一種錨定式人工井底裝置制造方法
【專利摘要】一種錨定式人工井底裝置，設置有上接頭，上接頭位于該裝置的頂部，上接頭下部為一凹形槽，軸承上側設有連接套，連接套下設有花鍵連接套，花鍵連接套與連接套之間設有螺旋花鍵套，花鍵連接套后側設有封隔裝置，封隔裝置由環形活塞、剪銷和支撐套組成，該裝置頂底部設有球頭引鞋裝置，球頭引鞋裝置由鉸接桿、連桿和卡簧組成，球頭引鞋裝置為一支撐定位結構，球頭引鞋裝置通過水力作用的機構。通過設置有封隔裝置，將橡膠管通過斜坡短接撐大，使得該裝置能夠緊緊依附在油井內，進行第一次定位固定，在該裝置的底部設有球頭引鞋裝置，在球頭引鞋內采用交叉連桿通過泵升壓的控制，使得交叉連桿受力向油井壁延伸，能夠牢固抓住油井壁。
【專利說明】一種錨定式人工井底裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種油井用封堵裝置，具體涉及一種錨定式人工井底裝置。
【背景技術】
[0002]迄今各油田完井中，一些油井需要封堵井下部分井段后再下套管固井，即所謂做人工井底。迄今做人工井底仍采用水泥塞的方法來實現，但這種工藝方法存在如下諸多缺點，打水泥塞需材料(水泥及外加劑)費用高，施工工藝復雜、作業周期長，動用設備多，綜合成本高；打水泥塞作業風險性大，時有位置不準確、打不住塞子甚至出現“插旗桿”(這是鉆桿柱下部被水泥凝固死導致鉆桿柱拔不出來的現象，行業內稱為“插旗桿”)等事故的發生，一次成功率較低；打水泥塞后必有部分水泥漿混入鉆井液，使鉆井液鈣化變質，增加了處理鉆井液的費用和工作量。為此研制成功了錨定式人工井底裝置，采用機械工具封堵的方式替代水泥塞，從而克服了打水泥塞施工帶來的不利因素。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種封堵效率高，連接牢固的一種錨定式人工井底裝置。
[0004]本實用新型的技術方案為:一種錨定式人工井底裝置，設置有上接頭，上接頭位于該裝置的頂部，上接頭下部為一凹形槽，凹形槽后設有軸承，軸承兩側設有墊圈，軸承上側設有連接套，連接套下設有花鍵連接套，花鍵連接套與連接套之間設有螺旋花鍵套，花鍵連接套后側設有封隔裝置，封隔裝置由環形活塞、剪銷和支撐套組成，所述的該裝置頂底部設有球頭引鞋裝置，球頭引鞋裝置由鉸接桿、連桿和卡簧組成，球頭引鞋裝置為一支撐定位結構，球頭引鞋裝置通過水力作用的機構。
[0005]所述的環形活塞旁設有剪銷，所述的剪銷旁設有O型密封圈，所述的環形活塞上設有缸套，所述的缸套下設有支撐套，所述的支撐套下設有中心管，所述的支撐套與缸套和中心管之間為間隙分離結構，所述的支撐管左側設有止退環，所述的止退環旁設有斜坡短接，所述的斜坡短接分為斜坡短接一號和斜坡短接二號，所述的斜坡短接為斜狀結構，所述的止退環位于斜坡短接一號與中心管形成的斜狀腔體內，所述的斜坡短接一號后設有橡膠筒。
[0006]所述的橡膠筒位于封隔裝置的左側，所述的橡膠筒與封隔裝置之間通過斜狀短接連接，所述的橡膠筒分為一號橡膠筒和二號橡膠筒，所述的一號橡膠筒右側設有斜坡短接一號，所述的二號橡膠筒右側設有斜坡短接二號，所述的一號橡膠筒與二號橡膠筒之間通過膠筒硫化接頭連接，所述的二號橡膠筒左側設有斜狀短接，所述的斜狀短接下設有剪銷，所述的剪銷兩側設有O型密封圈，所述的剪銷固定在中心管內，所述的剪銷下方設有鉸鏈活塞，所述的鉸鏈活塞旁設有鋼球。
