提拉式油层开关.pdf

本实用新型涉及油田油井不压井不放喷管柱设计的一种提挂式油层开关。它通过捅杆扶正器(46)连接在管柱的末端，在正常生产时不起作用；滑道总成上有轴向条状的滑道口的滑道(16)；里面有沿滑道能上下滑动且能脱离的捅杆总成，其上装有滑销(6)和桶头(15)；丢手封隔器在滑道总成的下端，上有阶梯形外径的扶正体(18)、外斜面的锥体(25)和卡瓦座(22)，其内嵌有能涨能锁的卡瓦(24)，下段上有能收能涨的内高压平衡式胶筒(33)；当管柱起出时，油层开关坐卡坐封后，下面的高压液体产生的推力和压力使坐卡坐封更牢靠。在进行起下管柱作业时无需压井和放喷，有利于作业和环保。

1、  一种涉及油田油井不压井不放喷管柱设计的提拉式油层开关，含有井下油管，其特征在于：
a、油管通过捅杆扶正器(46)与捅杆总成连接，捅杆轴座(5)上有滑销(6)，中间穿有定位销钉(7)，下捅杆外套(9)上有两个凸台，下捅杆上段(10)能在下捅杆外套(9)里滑动，下捅杆下段(11)上装有小舌(13)、小舌弹簧(14)和捅头(15)；
b、滑道总成的外面是滑道外套(17)与中间的滑道(16)焊接在一起，滑道(16)上有轴向条状的滑道口；
c、扶正体(18)是阶梯外径体，其上嵌有5个条状弧形体(20)，内壁上有凹坑，其内置有扶正弹簧(21)，其外有扶正护套(19)锁在槽内；
d、卡瓦座(22)上嵌有4个均布的卡瓦(24)，卡瓦(24)外表面有周向卡瓦牙，内表面上有5.5°斜面；
e、锥体(25)上有4个均布的阶梯通孔，其内装有锥体锁舌(27)，锥体锁舌(27)外表面有凹坑，其内置有锁舌弹簧(28)，外是锁舌护套(29)，由锥体护套(26)保护，座卡限位环(30)限位；
f、中心管(31)外表面有梯形凸台，内表面有梯形凹坑，上面套有下胶筒座(34)，一端外有梯形凸台，内高压平衡式胶筒(33)由2个胶筒锁套(32)固定在凸台上，下胶筒座(34)上有高压平衡通液孔；
g、装有座封锁舌(37)和座封锁头(42)，座封锁头(42)一端有座封限位环(43)，内有座封弹簧(44)，另一端顶在下封头(45)上，座封外套(39)被座封拉环(41)的凸台挡住；
h、密封处有密封胶圈(35、36、40)。

2、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：捅杆轴座(5)横向上装有穿过定位销钉(7)的滑销(6)。

3、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：下捅杆外套(9)上有2个梯形凸台，内有可滑动的下捅杆上段(10)。

4、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：下捅杆下段(11)里装4个小舌(13)和相对应的小舌弹簧(14)，有小舌护管(12)和捅头(15)卡住。

5、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：可装有5个条状弧形体(20)，外表面有竖向卡牙。

6、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：可装有4个均布的卡瓦(24)，外表面有横向的卡瓦牙，内表面有5.5°的斜面。

7、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：锥体(25)上有5.5°的斜面，与卡瓦(24)上的5.5°的斜面形成自锁斜面。

8、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：锥体(25)上可装有4个均布的锥体锁舌(27)和相应的锁舌弹簧(28)。

9、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：中心管(31)外表面有2个梯形凸台，内表面有1个梯形凹坑。

10、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：中心管(31)上装有可滑动的下胶筒座(34)，上有4个均布高压平衡通液孔。

11、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：可装有内高压平衡式胶筒(33)。

12、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：可装有座封锁舌(37)，一端有内外梯形凸台，这端被铣开成12瓣，形成弹性体，另一端内侧有斜面。

13、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：座封锁舌(37)内装有座封锁头(42)。

14、  根据权利要求1所述的提拉式油层开关，其特征在于：座封锁头(42)内装有座封弹簧(44)，在座封时上顶座封锁头(42)，座封锁头(42)顶在座封锁舌(37)的内凸台，使座封锁舌(37)的外凸台锁在中心管(31)的梯形凹坑内。

