撞擊式油管堵塞器的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種油田的井下工具，尤其涉及一種油管的堵塞器。

背景技術(shù)：

為了在不壓井的情況下對(duì)油井進(jìn)行各種作業(yè)，需要對(duì)油管進(jìn)行封堵，以密封油管內(nèi)的通道，阻隔油管內(nèi)的井下壓力，這就需要向井下投入堵塞器，并使堵塞器在井底利用卡瓦與油管管壁卡接定位以及利用膠筒與油管內(nèi)壁脹緊密封，即需要實(shí)現(xiàn)堵塞器在井下的坐卡與坐封。常用的堵塞器的投放以及實(shí)現(xiàn)井下坐卡與坐封需要利用連續(xù)管將堵塞器輸送到井下，并在井口提供較高的工藝壓力，利用連續(xù)管實(shí)施地面井口打壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，或從井口利用鋼絲來(lái)投入堵塞器，并投入鋼絲工具提供動(dòng)力擊打堵塞器來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣，就必須在井上配備、使用鋼絲鉸車來(lái)投放堵塞器以及鋼絲工具或使用泵車來(lái)提供壓力，其作業(yè)過(guò)程復(fù)雜、周期長(zhǎng)、成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種撞擊式油管堵塞器，它無(wú)需專用的井上設(shè)備進(jìn)行投放與坐卡坐封，使用簡(jiǎn)單方便，效率高。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一種撞擊式油管堵塞器，包括從上向下依次連接的卡瓦座、卡瓦、錐體、膠筒和膠筒座，在所述膠筒座下端連接有導(dǎo)向體，在所述卡瓦座上連接有連接管，所述卡瓦、錐體、膠筒和膠筒座套插在連接管上，所述卡瓦座、連接管和導(dǎo)向體套插在中心桿上，在連接管下端設(shè)置有活塞部，所述中心桿、導(dǎo)向體和連接管下端的活塞部構(gòu)成密封的空氣腔，活塞部上端面與膠筒座下端面之間的間隙與導(dǎo)向體外部通連；在膠筒座與連接管之間設(shè)置有卡接件，在中心桿上設(shè)置有凹槽，卡接件可落入中心桿上的凹槽中。

在上述結(jié)構(gòu)中，由于在所述膠筒座下端連接有導(dǎo)向體，在所述卡瓦座上連接有連接管，所述卡瓦、錐體、膠筒和膠筒座套插在連接管上，所述卡瓦座、連接管和導(dǎo)向體套插在中心桿上，在連接管下端設(shè)置有活塞部，所述中心桿、導(dǎo)向體和連接管下端的活塞部構(gòu)成密封的空氣腔，活塞部上端面與膠筒座下端面之間的間隙與導(dǎo)向體外部通連，則活塞部上端面與膠筒座下端面之間的間隙在導(dǎo)向體外部的井下壓力作用下，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的軸向作用力，該軸向作用力將壓縮由中心桿、導(dǎo)向體和連接管下端的活塞部構(gòu)成密封的空氣腔，使連接管下端的活塞部與導(dǎo)向體之間產(chǎn)生軸向相對(duì)位移，從而可以帶動(dòng)卡瓦座與膠筒座相向而行，使卡瓦在錐體的作用下向外張開(kāi)而卡住油管內(nèi)壁，并使膠筒在膠筒座的擠壓下產(chǎn)生徑向變形、直徑增大而密封堵塞器與油管之間的間隙，使得油管得到密封堵塞。又由于在膠筒座與連接管之間設(shè)置有卡接件，在中心桿上設(shè)置有凹槽，卡接件可落入中心桿上的凹槽中，則在堵塞器坐卡坐封之前，膠筒座與連接管之間由卡接件卡鎖連接，即使是活塞部上端面與膠筒座下端面之間在導(dǎo)向體外部的井下壓力作用下兩者之間也不可能產(chǎn)生相對(duì)位移，也就不可能隨著井下壓力的增加而自動(dòng)坐卡坐封，這樣不需要任何設(shè)備控制就可以放心地將堵塞器從井口直接下投，并且能保證堵塞器順利投放到油管底部，而在堵塞器完成投放后，只需要通過(guò)重物作用于中心桿，使中心桿下行，這樣卡接件可落入中心桿上的凹槽中，活塞部上端面與膠筒座下端面之間在導(dǎo)向體外部的井下壓力作用下就可以產(chǎn)生相對(duì)位移，從而實(shí)現(xiàn)堵塞器的坐卡與坐封，重物的投放同樣不需要任何設(shè)備加以控制，使用簡(jiǎn)單方便，效率高。