[0007]所述的球頭引鞋裝置內的連桿為V型結構，所述的連桿相互錯位交疊安裝，所述的連桿兩側設有鉸接桿，所述的連桿與鉸接桿之間通過鉸接銷連接，所述的連桿的頂部安裝有銷，所述的銷將連桿固定安裝，所述的銷旁邊設有卡簧，所述的連桿端部為倒卡瓦牙形，所述的鉸接桿外側設有連接球頭，所述的鉸接桿通過螺母固定在連接球頭上，所述的連接球頭為圓弧結構。
[0008]所述的封隔裝置通過泵升壓進行工作，所述的泵的升壓通過鋼球將循環管路堵死進行工作，所述的壓力升到合適值的時封隔裝置中的環形活塞剪斷剪銷，所述的環形活塞推動支撐套向下運動，所述的支撐套推動斜坡短接一號進入一號橡膠筒內，使得一號橡膠筒撐開，所述的斜坡短接二號進入二號橡膠筒內，使得二號橡膠筒撐開，使得封隔裝置進行工作。
[0009]所述球頭引鞋裝置也是通過泵升壓進行工作，所述的泵的升壓通過鋼球將循環管路堵死進行工作，所述的壓力升到合適值的鉸鏈活塞剪斷剪銷，所述的鉸鏈活塞往下運動，所述的鉸鏈活塞推動鉸接桿運動，所述的鉸接桿推動連桿運動，所述的連桿受到鉸接桿受力擠壓往兩側進行延伸動作，所述的連桿通過倒卡瓦牙形端面抓附住井壁。
[0010]本實用新型的優點是:通過設置有封隔裝置，將橡膠管通過斜坡短接撐大，使得該裝置能夠緊緊依附在油井內，進行第一次定位固定，在該裝置的底部設有球頭引鞋裝置，在球頭引鞋內采用交叉連桿通過泵升壓的控制，使得交叉連桿受力向油井壁延伸，能夠牢固抓住油井壁，使得人造油井平臺的效果更好，取代了傳統水泥塞的人造井底的方式，降低了人造油井底的風險，提高了人造井底的效率，增加了定位的準確性，提高了工作效率，避免出現鉆桿被水泥凝固現象的產生，同時能夠避免鉆井液鈣化變質，降低了人造井底的作業周期，降低了人造井底的成本，節約了人力成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0012]圖2為本實用新型的I部放大示意圖。
[0013]圖3為本實用新型的II部放大示意圖。
[0014]圖中:1為上接頭，2為軸承，3為連接套，4為花鍵連接套，5為螺旋花鍵套，6為環形活塞，7為剪銷，8為支撐套，9為鉸接桿，10為連桿，11為卡簧，12為缸套，13為中心管，14為止退環，15為斜坡短接一號，16為斜坡短接二號，17為一號橡膠筒，18為二號橡膠筒，19為膠筒硫化接頭，20為斜狀短接，21為剪銷，22為鉸鏈活塞，23為鋼球，24為鉸接銷，25為銷，26為連接球頭。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0016]一種錨定式人工井底裝置，設置有上接頭1，上接頭I位于該裝置的頂部，上接頭I下部為一凹形槽，凹形槽后設有軸承2，軸承2兩側設有墊圈，軸承2上側設有連接套3，連接套3下設有花鍵連接套4，花鍵連接套4與連接套3之間設有螺旋花鍵套5，花鍵連接套5后側設有封隔裝置，封隔裝置由環形活塞6、剪銷7和支撐套8組成，所述的該裝置頂底部設有球頭引鞋裝置，球頭引鞋裝置由鉸接桿9、連桿10和卡簧11組成，球頭引鞋裝置為一支撐定位結構，球頭引鞋裝置通過水力作用的機構。
[0017]所述的環形活塞6旁設有剪銷7，所述的剪銷7旁設有O型密封圈，所述的環形活塞6上設有缸套12，所述的缸套12下設有支撐套8，所述的支撐套8下設有中心管13，所述的支撐套8與缸套和中心管13之間為間隙分離結構，所述的支撐管8左側設有止退環14，所述的止退環14旁設有斜坡短接，所述的斜坡短接分為斜坡短接一號15和斜坡短接二號16，所述的斜坡短接為斜狀結構，所述的止退環14位于斜坡短接一號15與中心管13形成的斜狀腔體內，所述的斜坡短接一號15后設有橡膠筒。
