的卡锁凸台上；密封机构（1
‑
4）包括密封橡胶（17）、密封滑块（16）、前帽（20），前帽（20）与狗牙底座的实心圆柱（13
‑
7）固定连接，密封橡胶（17）套装在实心圆柱外，狗牙底座（13）具有密封滑块滑动孔（13
‑
5），密封滑块滑动孔设置于狗牙凸轮侧面，密封滑块与密封滑块滑动孔滑动连接，密封滑块头部从狗牙底座伸出，狗牙凸轮转动，密封滑块受狗牙凸轮的作用，向下运动，挤压密封橡胶，使密封橡胶受到挤压变形，直径扩大，接触滑套内壁，形成密封。2.根据权利要求1所述的井下压裂滑套工具开关器，其特征在于：所述的轴向识别滑块（5）的本体为开口式圆筒，其圆筒一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，刘巨保，丁宇奇，张闯，黄茜，查翔，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：