專利名稱：自封式坐封球座的制作方法
技術領域：
一種自封式坐封球座，用于石油天然氣井鉆完井后的增產或完井作業中，涉及石 油天然氣工業井下封隔器工具的制造技術領域。
背景技術：
在石油天然氣井增產或完井作業中，需要下入帶有一個或多個封隔器的管柱，并 使封隔器坐封，以便把需要作業的井段與不需要作業的井段分開；使封隔器坐封有多種方 式，在坐封壓力較高的油氣井使用封隔器時，坐封球座是最常用的方式，采用這種方式坐封 時，需要把坐封球座安裝在管柱中封隔器以下的位置；對于采用一次性管柱施工的井來說， 封隔器管柱下入到設計井深后，替出井內的壓井液，然后投入坐封球，將坐封球置于坐封球 座上，然后正向封堵住坐封球座上的循環孔，此時通過井口向管內打壓，使封隔器坐封，然 后就可進行施工作業了 ；對于采用鉆桿送封隔器管柱到設計位置，并與封隔器管柱分離后， 再用油管柱回接封隔器管柱施工的井，這種方法通常也稱為采用二次管柱施工的井，對于 采用二次管柱施工的井來說，從鉆桿分離到油管柱回接上封隔器管柱這段時間內，因為較 高密度的壓井液已被較低密度的完井液替出，管內壓力低于管外地層流體壓力，地層的油 氣流體就會流出，再通過坐封球座上的循環孔進入上部管內到達井口，從而發生井涌或井 噴等復雜情況；當發生這種情況時，不僅要求坐封球座能正向封堵循環孔，還要能反向封堵 循環孔；目前，國內外坐封球座僅具有正向封堵的功能，實現封隔器的坐封，而不具備反向 封堵的功能，因此在發生井涌或者井噴的復雜情況時，現有技術不能實現反向封堵的能力， 這樣的情況在高壓油氣井進行施工是十分危險的。
實用新型內容本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，采用雙向封堵的設計，提供了一 種能實現正反雙向封堵井下封隔器管柱的自封式坐封球座。本實用新型是這樣實現的本實用新型包括自封機構和外殼機構，其特征在于 所述自封機構包括自封管5、自封套6和限位套10，自封管5設置在自封套6內，在自封管 5的下部設有鎖環槽13，自封管5的尾部裝有鎖環9，在自封管5與自封套6相應的位置分 別均布有四個側孔12 ；外殼機構包括殼體8和接頭1，殼體8與接頭1由螺紋連接，自封套 6的上端與接頭1的內螺紋連接，自封套6下端與限位套10通過螺紋連接；所述鎖環槽13上端面為錐面，下端面與軸線垂直；所述自封管5與自封套6由剪釘2固定；在自封套6與自封管5之間設置有密封圈7，在自封套6與接頭1內圓之間設置有 密封圈3 ；在接頭1絲扣下端外圓與殼體8上端內圓之間設置有密封圈4 ；工作時，在地面壓力的推動下，自封管5向下運動，鎖環9不動，當自封管5向下運 動到位后，鎖環9進入鎖環槽13內，鎖住自封管5，使其不能向上位移，同時，設置在自封管
35下部的限位套10，起到限制自封管5向下位移的作用；自封套6與殼體8之間有環形空 間，為循環替液提供通道；當坐封球坐于自封管5上端口并密封時，從井口向管內打壓，坐 封球座以上管內壓力就高于管外壓力，實現封隔器的坐封；在封隔器坐封的同時，由于坐封 球封堵住自封管5的內孔，當從井口向管內打壓時，自封管5上部壓力高于下部壓力，剪斷 剪釘2，自封管5向下行運行，當密封圈7下行越過側孔12后，側孔12就被堵住，同時鎖環 槽13也與鎖環9位置重合，鎖住自封管5，此時坐封球座內外再無通道聯通，實現了正反向 封堵管柱的目的，達到防止井涌或井噴等復雜情況的目的。本實用新型的優點和有益效果是本實用新型設置的自封管5在坐封球坐于其上 端口并密封時，能正向封堵自封管5的內孔，實現封隔器的坐封；在封隔器坐封的同時，由 于坐封球封堵住自封管5的內孔，自封管5剪斷剪釘2向下行運行，能堵住側孔12，實現反 向封堵管柱的目的，達到防止井涌或井噴等復雜情況的目的。
