一种便装式组合胶筒桥塞

摘要

本发明涉及油田井下工具技术领域，且公开了一种便装式组合胶筒桥塞，包括上接头，上接头外壁的底部与限位套内腔的顶部螺纹连接，上接头与限位套的内部活动套接有滑套，滑套的外壁且位于上接头和限位套的交接处设有环形空腔，滑套的一端设有钢球，限位套的外部活动套接有转接体。该便装式组合胶筒桥塞，通过在转接体与限位套的卡接处设置压力传感器，通过压力传感器检测转接体与限位套之间的压力值并将压力值传输给中央处理器，依次压力值来判断转接体与限位套的卡接牢固程度，取代传统吨位表显示的估计方式，即取代经验法，能够更加科学准确的确认转接体与限位套卡接是否牢靠，从而便于高效的进行桥塞打捞工作。

权利要求

1.一种便装式组合胶筒桥塞，包括上接头(1)，所述上接头(1)外壁的底部与限位套(2)内腔的顶部螺纹连接，所述上接头(1)与限位套(2)的内部活动套接有滑套(3)，所述滑套(3)的外壁且位于上接头(1)和限位套(2)的交接处设有环形空腔(4)，所述滑套(3)的一端设有钢球(5)，其特征在于：所述限位套(2)的外部活动套接有转接体(6)，所述滑套(3)外壁的底部设有凸缘(7)，且凸缘(7)的外壁与限位套(2)的内壁接触，所述转接体(6)位于凸缘(7)处的内壁嵌设有压力传感器(8)，所述滑套(3)的一端与上中心管(9)的一端接触，所述上中心管(9)的下部设为下中心管(10)，所述下中心管(10)的外壁开设有尖口卡槽(11)，所述尖口卡槽(11)的内部活动套接有卸荷套(12)，所述卸荷套(12)的内壁固定套接有密封套垫(13)，所述密封套垫(13)的内部与下中心管(10)的外部活动套接，所述卸荷套(12)的外部活动套接有内荷垫(14)，所述内荷垫(14)的外部活动套接有胶筒(15)，所述卸荷套(12)位于内荷垫(14)一侧的外部固定套接有六角螺母(16)。

2.根据权利要求1所述的一种便装式组合胶筒桥塞，其特征在于：所述压力传感器(8)的输出端与信号处理器(18)的输入端电连接，所述信号处理器(18)的输出端与中央处理器(19)的输入端电连接，所述中央处理器(19)的输出端与显示器(20)的输入端电连接，所述中央处理器(19)的判断对比调节由压力条件输入(21)输入。

3.根据权利要求1所述的一种便装式组合胶筒桥塞，其特征在于：所述转接体(6)的内壁与压力传感器(8)的顶端处于同一水平面，所述压力传感器(8)的数量设有四个，且四个压力传感器(8)在转接体(6)的内壁呈环形阵列分布。

4.根据权利要求2所述的一种便装式组合胶筒桥塞，其特征在于：所述压力条件输入(21)的压力输入值为转接体(6)与限位套(2)卡接紧固时的界定值，该界定值由实验和经验数据获得。

5.根据权利要求1所述的一种便装式组合胶筒桥塞，其特征在于：所述卸荷套(12)的外部设有两个大凸起和两个小凸起，且四个凸起间隔布置在卸荷套(12)的周边，所述卸荷套(12)的大凸起和小凸起均为圆弧形截面凸起，且大凸起与小凸起首尾相连。

6.根据权利要求1所述的一种便装式组合胶筒桥塞，其特征在于：所述内荷垫(14)和胶筒(15)的材料分别为非膨胀橡胶和膨胀橡胶，其中非膨胀橡胶具体为丁腈橡胶。

7.根据权利要求1所述的一种便装式组合胶筒桥塞，其特征在于：所述尖口卡槽(11)内的卸荷套(12)斜边反向延长线正好与六角螺母(16)的边缘相交。

8.根据权利要求1所述的一种便装式组合胶筒桥塞，其特征在于：所述密封套垫(13)的材料与内荷垫(14)的材料为相同材料，其厚度为1cm。

说明书

一种便装式组合胶筒桥塞

技术领域

[0001] 本发明涉及油田井下工具技术领域，具体为一种便装式组合胶筒桥塞。

背景技术

[0002] 桥塞是油田生产过程中常用的一种井下工具，通过桥塞可对井下的某些层位进行长期或永久封堵，以达到相关的作业要求。桥塞的结构通常包括丢手组件、坐封机构组件、胶筒组件、锚定机构组件和中心管，其中，丢手组件连接在中心管的上端，坐封机构组件、胶筒组件和锚定机构组件套装在中心管上，桥塞通常具有两大功能：一是通过胶筒组件实现油套环空的密封；二是通过锚定机构组件实现油管管柱在套管上的锚定。井下安装时，将桥塞下放至井下的预定位置后，通过向中心管内打压使胶筒和卡瓦坐封才能完成桥塞在井下的安装。