本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述在膠筒座與連接管之間設(shè)置的卡接件為鋼球，在連接管的管壁上設(shè)置有卡接通孔，在膠筒座上設(shè)置有錐形卡接盲孔，所述凹槽位于所述卡接通孔的上方。采用該實(shí)施方式，作為卡接件的鋼球位于卡接通孔與錐形卡接盲孔之間，并通過(guò)中心桿來(lái)限定其徑向位置，保證膠筒座與連接管之間連接可靠，活塞部上端面與膠筒座下端面之間的間隙處于導(dǎo)向體外部的井下壓力作用下時(shí)也不可以使活塞與膠筒座之間產(chǎn)生相對(duì)位移；而當(dāng)中心桿通過(guò)重物作用而向下位移、使其上的凹槽到達(dá)連接管管壁上的卡接通孔的位置時(shí)，活塞部上端面與膠筒座下端面之間在導(dǎo)向體外部的井下壓力作用下產(chǎn)生的軸向力使膠筒座上的錐形卡接盲孔的錐孔側(cè)面對(duì)作為卡接件的鋼球產(chǎn)生徑向推力，推動(dòng)鋼球向中心桿方向移動(dòng)而落入中心桿上的凹槽內(nèi)，鋼球?qū)⒖ń佑谥行臈U與連接管之間而與膠筒座脫離接觸，膠筒座與連接管之間便可以產(chǎn)生相對(duì)軸向位移，這樣，在中心桿的作用之下，連接管與膠筒座之間解鎖，堵塞器在導(dǎo)向體外部的井下壓力作用下實(shí)現(xiàn)坐卡與坐封。

本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在所述中心桿上端設(shè)置有撞擊帽，在撞擊帽與卡瓦座之間設(shè)置有彈簧。采用該實(shí)施方式，使中心桿解鎖的重物可以作用在中心桿上端所設(shè)置的撞擊帽上，撞擊帽的直徑可以大于中心桿的直徑，這樣能保證使中心桿解鎖的重物直接撞擊到中心桿上，而不會(huì)觸及堵塞器其它部位，使用安全可靠；撞擊帽與卡瓦座之間設(shè)置的彈簧可保證中心桿保持在鎖定位置，不會(huì)發(fā)生意外動(dòng)作。

本實(shí)用新型的又一種優(yōu)選實(shí)施方式，在中心桿下端設(shè)置有凸肩，在導(dǎo)向體上設(shè)置有與該凸肩相應(yīng)的臺(tái)階孔。采用該實(shí)施方式，一方面可以使中心桿得到安裝定位，另一方面可以使中心桿受撞擊向下位移的行程處于導(dǎo)向體的臺(tái)階孔內(nèi)，保證中心桿順利位移使卡接件解鎖。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，所述中心桿、導(dǎo)向體和連接管下端的活塞部相互間通過(guò)密封件構(gòu)成密封的空氣腔。采用該實(shí)施方式，密封件可以使中心桿、導(dǎo)向體和連接管下端的活塞部相互間保持密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

本實(shí)用新型另一進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，在導(dǎo)向體上設(shè)置有通液孔，活塞部上端面與膠筒座下端面之間通過(guò)該通液孔與導(dǎo)向體外部通連。采用該實(shí)施方式，通液孔可以保證導(dǎo)向體內(nèi)外通連，且不影響導(dǎo)向體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

本實(shí)用新型又一進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，在所述膠筒座上端設(shè)置有圓臺(tái)，膠筒座上端通過(guò)該圓臺(tái)插接于膠筒下端設(shè)置的錐孔內(nèi)。采用該實(shí)施方式，膠筒座通過(guò)所設(shè)置有圓臺(tái)與膠筒插接結(jié)合，在座封過(guò)程中，膠筒座上的圓臺(tái)楔入膠筒錐孔內(nèi)，使膠筒徑向漲開(kāi)，與常用的圓環(huán)狀的膠筒依靠軸向力產(chǎn)生徑向變形而坐封相比，其坐封作用力要求相對(duì)較低，效果也更好，更適合于本實(shí)用新型的堵塞器的結(jié)構(gòu)要求。

本實(shí)用新型更進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，在相互插接的膠筒座上的圓臺(tái)與膠筒內(nèi)的錐孔上分別設(shè)置有相互卡接有卡接肩。采用該實(shí)施方式，可以使膠筒座與膠筒之間一直處于有效的連接狀態(tài)，不會(huì)因易外因素而使兩者之間相脫離，保證了坐封實(shí)施的可靠性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型撞擊式油管堵塞器作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型撞擊式油管堵塞器一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示結(jié)構(gòu)中I部位的局部放大示意圖。

圖中：1－撞擊帽、2－彈簧、3－卡瓦座、4－連接管、5－卡瓦、6－中心桿、7－錐體、8－膠筒、9－卡接件、10－膠筒座、11－通液孔、12－密封件、13－活塞部、14－導(dǎo)向體、15－空氣腔、16－凸肩、17－錐孔、18－凹槽、19－卡接肩、20－卡接通孔、21－錐形卡接盲孔、22－圓臺(tái)。