圖1為本實用新型的剖面結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖給出本實用新型的實施例實施例1 本實用新型包括自封機構和外殼機構，自封機構包括自封管5、自封套6和限位套 10，自封管5設置在自封套6內，自封管5由剪釘2固定在自封套6內，為了給循環替液提 供通道，在自封管5和自封套6相應的位置分別均布有四個側孔12，在自封套6與殼體8之 間設置有環形空間，在自封管5的下部設有鎖環槽13，在自封管5的尾部裝有鎖環9，鎖環 槽13上端面為錐面，下端面與軸線垂直，自封套6下端與限位套10通過螺紋連接，所述自 封套6的上端與外殼機構的接頭1的內螺紋連接；外殼機構包括殼體8和接頭1，殼體8與 接頭1由螺紋連接；為了密封的目的，在自封套6與自封管5之間設置有密封圈7，在自封 套6與接頭1內圓之間設置有密封圈3，在接頭絲扣下端外圓與殼體8上端內圓之間設置有 密封圈4 ；實施例2:本實用新型的安裝順序是自封套6的上端通過螺紋安裝在上接頭1內部，殼體8 的上端內圓與上接頭1的外圓通過螺紋連接，殼體8內部安裝自封套6 ；自封套6內部安裝 自封管5，自封管5通過剪釘2與自封套6固定在一起，在安裝均布在自封管5和自封套6 中段的四個側孔時，要將側孔對準安裝，才能達到循環通道的目的；在自封管5上設置有鎖 環槽13，下部安裝有鎖環9，然后將自封套6下端與限位套10螺紋連接；為了密封的目的， 密封圈3、4、7分別安裝在自封套6、接頭1和自封管5上的密封槽內。實施例3:施工時，將本實用新型與封隔器等其它需要的工具按設計管柱順序連接到施工管 柱上，下到設計井深后，用完井液從井口管內泵入，管內壓井液從自封管5上部的內孔進 入，再通過設置在自封管5和自封套6相應位置并均布的四個側孔12進入自封套6與殼 體8之間的環形空間，建立起從坐封球座上部管內到下部管內的替壓井液循環通道；當替完管內壓井液，需要坐封井下封隔器時，將坐封球投入，使座封球坐在球座11上，然后繼續 增加壓力，使壓力升至一定值時，剪釘2被剪斷，剪釘2被剪斷后，自封管5失去剪釘2的支 撐，就會在壓力的推動下向下運動，在自封管5向下的運動過程中，由于鎖環9被其下端的 限位套上端面頂住，因此是不能移動的，所以，鎖環9會進入鎖環槽13內，鎖住自封管5，使 自封管5不能向上位移，同時，自封管5的下部到達限位套10的底部，并由限位套10限制 其向下的位移；當自封管5向下移動時，設置在自封管5外圓的密封圈7會從側孔12的上 部移動到側孔12的下部，同時，由于自封管5與自封套6的相對移位，使原先相對應設置的 側孔12不再對應，因此，封閉了通向自封套6與殼體8之間環空的通道，達到了密封側孔12 的目的，這時，本實用新型就完成了封堵的目的。
權利要求一種自封式坐封球座，包括自封機構和外殼機構，其特征在于所述自封機構包括自封管、自封套和限位套，自封管設置在自封套內，在自封管的下部設有鎖環槽，自封管的尾部裝有鎖環，在自封管與自封套相應的位置分別均布有四個側孔；外殼機構包括殼體和接頭，殼體與接頭由螺紋連接，自封套的上端與接頭的內螺紋連接，自封套下端與限位套通過螺紋連接。
2.根據權利要求1所述的自封式坐封球座，其特征在于所述鎖環槽上端面為錐面，下 端面與軸線垂直。
3.根據權利要求1所述的自封式坐封球座，其特征在于所述自封管與自封套由剪釘 固定。
4.根據權利要求1所述的自封式坐封球座，其特征在于在所述自封套與自封管之間 設置有密封圈，在自封套與接頭內圓之間設置有密封圈。
5.根據權利要求1所述的自封式坐封球座，其特征在于在接頭絲扣下端外圓與殼體 上端內圓之間設置有密封圈。
專利摘要一種自封式坐封球座，涉及石油天然氣工業井下封隔器工具的制造技術領域，本實用新型采用雙向封堵的設計，提供了一種能實現正反雙向封堵井下封隔器管柱的自封式坐封球座，包括自封機構和外殼機構，自封機構的自封管設置在自封套內，在自封管與自封套相應的位置均布有四個側孔；外殼機構的殼體與接頭由螺紋連接；解決了現有技術只能正向封堵的問題，具有在高壓油氣井進行施工時實現正反向封堵的特點。
文檔編號E21B33/10GK201723196SQ201020246128
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月2日 優先權日2010年7月2日
發明者劉運樓, 周正, 尹叢彬, 張劍, 張道鵬, 潘勇, 鐘興久, 錢斌 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司