[0003] 桥塞按照使用周期，分为永久式桥塞与可取式桥塞，其中，可取式桥塞在完成油水井分层压裂、分层酸化、分层试油施工后，需要将桥塞打捞，打捞的核心技术即是对桥塞的解封，采用打捞专用工具，对丢手件进行重新安装，再对桥塞进行吊取抽拔，然而，在实际生产操作中，由于对井下的转接体与限位套的卡接是否牢靠难以得到确定，只能根据吨位表显示值和显示值骤变2-3吨的参考来确定桥塞解封，因此常会发生中心管组件与丢手组件脱离的情况，不仅影响打捞效率，返工还会给打捞过程带来麻烦，另一方面，目前的打捞都是基于将丢手组件与中心管重新合接，以机械力克服膨胀后的胶筒与管壁摩擦阻力来进行桥塞打捞，无法对膨胀后的胶筒进行卸荷。

发明内容

[0004] (一)解决的技术问题

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种便装式组合胶筒桥塞，具备卡接牢靠检测、膨胀后的胶筒快速卸荷、结构简单且操作方便等优点，解决了由于对井下的转接体与限位套的卡接是否牢靠难以得到确定，只能根据吨位表显示值和显示值骤变2-3吨的参考来确定桥塞解封，因此常会发生中心管组件与丢手组件脱离的情况，不仅影响打捞效率，返工还会给打捞过程带来麻烦，另一方面，目前的打捞都是基于将丢手组件与中心重新合接，以机械力克服膨胀后的胶筒与管壁摩擦阻力来进行桥塞打捞，无法对膨胀后的胶筒进行卸荷的问题。

[0006] (二)技术方案

[0007] 为实现上述卡接牢靠检测、膨胀后的胶筒快速卸荷和结构简单且操作方便的目的，本发明提供如下技术方案：一种便装式组合胶筒桥塞，包括上接头，所述上接头外壁的底部与限位套内腔的顶部螺纹连接，所述上接头与限位套的内部活动套接有滑套，所述滑套的外壁且位于上接头和限位套的交接处设有环形空腔，所述滑套的一端设有钢球，所述限位套的外部活动套接有转接体，所述滑套外壁的底部设有凸缘，且凸缘的外壁与限位套的内壁接触，所述转接体位于凸缘处的内壁嵌设有压力传感器，所述滑套的一端与上中心管的一端接触，所述上中心管的下部设为下中心管，所述下中心管的外壁开设有尖口卡槽，所述尖口卡槽的内部活动套接有卸荷套，所述卸荷套的内壁固定套接有密封套垫，所述密封套垫的内部与下中心管的外部活动套接，所述卸荷套的外部活动套接有内荷垫，所述内荷垫的外部活动套接有胶筒，所述卸荷套位于内荷垫一侧的外部固定套接有六角螺母。

[0008] 优选的，所述压力传感器的输出端与信号处理器的输入端电连接，所述信号处理器的输出端与中央处理器的输入端电连接，所述中央处理器的输出端与显示器的输入端电连接，所述中央处理器的判断对比调节由压力条件输入输入。

[0009] 优选的，所述转接体的内壁与压力传感器的顶端处于同一水平面，所述压力传感器的数量设有四个，且四个压力传感器在转接体的内壁呈环形阵列分布。

[0010] 优选的，所述压力条件输入的压力输入值为转接体与限位套卡接紧固时的界定值，该界定值由实验和经验数据获得。

[0011] 优选的，所述卸荷套的外部设有两个大凸起和两个小凸起，且四个凸起间隔布置在卸荷套的周边，所述卸荷套的大凸起和小凸起均为圆弧形截面凸起，且大凸起与小凸起首尾相连。