提拉式油层开关
技术领域：
本实用新型涉及油田油井不压井不放喷管柱设计的一种提拉式油层开关。
背景技术：
油井里有套管，用水泥封闭管外井壁环，使套管固于井下；套管内有悬于井口的油管，它是出油通道；油管里有把地下的原油提升到地面的抽油装置下入井下，通过抽油装置把原油提升到地面；套管内有油管、抽油装置，还有其它一些必要的设备。当套管内的这些设备出现问题或需要检修时，就会起出油管。这种油管在起出的作业过程中，事先需要压井和放喷。这样不但会延长作业时间，增加劳动强度，而且还会对井口周围的环境造成污染。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，而提供的一种可在起出油管作业时不需要压井和放喷的提拉式油层开关。
本实用新型解决其技术问题可通过如下技术方案来达到：提拉式油层开关由捅杆扶正器、捅杆总成、滑道总成和丢手封隔器三部分组成。油管通过捅杆扶正器与捅杆总成中的捅杆上管连接，捅杆上管通过锁紧螺母和悬挂螺母与捅杆轴座连接，捅杆轴座上有滑销，捅杆轴座的下端有通过螺纹连接的下捅杆外套，下捅杆外套上有凸台，形成两段滑槽，下捅杆外套通过锁套与下捅杆上段连接，下捅杆上段有通过螺纹连接的下捅杆下段，下捅杆下段的末端装有小舌，其内置有弹簧，外有保护小舌的护管，捅杆总成的最下端是捅头，通过螺纹与下捅杆下段连接；捅杆轴座上的滑销嵌入滑道总成中的条形滑道口内，滑道外有滑道外套，通过焊接连在一起；滑道的尾端通过螺纹与丢手封隔器的扶正体相连接，扶正体是阶梯形外径体，在扶正体上嵌入3个以上均布的条状弧形体，两端外径上有螺纹连接的扶正护套，在弧形体的内壁上有凹坑，其内置有弹簧，扶正体的另一端通过螺纹与卡瓦座连接，卡瓦座上有通孔，其内嵌入有横向卡瓦牙的卡瓦，卡瓦由环向拉簧控制在槽内，卡瓦座和卡瓦的内表面有5.5°的斜面，套在锥体外径5.5°的斜面上，锥体上有3个以上均布的阶梯通孔，其内嵌有锥体锁舌，锥体锁舌的外壁上有凹坑，其内装有弹簧，被锁舌护套保护在内，锥体外有锥体护套，锥体护套通过内径螺纹与卡瓦座和限位环连接，保护锥体于内，锥体通过内径螺纹与中心管连接，中心管外侧有凸台，与套在中心管上的下胶筒座外侧的梯形凸台，共同组成内高压平衡式胶筒底座，高压平衡式胶筒两端的外侧，由胶筒锁套固定，中心管上有高压平衡通液孔，下胶筒座被和中心管通过螺纹连接的限位环限位于中心管上，中心管内侧有梯形凹坑，座封锁舌的一端有内外梯形凸台，这一端被沿轴向铣开，形成多条状的弹性体，插入中心管内，另一端通过外径螺纹与座封拉环连接，座封锁舌内装入座封锁头，座封锁头一端有开口中心孔，其内装有弹簧，开口端有锁定限位环，弹簧的另一端被下封头的盲头内侧挡住，下封头的另一端通过内径螺纹与座封外套连接，座封外套的内径螺纹与下胶筒座连接，且下胶筒座被座封拉环的凸台挡在前面。
由上述方案构成的提拉式油层开关，在随油管下井前滑道总成和丢手封隔器连接在一起，而与捅杆总成呈分离状态，捅杆总成中的小舌和丢手封隔器中的锥体锁舌在内部弹簧的作用下处于张开状态；丢手封隔器中的条状弧形体在内部弹簧的作用下处于张开状态，所形成的外径大于套管的内径，在下井过程中收缩后与套管内壁产生摩擦力，到位后可稳住丢手封隔器；高压平衡式胶筒在此时处于自由状态，其外径小于套管内径；卡瓦座中的卡瓦在环向拉簧的作用下处于收缩状态，其外径小于套管内径，与套管不产生摩擦力；在提拉式油层开关下入井中，捅杆总成上提过程中，卡瓦被锥体斜面顶出，卡于套管内壁上，此时高压平衡式胶筒被压缩紧贴于套管内壁上，形成密封圈阻断上下两层；捅杆总成继续上提，小舌被座封锁舌的内凸台压回，与丢手封隔器脱离，丢手封隔器留在井中，形成密封段。
本实用新型与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：当油管在进行起出作业，提拉式油层开关上提到设计深度时，下放油管，继而上提油管，可实现卡瓦沿锥体的斜面外移而涨开，并固定在套管内壁上，支撑丢手封隔器下面的压力对丢手封隔器所产生的推力，即座卡；同时高压平衡式胶筒由于下胶筒座沿中心管的向上滑行而压缩涨开，紧贴于套管内壁上，即座封；油管继续上体，小舌被座封锁舌的内凸台压回，与丢手封隔器脱离，丢手封隔器留在井中，形成密封段；当油管再次下井时，捅头将座封锁头推出，同时拉出座封锁舌，在座封弹簧的作用下，内高压平衡式胶筒被拉回，恢复到原来状态，即解封；油管继续下行，捅杆轴座推动锥体锁舌，同时带动锥体下移，卡瓦被环向拉簧拉回脱离套管壁，即解卡；本提拉式油层开关在起油管作业时，无需压井作业和放喷作业，在起出过程中也无油液带出，不但有利于作业、缩短作业时间、减少劳动强度，而且还有利于环保。
