一种开关可退型油管堵塞器的制作方法

本技术属于油井、注水井、气井堵塞防喷设备，具体涉及一种无需打捞的开关可退型油管堵塞器。

背景技术：

1、随着油田对环保与地层保护要求提高，油井、注水井、气井带压作业成为趋势。油管堵塞器适用于油井、气井、注水井在带压作业、检修、换泵、测井、射孔、下泵、修井、测试作业等工况中，在不允许压井、不允许放喷的前提下实现对油管内通道的封堵，保护地层，减少污染，提高作业效率及安全性。堵塞器通过膨胀胶筒、锚定结构及自动解锁机构，可在井下压力环境中自动膨胀密封、自动卡瓦锚定并保持稳定堵塞。

2、常用的水泵车、高压氮气车投送堵塞器，使用的是单向卡瓦，尽管效率高，但存在无法打捞问题，会因为井下工具遇卡造成注水井、气井或油井无法恢复生产的严重缺陷。

3、本公司公开号为cn104763371b的授权实用新型专利公开了一种可捞自由下滑油管堵塞器及其使用方法，利用开口螺纹锁块带向滑行的特点，保证了堵塞器的密封不受外界压力减低而影响。斜锲式滑道柱和滑块卡瓦的配合，实现与油管内孔的壁锚定。

4、本公司公开号为cn112343539b的授权实用新型专利公开了一种水力投送钢丝打捞油管内堵塞装置及其使用方法，限位轴中部通过销轴安装有棘爪，通过水力进行投送，泵压陡升后停泵，当到达底部停泵后，打开井口阀门，堵塞装置在井下压力的推动下上行，由于打捞头下端的胶塔卡阻，堵塞装置棘爪会卡滞在接箍的油管联接处，胶筒压缩，实现座封。

5、上述两种方式可以实现可靠的带压封堵，但存在两个问题：

6、1、核心座封部件在堵塞器座封、解封后即破坏，具体而言两者分别采用剪钉和棘爪，剪钉与棘爪破坏后无法再次实现座封、解除封堵的操作，在进行浅层封堵试修后，需要进一步下探封堵时，比如打捞后重新更换剪钉和棘爪，再投入井下进行座封，工作效率较低；

7、2、打捞堵塞器时，需投送专用打捞工具，操作繁琐。

8、如何针对油井、气井、注水井下环境特点，设计一款控制更为简便，能够重复、可靠使用的油管堵塞器，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型要解决的问题是现有的油管堵塞器的卡接机构一般是一次性的，重复使用时需要从油管中取出油管堵塞器、更换卡接结构，且需要专用的打捞工具，操作方式相对复杂，工作效率亟待提高。本实用新型目的是提供一种开关可退型油管堵塞器，采用创新的限位轴套、卡瓦连接套结构，只需控制水泵车或高压氮气车启动和停止，实现对油管封堵器的开关，封井和解除操作更为简单，同时密封较为可靠。它继承了堵塞器施工成本低，作业高效的优点，又克服其他堵塞器二次打捞的问题，极大提高了使用效率，和作业成本，具有划时代意义。

2、为了实现上述目的，实用新型采用如下技术方案：一种开关可退型油管堵塞器，包括下移组件、座封组件、开关组件，

3、所述下移组件包括导向头、胶塔，导向头与胶塔连接，导向头设置锥形结构，胶塔设置多个锥型胶环；

4、所述座封组件包括斜推筒、扩张皮碗、压缩胶筒、胶筒座，斜推筒套接在中心轴上，中心轴与胶塔轴可拆卸地连接，胶塔固定在胶塔轴上，所述斜推筒能够在中心轴上移动；斜推筒、扩张皮碗、压缩胶筒依次套接在胶筒座上，斜推筒两端设置反向的锥部，能够在井下压力下推动下部锥面从而使上部锥部推动扩张皮碗打开，在胶筒座固定时，扩张皮碗能够推动压缩胶筒膨胀堵塞油管内壁，