[0018]所述的橡膠筒位于封隔裝置的左側，所述的橡膠筒與封隔裝置之間通過斜狀短接一號15連接，所述的橡膠筒分為一號橡膠筒17和二號橡膠筒18，所述的一號橡膠筒17右側設有斜坡短接一號15，所述的二號橡膠筒18右側設有斜坡短接二號16，所述的一號橡膠筒17與二號橡膠筒18之間通過膠筒硫化接頭19連接，所述的二號橡膠筒18左側設有斜狀短接20，所述的斜狀短接20下設有剪銷21，所述的剪銷21兩側設有O型密封圈，所述的剪銷21固定在中心管13內，所述的剪銷21下方設有鉸鏈活塞22，所述的鉸鏈活塞22旁設有鋼球23。
[0019]所述的球頭引鞋裝置內的連桿10為V型結構，所述的連桿10相互錯位交疊安裝，所述的連桿10兩側設有鉸接桿9，所述的連桿10與鉸接桿9之間通過鉸接銷24連接，所述的連桿10的頂部安裝有銷25，所述的銷25將連桿10固定安裝，所述的銷25旁邊設有卡簧11，所述的連桿10端部為倒卡瓦牙形，所述的鉸接桿9外側設有連接球頭26，所述的鉸接桿9通過螺母固定在連接球頭26上，所述的連接球頭26為圓弧結構。
[0020]所述的封隔裝置通過泵升壓進行工作，所述的泵的升壓通過鋼球23將循環管路堵死進行工作，所述的壓力升到合適值的時封隔裝置中的環形活塞6剪斷剪銷7，所述的環形活塞6推動支撐套8向下運動，所述的支撐套8推動斜坡短接一號15進入一號橡膠筒17內，使得一號橡膠筒17撐開，所述的斜坡短接二號16進入二號橡膠筒18內，使得二號橡膠筒18撐開，使得封隔裝置進行工作。
[0021]所述球頭引鞋裝置也是通過泵升壓進行工作，所述的泵的升壓通過鋼球將循環管路堵死進行工作，所述的壓力升到合適值的鉸鏈活塞22剪斷剪銷21，所述的鉸鏈活塞22往下運動，所述的鉸鏈活塞22推動鉸接桿9運動，所述的鉸接桿9推動連桿10運動，所述的連桿10受到鉸接桿9受力擠壓往兩側進行延伸動作，所述的連桿10通過倒卡瓦牙形端面抓附住井壁。
[0022]下面對于本裝置的工作過程進行說明。
[0023]I)井眼準備:井眼暢通無阻，鉆井液性能穩定，具備完井技術要求；
[0024]錨定式人工井底裝置的位置選擇力求在井徑相對規則，井眼擴大率較小的直井或斜直井段，有條件時盡可能避免使用于過于疏松的地層或極堅硬(如花崗巖、玄武巖)層位；
[0025]2)送入設計井深:將錨定式人工井底裝置輕吊上鉆臺后，用5”鉆桿吊卡扣往提升接頭頸部并吊入井內，吊卡座于轉盤上，上部鏈接放送鉆桿，直至送至預定井深位置。中途如果有遇阻現象，可以接方鉆桿小排量(10~15VS)開泵循環，正常后繼續下放，但切不可轉動轉盤(在整個下入過程中，都必須確保不動轉盤);
[0026]3)錨定和封隔作業:錨定式人工井底裝置被送到預定井深位置后，從井口將鋼球投入鉆桿內，當鋼球23落到球座時，循環通路已被堵死，此時即可開泵升壓，當壓力達5~6MPa時，鉸鏈活塞22剪斷剪銷21下行而使錨定機構工作。當壓力繼續升至8~9MPa時，環形活塞6剪斷剪銷7下行，推動支撐套8，支撐套8推動斜坡短接一號15，斜坡短接一號15插入一號橡膠筒17使之撐開，同時，斜坡短接二號16插入二號橡膠筒18，使封隔器工作。為安全起見，通常要求繼續升壓至14MPa并穩壓l~2min后才能卸壓進行下步操作；
[0027]4)倒扣操作:卸壓后，下放鉆柱，注意觀察懸重變化，確保錨定式人工井底裝置承壓1~3噸，使梯形反扣處于松弛狀態。正轉轉盤進行倒扣，倒扣時注意一次倒扣扭轉圈數不得大于鉆桿許可值，最后累計倒扣總圈數應大于20圈才能試提鉆柱，試提時需緩慢上提1-1.5m，根據懸重變化判斷反扣是否倒開，證實確已倒開即可起鉆；