附图说明：
图1是提拉式油层开关的剖面图；
图2捅杆总成的剖面图；
图3是滑道总成的剖面图；
图4是图3滑道口的轴向展开平面图；
图5是丢手封隔器的剖面图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
由图1、图2、图3、图4、图5所示。
下管柱生产过程：抬去采油树，先将丢手封隔器座在井口上，管柱下端连接捅杆扶正器(46)与，吊起连好的管柱，将捅杆总成插入丢手封隔器内，5个条状弧形体(20)在内置扶正弹簧(21)的作用下涨开，外径大于内径，利用管柱重量将丢手封隔器压入井内，捅杆轴座(5)上的滑销(6)进入滑道(16)，小舌(13)和锥体锁舌(27)在捅杆总成进入时被压缩，使捅杆总成能顺利进入，锥体锁舌(27)处于下捅杆外套(9)的两凸台之间，捅头(15)顶住座封锁头(42)，带动座封锁舌(37)，使座封锁舌(37)的外凸台脱离中心管的内凸台，座封弹簧(44)被压缩，在座封弹簧(44)的作用下，下封头(45)  带动座封外套(39)、下胶筒座(34)、中心管(31)、锥体(25)，使内高压平衡式胶筒(33)在自由状态，且卡瓦(24)处于收缩状态，在下管柱导吊卡时上提不可超过400mm(以防滑销(6)进入下一导向滑道槽)按上述过程可将管柱下到油层中部，座上井口开始正常生产(此时提拉式油层开关的卡瓦(24)和胶筒(33)均处于非座卡、座封状态)。
起管柱座卡、座封和丢手过程：上提管柱，此时由于捅杆轴座(5)上的滑销(6)在滑道的短槽里，迫使捅杆总成无法滑动，即不能座卡座封；上提到油层射孔段上部设计深度后(起管柱导吊卡时下行距离不得超过400mm以防中途座封)，下放管柱，此时由于镶嵌在扶正体(18)上的条状弧形体(20)在内置扶正弹簧(21)的作用下胀在套管上，使工具悬挂在套管上，当下放管柱时，因捅杆总成里的滑销(6)滑出滑道的短槽，并进入滑道(6)的长槽，下捅杆外套(9)上的凸台将锥体锁舌(27)压回，凸台的前部越过锥体锁舌(27)，使锥体锁舌(27)在内置锁舌弹簧(28)的作用下弹出后进入下捅杆外套(9)的两凸台中间，在下井时，捅头(15)已将座封锁头(42)顶出，捅杆总成的小舌(13)已越过座封锁舌(37)的内凸台，处于待机状态；此时上提管柱时，下捅杆外套(9)通过凸台和锥体锁舌(27)把椎体(25)向上拉起，将带有卡瓦牙的卡瓦(24)推出，并卡在套管内壁上，即座卡；继续上提迫使锥体锁舌(27)收回后，捅杆总成的下捅杆外套(9)和捅杆总成的以上部分提出，在捅杆总成继续上提超过400mm时，下捅杆上段(10)和下捅杆下段(11)才开始上行，小舌(13)通过座封锁舌(37)的内凸台带动座封锁舌(37)、座封拉环(41)、座封外套(39)和下胶筒座(34)将内高压平衡式胶筒(33)压缩涨开，紧贴与套管内壁，座封锁舌(37)的外凸台上行至中心管的内凹坑后，捅杆总成提出，同时在下封头(45)和座封弹簧(44)作用下使座封锁头(42)同时跟进，将座封锁舌(37)的外凸台控制在中心管(31)的凹坑内，使丢手封隔器不回弹，实现丢手封隔器座封；在初封时由于下压大于上压，高压油流经下胶筒座(34)上的高压平衡通液孔进入胶筒(33)内部，使胶筒(33)越涨越紧，以及形成向上推力，使卡瓦越卡越紧，实现座卡座封。
下管柱解卡、解封过程：下管柱时，捅头(15)将座封锁头(42)推出，同时拉出座封锁舌(37)，在座封弹簧(44)的作用下胶筒(33)被拉长，恢复到自由状态，即解封，继续下行400mm时，下捅杆外套(9)上的凸台推动锥体锁舌(27)并带动锥体(25)下移，卡瓦(24)在环向拉簧(23)的作用下收回，即解卡，座上井口开始正常生产。
由以上的具体实施方式，通过具体操作可达到设计目的。