具體實(shí)施方式

在圖1和圖2所示的撞擊式油管堵塞器中，卡瓦座3、卡瓦5、錐體7、膠筒8和膠筒座10從上向下依次連接，三片卡瓦5沿周向均布卡插于卡瓦座3上，卡瓦5下端插接于錐體7上，錐體7孔內(nèi)連接有膠筒8，膠筒8下端設(shè)置有錐孔17，膠筒座10上端設(shè)置有圓臺(tái)22，膠筒座10上端通過(guò)該圓臺(tái)22插接于膠筒8下端設(shè)置的錐孔17內(nèi)，在相互插接的膠筒座10上的圓臺(tái)22上與膠筒8內(nèi)的錐孔17上分別設(shè)置有相互卡接的卡接肩19；在卡瓦座3上連接有連接管4，卡瓦座3通過(guò)其臺(tái)階內(nèi)孔上的連接螺紋與連接管4旋接連接，在連接管4下端設(shè)置有活塞部13，活塞部13與連接管4為一整體構(gòu)件，卡瓦5、錐體7、膠筒8和膠筒座10套插在連接管4上活塞部13上方的外圓上；在膠筒座10下端外圓上通過(guò)螺紋連接有導(dǎo)向體14，卡瓦座3、連接管4和導(dǎo)向體14套插在中心桿6上；中心桿6、導(dǎo)向體14和連接管4下端的活塞部13相互間通過(guò)密封件12構(gòu)成密封的空氣腔15，在導(dǎo)向體14上設(shè)置有通液孔11，活塞部13上端面與膠筒座10下端面之間通過(guò)該通液孔11與導(dǎo)向體14外部通連。

在膠筒座10與連接管4之間設(shè)置有卡接件9，該卡接件9為鋼球，在連接管4的管壁上設(shè)置有卡接通孔20，在膠筒座10上設(shè)置有錐形卡接盲孔21，鋼球卡接在卡接通孔20、錐形卡接盲孔21及中心桿6外圓所圍成的空間內(nèi)，將連接管4與膠筒座10卡接而不能產(chǎn)生相對(duì)位移；在中心桿6上設(shè)置有凹槽18，該凹槽18為設(shè)置于中心桿6外圓上的周向溝槽，該凹槽18位于所述卡接通孔20的上方，當(dāng)中心桿6下移使凹槽18與卡接通孔20相對(duì)時(shí)，鋼球可以進(jìn)入凹槽18而使連接管4與膠筒座10脫離卡接狀態(tài)，連接管4便可以與膠筒座10產(chǎn)生相對(duì)位移。

在中心桿6上端設(shè)置有撞擊帽1，撞擊帽1通過(guò)螺紋旋接在中心桿上，在撞擊帽1與卡瓦座3之間設(shè)置有彈簧2；在中心桿6下端設(shè)置有凸肩16，在導(dǎo)向體14下端設(shè)置有與該凸肩16相應(yīng)的臺(tái)階孔，凸肩16處于導(dǎo)向體14下端的臺(tái)階孔內(nèi)。

工作過(guò)程中，本堵塞器可以直接從井口投入到井底，此時(shí)膠筒座10與連接管4之間由卡接件9卡鎖連接，活塞部13上端面與膠筒座10下端面之間的間隙在導(dǎo)向體14外部的井下壓力作用下活塞部與膠筒座之間不可能產(chǎn)生相對(duì)位移，也就不會(huì)產(chǎn)生坐卡與坐封；此后，從井口再直接投入一重物，重物撞擊到撞擊帽1上，使中心桿6下行一段距離，其上的凹槽18到達(dá)連接管4管壁上的卡接通孔20的位置，活塞部13上端面與膠筒座10下端面之間的間隙通過(guò)導(dǎo)向體14上的通液孔11在導(dǎo)向體14外部的井下壓力作用下使活塞部與膠筒座之間產(chǎn)生軸向力，該軸向力使膠筒座10上的錐形卡接盲孔21的錐孔側(cè)面對(duì)作為卡接件9的鋼球產(chǎn)生徑向推力，推動(dòng)鋼球向中心桿6方向移動(dòng)而落入中心桿6上的凹槽18內(nèi)，鋼球?qū)⒖ń佑谥行臈U6與連接管4之間而與膠筒座10脫離接觸，膠筒座10與連接管4之間便可以產(chǎn)生相對(duì)軸向位移，從而帶動(dòng)卡瓦座3與膠筒座10相向而行，實(shí)現(xiàn)本堵塞器的坐卡與坐封。整個(gè)過(guò)程無(wú)需專用的井上設(shè)備進(jìn)行投放與坐卡坐封作業(yè)，使用簡(jiǎn)單方便，效率高。

以上僅列出了本實(shí)用新型的一些具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型并不僅限于此，還可以作出較多的改進(jìn)與變換，如所述在連接管4下端設(shè)置的活塞部13也可以不是與連接管4為一整體構(gòu)件，而是可以為二個(gè)構(gòu)件，兩者之間通過(guò)螺紋或其它方式固定連接為一體；所述膠筒8與膠筒座10也可以不設(shè)置相應(yīng)的錐孔17與圓臺(tái)22來(lái)相互插接，而是可以采用常用的圓環(huán)狀的膠筒及相應(yīng)的膠筒座，同樣可以使膠筒達(dá)到坐封效果。如此等等，只要是在本實(shí)用新型基本原理基礎(chǔ)上所作出的改進(jìn)與變換，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。