一种加力坐封工具及小直径堵塞器制造技术

一种加力坐封工具及小直径堵塞器，由加力坐封工具和小直径堵塞器；加力坐封工具包括依次轴向连接的打捞头、坐封工具上外筒、坐封工具下外筒；设有中央的拉杆在坐封工具上外筒与下外筒中央，拉杆一端与打捞头连接，另一端连接丝杆与弱点连杆的第一端，拉杆的另一端部垂直拉杆的孔内设有一弹簧柱状的换向键，换向键为键套内设有弹簧、弹簧能够使键套向外弹出，换向套内柱壁设有轨道槽，轨道槽为螺旋纹槽+竖槽的形状，轨道槽内部设有台阶和坡度，换向键为弹簧柱的结构、弹簧在键套的内部被压缩，设有滚珠轴承，滚珠轴承滑动环与换向套一端固定，滚珠轴承外圈固定环固定在坐封工具上外筒内部；堵塞器为钢丝作业卡瓦堵塞器。堵塞器为钢丝作业卡瓦堵塞器。堵塞器为钢丝作业卡瓦堵塞器。

【技术实现步骤摘要】
一种加力坐封工具及小直径堵塞器


[0001]本专利技术属于油田带压作业工具
，是一种加力坐封工具和小直径堵塞工具，能解决注水井原井管柱过小径封大径的技术难题。

技术介绍

[0002]CN2016103067002公开的一种井下封堵器及带压起下抽油杆、油管的修井作业技术公开的在油管柱内设置着具有密封面的密封凸座和限位凸台，位于密封凸座上方的油管柱内配合安装着杆式泵，杆式泵设置的密封凸台的密封面与油管柱内密封凸座的密封面相配合，位于限位凸台下方的油管柱管壁上设置着外进油孔，在该段油管柱内配合安装着内管，在内管管壁上设置着与油管柱的外进油孔相对应的内进油孔，位于内管内进油孔下部的内管管壁上设置着密封凹槽，在密封凹槽内安装着与油管柱内壁密封配合的密封圈，内管的上端通过脱接器与杆式泵相连接，油管柱下端的管口密封。
[0003]目前油水井带压作业只能实现卡距段以上的油管封堵和带压起出，起工具段多数都是放喷和顶喷起出。注水井原井管柱只能封堵卡距段以上的油管，使用的工具是液力释放式堵塞器或泵送式堵塞器，其外径在50mm左右，施工时从井口投入，使用泵车正向注水推送到达管柱缩颈部位释放并坐封。对于卡距段以内的封堵，并无可靠工具。现有技术的不足，堵塞器外径大，不能封堵注水井管柱的卡距段，无法实现注水井全程带压作业，污染环境、伤害地层、顶喷作业安全风险高。
[0004]在油田带压作业领域，小内径管柱的内封堵技术仍是行业难题，特别是对于注水井管柱。常见的注水井管柱结构为：油管+封隔器+配水器+封隔器+配水器+封隔器+尾管+丝堵。带压作业要求堵塞器及坐封工具串能够通过φ46mm的偏心配水器内孔，封堵下部工具段，实现管柱内控，达到带压作业的目的。
[0005]然而，现有的小直径堵塞器封堵效果均不够理想，在实验的过程中发现，地面使用液压座封工具坐封小直径堵塞器，能够达到很好的封堵效果，但是使用机械式震击器的效果却不好，在实际施工中也验证了这个问题。液压座封工具和机械式震击器的区别，主要体现在坐封时间、坐封力量和牵引方式三个方面。
[0006]液压座封工具的坐封时间一般在2
‑
3min。液压坐封工具的力量大，φ1.688"(φ42.9mm)规格的坐封力量达到20000lbs(9t)。液压座封工具能提供连续、稳定、缓慢的牵引力。
[0007]在CN201921405984.6一种管内堵塞器中实施例1中由于弧形陶瓷盘设置在上接头1和下接头2之间，且弧形陶瓷盘两个面所承受的压力不同，实现根据不同的压力值达到密封或连通的效果，具体的，下完管串后，向管内泵入流体憋压实现弧形陶瓷盘的破裂，实现了管串与井内连通的目的。虽能有效解决部份井完井后井内压力较底状态下通过憋压打爆陶瓷盘；但当井下压力大于35MPa时，油管内加压必需大于井内压力且必需大于一定打爆系数方可打爆陶瓷盘，并且对地面设施的承压系数提出更高要求，此时通过憋压打爆陶瓷盘的方式极易造成事故，因此必需找到更为可靠的应对工艺和方法；以上为机械式震击器，其
坐封时间不定，它通常需要钢丝工具串不停的震击，直到达到坐封效果，实际施工中震击几次甚至上百次的情况都有出现，所以坐封时间通常在1min到若干个小时不等。机械式震击器对比液压座封工具的坐封力量小，它的震击力取决于加重杆的配重、钢丝的提放速度、震击器的性能等，其力量在10KN以内。机械式震击器提供的是瞬间的、间断的力量。
[0008]对比液压与机械式震击器座封工具两种坐封工具提供的力量属性能够得知，要想堵塞器有更好的封堵效果，需要为它提供缓慢的、大力量的、稳定的牵引力。但遗憾的是，现有的最先进的纯电动坐封工具和电动液压坐封工具虽然满足牵引力属性要求，但是受制于结构设计难度，它们的外径过大，都在1.688"及以上，而这个尺寸通过含油含蜡的注水井有很大困难，通常都不能下入预定深度。另外，更重要的原因是成本，纯电动坐封工具和电动液压坐封工具的成本非常高昂，相对于低廉的作业费用来说，是多数经营者都无法承担的。
[0009]鉴于现有技术情况，需要一种外径更小、价格更低，能提供缓慢、大力量、稳定的牵引力的坐封工具和配套的小直径堵塞器，解决类似注水井带压作业管柱内控等技术难题。