[0012] 优选的，所述内荷垫和胶筒的材料分别为非膨胀橡胶和膨胀橡胶，其中非膨胀橡胶具体为丁腈橡胶。

[0013] 优选的，所述尖口卡槽内的卸荷套斜边反向延长线正好与六角螺母的边缘相交。

[0014] 优选的，所述密封套垫的材料与内荷垫的材料为相同材料，其厚度为1cm。

[0015] (三)有益效果

[0016] 与现有技术相比，本发明提供了一种便装式组合胶筒桥塞，具备以下有益效果：

[0017] 1、该便装式组合胶筒桥塞，通过在转接体与限位套的卡接处设置压力传感器，通过压力传感器检测转接体与限位套之间的压力值并将压力值传输给中央处理器，依次压力值来判断转接体与限位套的卡接牢固程度，取代传统吨位表显示的估计方式，即取代经验法，能够更加科学准确的确认转接体与限位套卡接是否牢靠，从而便于高效的进行桥塞打捞工作。

[0018] 2、该便装式组合胶筒桥塞，通过设置卸荷套和六角螺母，由外部动力供给对六角螺母进行拧动，使得六角螺母带动卸荷套在胶筒内转动，由卸荷套外部的大凸起与小凸起不断的对内荷垫和胶筒的内部进行搅动，从而对胶筒的膨胀力进行卸荷并使得胶筒与管壁松动，从而完成对胶筒的卸荷，便于取出桥塞。

[0019] 3、该便装式组合胶筒桥塞，通过在卸荷套的内壁与下中心管的外壁之间设密封套垫，胶筒在膨胀过程中，受外部管壁的挤压，而使得卸荷套、密封套垫与下中心管之间产生紧密贴附状态，从而使得卸荷套与下中心管之间密封，同时胶筒与外部管壁密封，进而实现了下中心管外部与油管壁之间的密封，使得桥塞在拥有胶筒卸荷功能下仍然不影响其原有功能的实现。

附图说明

[0020] 图1为本发明结构示意图；

[0021] 图2为本发明卸荷套局部放大示意图；

[0022] 图3为本发明图2的剖切图；

[0023] 图4为本发明压力传感器系统连接示意图；

[0024] 图5为本发明结构图1的A处放大示意图。

[0025] 图中：1、上接头；2、限位套；3、滑套；4、环形空腔；5、钢球；6、转接体；7、凸缘；8、压力传感器；9、上中心管；10、下中心管；11、尖口卡槽；12、卸荷套；13、密封套垫；14、内荷垫；15、胶筒；16、六角螺母；17、倒角；18、信号处理器；19、中央处理器；20、显示器；21、压力条件输入。

具体实施方式

[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 请参阅图1-5，一种便装式组合胶筒桥塞，包括上接头1，上接头1外壁的底部与限位套2内腔的顶部螺纹连接，上接头1与限位套2的内部活动套接有滑套3，滑套3的外壁且位于上接头1和限位套2的交接处设有环形空腔4，滑套3的一端设有钢球5，限位套2的外部活动套接有转接体6，上接头1、限位套2、滑套3、环形空腔4、钢球5和转接体6均为现已公开的桥塞结构组成，其之间具体连接与工作关系此处不再赘述，转接体6的内壁与压力传感器8的顶端处于同一水平面，压力传感器8的数量设有四个，且四个压力传感器8在转接体6的内壁呈环形阵列分布，通过在转接体6的内壁环形均布压力传感器8，使得四个压力传感器8将转接体6内壁四个点处的压力值均传输给中央处理器19，须使得四个点的数值均大于压力条件输入21的输入值，方可确认转接体6与限位套2的卡接牢固情况，以防止转接体6与限位套2环形卡接的牢固性不均匀分布，滑套3外壁的底部设有凸缘7，且凸缘7的外壁与限位套2的内壁接触，转接体6位于凸缘7处的内壁嵌设有压力传感器8，压力传感器8的输出端与信号处理器18的输入端电连接，信号处理器18的输出端与中央处理器19的输入端电连接，中央处理器19的输出端与显示器20的输入端电连接，中央处理器19的判断对比调节由压力条件输入21输入，压力条件输入21的压力输入值为转接体6与限位套2卡接紧固时的界定值，该界定值由实验和经验数据获得，压力传感器8检测的数据高于压力条件输入21的输入值，可判断转接体6与限位套2为卡接牢固状态，反之则判断转接体6与限位套2的卡接呈松弛状态，滑套3的一端与上中心管9的一端接触，上中心管9的下部设为下中心管10，下中心管10的外壁开设有尖口卡槽11，尖口卡槽11内的卸荷套12斜边反向延长线正好与六角螺母16的边缘相交，便于在将外部的内螺口工具套接在六角螺母16的外部时，沿着卸荷套12的斜边延长线滑至六角螺母16的外部，便于六角螺母16与外接工具进行对接，尖口卡槽11的内部活动套接有卸荷套12，卸荷套12的外部设有两个大凸起和两个小凸起，且四个凸起间隔布置在卸荷套12的周边，卸荷套12的大凸起和小凸起均为圆弧形截面凸起，且大凸起与小凸起首尾相连，由卸荷套12的大凸起和小凸起间隔布置，使得在对卸荷套12进行转动时，胶筒15内腔的不同位置间断性的出现体积变化，往复转动卸荷套12多次即可对胶筒15进行卸荷解封处理，卸荷套12的内壁固定套接有密封套垫13，密封套垫13的内部与下中心管10的外部活动套接，卸荷套12的外部活动套接有内荷垫14，密封套垫13的材料与内荷垫14的材料为相同材料，其厚度为1cm，丁腈橡胶具有良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性，能够在胶筒15膨胀挤压后，对卸荷套12和下中心管10之间实现密封，内荷垫14的外部活动套接有胶筒15，内荷垫14和胶筒15的材料分别为非膨胀橡胶和膨胀橡胶，其中非膨胀橡胶具体为丁腈橡胶，胶筒15的膨胀橡胶为现已公开的技术产品，在其吸水或吸油后可膨胀数倍至数十倍，此处的非膨胀橡胶是为了与膨胀橡胶做出区分，具体指传统胶筒中广泛采用的橡胶，而不泛指所有的非膨胀橡胶，卸荷套12位于内荷垫14一侧的外部固定套接有六角螺母16。