[0028]倒扣作業中如用卡瓦倒扣須注意卡瓦所受符合必須小于有關規定值，其余重量由大鉤拉著。也可以直接用方鉆桿倒扣或液壓動力大鉗倒扣，有條件盡量推薦用方鉆桿倒扣。
【權利要求】
1.一種錨定式人工井底裝置，設置有上接頭，上接頭位于該裝置的頂部，上接頭下部為一凹形槽，凹形槽后設有軸承，軸承兩側設有墊圈，軸承上側設有連接套，連接套下設有花鍵連接套，花鍵連接套與連接套之間設有螺旋花鍵套，花鍵連接套后側設有封隔裝置，封隔裝置由環形活塞、剪銷和支撐套組成，所述的該裝置頂底部設有球頭引鞋裝置，球頭引鞋裝置由鉸接桿、連桿和卡簧組成，球頭引鞋裝置為一支撐定位結構，球頭引鞋裝置通過水力作用的機構。
2.根據權利要求1所述的一種錨定式人工井底裝置，其特征在于:所述的環形活塞旁設有剪銷，所述的剪銷旁設有O型密封圈，所述的環形活塞上設有缸套，所述的缸套下設有支撐套，所述的支撐套下設有中心管，所述的支撐套與缸套和中心管之間為間隙分離結構，所述的支撐管左側設有止退環，所述的止退環旁設有斜坡短接，所述的斜坡短接分為斜坡短接一號和斜坡短接二號，所述的斜坡短接為斜狀結構，所述的止退環位于斜坡短接一號與中心管形成的斜狀腔體內，所述的斜坡短接一號后設有橡膠筒。
3.根據權利要求2所述的一種錨定式人工井底裝置，其特征在于:所述的橡膠筒位于封隔裝置的左側，所述的橡膠筒與封隔裝置之間通過斜狀短接連接，所述的橡膠筒分為一號橡膠筒和二號橡膠筒，所述的一號橡膠筒右側設有斜坡短接一號，所述的二號橡膠筒右側設有斜坡短接二號，所述的一號橡膠筒與二號橡膠筒之間通過膠筒硫化接頭連接，所述的二號橡膠筒左側設有斜狀短接，所述的斜狀短接下設有剪銷，所述的剪銷兩側設有O型密封圈，所述的剪銷固定在中心管內，所述的剪銷下方設有鉸鏈活塞，所述的鉸鏈活塞旁設有鋼球。
4.根據權利要求1所述的一種錨定式人工井底裝置，其特征在于:所述的球頭引鞋裝置內的連桿為V型結構，所述的連桿相互錯位交疊安裝，所述的連桿兩側設有鉸接桿，所述的連桿與鉸接桿之間通過鉸接銷連接，所述的連桿的頂部安裝有銷，所述的銷將連桿固定安裝，所述的銷旁邊設有卡簧，所述的連桿端部為倒卡瓦牙形，所述的鉸接桿外側設有連接球頭，所述的鉸接桿通過螺母固定在連接球頭上，所述的連接球頭為圓弧結構。
5.根據權利要求1所述的一種錨定式人工井底裝置，其特征在于:所述的封隔裝置通過泵升壓進行工作，所述的泵的升壓通過鋼球將循環管路堵死進行工作，所述的壓力升到合適值的時封隔裝置中的環形活塞剪斷剪銷，所述的環形活塞推動支撐套向下運動，所述的支撐套推動斜坡短接一號進入一號橡膠筒內，使得一號橡膠筒撐開，所述的斜坡短接二號進入二號橡膠筒內，使得二號橡膠筒撐開，使得封隔裝置進行工作。
6.根據權利要求1所述的一種錨定式人工井底裝置，其特征在于:所述球頭引鞋裝置也是通過泵升壓進行工作，所述的泵的升壓通過鋼球將循環管路堵死進行工作，所述的壓力升到合適值的鉸鏈活塞剪斷剪銷，所述的鉸鏈活塞往下運動，所述的鉸鏈活塞推動鉸接桿運動，所述的鉸接桿推動連桿運動，所述的連桿受到鉸接桿受力擠壓往兩側進行延伸動作，所述的連桿通過倒卡瓦牙形端面抓附住井壁。
【文檔編號】E21B33/12GK204238900SQ201420627701
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】顧業成, 仲冠宇 申請人:揚州市油田金達實業有限公司