技术实现思路

[0010]本专利技术目的是，通过提出一种机械式的加力坐封工具及配套的小直径堵塞器，提高封堵效果，解决注水井管柱卡距段内封堵难题，实现注水井起原井全程带压作业，不顶喷、不放喷、保护环境、保护地层，实现安全环保施工。
[0011]本专利技术的技术方案：一种加力坐封工具及小直径堵塞器，由两部分组成，加力坐封工具和小直径堵塞器(13堵塞器上接头右端为堵塞器，加力坐封工具在左端)，加力坐封工具包括依次轴向连接的1打捞头、7坐封工具上外筒、10坐封工具下外筒；设有中央2拉杆在坐封工具上外筒与下外筒中央，拉杆一端与打捞头连接，另一端连接丝杆8与弱点连杆9的第一端，拉杆5的另一端部垂直拉杆的孔内设有一弹簧柱状的换向键，换向键为键套内设有弹簧、弹簧能够使键套向外弹出，换向套5内柱壁设有轨道槽，轨道槽为螺旋纹槽+竖槽的形状，轨道槽内部设有台阶和坡度，换向键3为弹簧柱的结构、弹簧在键套的内部被压缩，且换向键啮合在轨道槽内，设有6滚珠轴承，滚珠轴承滑动环与换向套一端固定，滚珠轴承外圈固定环固定在坐封工具上外筒内部；堵塞器为钢丝作业卡瓦堵塞器，钢丝作业卡瓦堵塞器包括依次轴向连接的13堵塞器上接头、16止退环外筒、18上锥套、20卡瓦、21下锥套、24外护套、28下接头；中心杆17位于13堵塞器上接头、止退环外筒16和上锥套18内部中央、在外护套24内为内护套22、上胶筒23；28下接头内部为25中胶桶、26支撑块、27顶丝；止退环外筒16上安装轴销、定位爪11、定位爪绕此销轴张开或闭合贴近止退环外筒；止退环外筒16轴销后方安装上筒状的堵塞器上接头13；弱点连杆第二端接到坐封器内17中心杆；弱点连杆位于坐封工具下外筒与16止退环外筒的凹凸接口的轴心位置；止退环外筒16内为14弹簧、15止退环。
[0012]坐封工具上外筒7的内部中央为5换向套与6滚珠轴承；坐封工具下外筒10内部中央为丝杆8并连接9弱点连杆(易拉断杆)。
[0013]本专利技术工具的主要结构：工具结构和各部件名称如图所示，本专利技术工具主要由两部分组成，加力坐封工具和小直径堵塞器(13堵塞器上接头右端为堵塞器，左端为工具)，它们能在弱点连杆(断裂处)和坐封工具下外筒与16止退环外筒的凹凸接口处分开。它们能在弱点连杆和凹凸接口处分开。
[0014]本专利技术的使用原理：本专利技术工具使用钢丝作业方式下入，下入工具串为：钢丝+绳帽+加重杆+叉式震击器+打捞工具+本专利技术的加力坐封工具和小直径堵塞器。
[0015]加力坐封工具和小直径堵塞器的特点是把长行程往复运动转换成轴向旋转力量，轴向旋转力量带动传力丝扣能产生巨大的牵引力，从而使堵塞器堵塞坐封；弱点连杆断裂、坐封工具下外筒与16止退环外筒的凹凸接口处分开，完成坐封后加力坐封工具与其它工具提出油井管。优于现有的堵塞坐封方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加力坐封工具及小直径堵塞器，其特征是，由两部分组成，加力坐封工具和小直径堵塞器；堵塞器上接头右端为堵塞器，加力坐封工具在左端，加力坐封工具包括依次轴向连接的打捞头、坐封工具上外筒、坐封工具下外筒；设有中央的拉杆在坐封工具上外筒与下外筒中央，拉杆一端与打捞头连接，另一端连接丝杆与弱点连杆的第一端，拉杆的另一端部垂直拉杆的孔内设有一弹簧柱状的换向键，换向键为键套内设有弹簧、弹簧能够使键套向外弹出，换向套内柱壁设有轨道槽，轨道槽为螺旋纹槽+竖槽的形状，轨道槽内部设有台阶和坡度，换向键为弹簧柱的结构、弹簧在键套的内部被压缩，且换向键啮合在轨道槽内，设有滚珠轴承，滚珠轴承滑动环与换向套一端固定，滚珠轴承外圈固定环固定在坐封工具上外筒内部；堵塞器为钢丝作业卡瓦堵塞器，钢丝作业卡瓦堵塞器包括依次轴向连接的堵塞器上接头、止退环外筒、上锥套、卡瓦、下锥套、外护套、下接头；中心杆位于堵塞器上接头、止退环外筒和上锥套内部中央、在外护套内为内护套、上胶筒；下接头内部为中胶桶、支撑块、顶丝；止退环外筒上安装轴销、定位爪、定位爪绕此销轴张开或闭合贴近止退环外筒；止退环外筒轴销后方安装上筒状的堵塞器上接头；弱...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鑫，葛腾泽，夏晗，刘志刚，王宪龙，夏娜，
申请(专利权)人：托普威尔石油技术股份公司，
类型：发明
国别省市：