[0028] 工作时，依照现有技术对上接头1、限位套2和滑套3所属的丢手组件与转接体6和上中心管9所属的中心管组件进行合接，使得限位套2处的凸缘7与转接体6之间产生挤压力，并由凸缘7处的压力传感器8进行检测，同时由压力传感器8将压力数据传输给信号处理器18，信号处理器18将压力数据更改进制后传输给中央处理器19，再由中央处理器19处理后判断是否高于压力条件输入21输入的压力值，若高于压力条件输入21的输入值，则说明转接体6与限位套2卡接牢固，若低于压力条件输入21的输入值，则说明转接体6与限位套2卡接未达理想牢固度，需要进一步调节，对于胶筒15的卸荷，由外部传入的内螺口工具对六角螺母16进行螺口卡接，然后由油压驱动内螺口工具转动并带动六角螺母16旋转，使得六角螺母16带动卸荷套12转动，由卸荷套12的大凸起和小凸起带动内荷垫14在胶筒15的内部不断转动，由于内荷垫14经过胶筒15膨胀后的压缩作用，当卸荷套12的小凸起旋转至原大凸起位置时，由于存在先后压缩的体积差，胶筒15位于此处的内壁会出现松动，往复旋转多次后外部空气介入即可对胶筒15进行卸荷并使得胶筒15松动。

[0029] 综上所述，该便装式组合胶筒桥塞，通过在转接体6与限位套2的卡接处设置压力传感器8，通过压力传感器8检测转接体6与限位套2之间的压力值并将压力值传输给中央处理器19，依次压力值来判断转接体6与限位套2的卡接牢固程度，取代传统吨位表显示的估计方式，即取代经验法，能够更加科学准确的确认转接体6与限位套2卡接是否牢靠，从而便于高效的进行桥塞打捞工作；通过设置卸荷套12和六角螺母16，由外部动力供给对六角螺母16进行拧动，使得六角螺母16带动卸荷套12在胶筒15内转动，由卸荷套12外部的大凸起与小凸起不断的对内荷垫14和胶筒15的内部进行搅动，从而对胶筒15的膨胀力进行卸荷并使得胶筒15与管壁松动，从而完成对胶筒15的卸荷，便于取出桥塞；通过在卸荷套12的内壁与下中心管10的外壁之间设密封套垫13，胶筒15在膨胀过程中，受外部管壁的挤压，而使得卸荷套12、密封套垫13与下中心管10之间产生紧密贴附状态，从而使得卸荷套12与下中心管10之间密封，同时胶筒15与外部管壁密封，进而实现了下中心管10外部与油管壁之间的密封，使得桥塞在拥有胶筒卸荷功能下仍然不影响其原有功能的实现；解决了由于对井下的转接体6与限位套2的卡接是否牢靠难以得到确定，只能根据吨位表显示值和显示值骤变2-3吨的参考来确定桥塞解封，因此常会发生中心管组件与丢手组件脱离的情况，不仅影响打捞效率，返工还会给打捞过程带来麻烦，另一方面，目前的打捞都是基于将丢手组件与中心管重新合接，以机械力克服膨胀后的胶筒15与管壁摩擦阻力来进行桥塞打捞，无法对膨胀后的胶筒15进行卸荷的问题。

[0030] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0031] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。