5、所述开关组件包括卡瓦座、卡瓦、卡瓦连接套、阻尼环、限位滑套，所述阻尼环安装在卡瓦连接套上，所述卡瓦连接套与胶筒座可拆卸地连接，卡瓦能够在卡瓦座上移动且移动时向油管内壁扩张或者向内收缩，卡瓦活动连接有卡瓦连接套，所述卡瓦连接套侧壁安装有限位销，卡瓦连接套安装在限位滑套外部且能够相对其移动；所述限位滑套外部设置有凹陷的长滑道、短滑道、转换滑道，长滑道、短滑道位于限位滑套下部且彼此间隔设置，转换滑道位于限位滑套上部且位于长滑道、短滑道之间；长滑道、短滑道通过斜边连接，且转换滑道中心投影位于所述斜边上；所述限位销插入限位滑套，限位销处于长滑道最下部时卡瓦扩张最大且卡滞在油管内壁。

6、根据实用新型的又一实施例或前述任一实施例的油管堵塞器，其中，所述扩张皮碗带有金属套管，所述胶筒座为金属材料，所述金属套管和胶筒座内设置有沟槽，沟槽内填充有密封圈。在压缩胶筒膨胀后，为了对井下压力进行封堵，在压缩胶筒两侧的扩张皮碗和胶筒座内设置密封圈，可避免井下油液或水从胶筒座与中心轴之间、扩张皮碗的金属套管与胶筒座之间的缝隙处通过。

7、根据实用新型的又一实施例或前述任一实施例的油管堵塞器，其中，所述阻尼环包括阻尼外环、阻尼内环，阻尼内环为金属材料，阻尼内环套接在卡瓦连接套上，阻尼外环嵌接在阻尼内环外表面的沟槽内，阻尼外环为橡胶材料。

8、根据实用新型的又一实施例或前述任一实施例的油管堵塞器，其中，所述阻尼环的阻尼外环设置有多个液体流通的通道。液体流通的通道使阻尼环在阻滞卡瓦连接套时，可以允许液体通过以便推动压缩胶筒。液体流通的通道最好有多个，且均匀环形分布，例如阻尼外环可以为花键状。一般油管内壁直径为62mm，阻尼外环外缘位于63mm的圆上。

9、根据实用新型的又一实施例或前述任一实施例的油管堵塞器，其中，所述卡瓦有三个，环形均布，卡瓦座的导向槽也有三个，与卡瓦一一对应。

10、根据实用新型的又一实施例或前述任一实施例的油管堵塞器，其中，所述胶筒座设置有座封锥面和导向槽，卡瓦前部设置有吊钩，所述吊钩插接在卡瓦连接套后部的通孔内，卡瓦能够在胶筒座的导向槽内移动，卡瓦后部外侧设置多个锥形齿，卡瓦后部内侧设置有滑动锥面与所述卡瓦座的座封锥面配合。

11、根据实用新型的又一实施例或前述任一实施例的油管堵塞器，其中，所述限位滑套套接在连接轴上，连接轴与卡瓦座可拆卸地连接。

12、根据实用新型的又一实施例或前述任一实施例的油管堵塞器，其中，所述连接轴下部设置有外螺纹，卡瓦座的头部设置有内螺纹与连接轴锁紧；卡瓦连接套与胶筒座之间通过螺纹连接。

13、根据实用新型的又一实施例或前述任一实施例的油管堵塞器，其中，所述连接轴后部连接有锁闭螺母，锁闭螺母对限位滑套进行限位。

14、根据实用新型的又一实施例或前述任一实施例的油管堵塞器，其中，所述限位销设置有沉台和沟槽，避免堵塞在卡瓦连接套内。

15、根据实用新型的又一实施例或前述任一实施例的油管堵塞器，其中，所述限位滑套的转换滑道、短滑道分别有两个，相邻的转换滑道或短滑道间隔180度，转换滑道设置有四个。

16、本实用新型利用液体压力驱动堵塞器在油管内的上下往复运动，并通过限位滑套内不同滑道对限位销位置的强制切换，从而精确控制卡瓦的外扩锚定与收缩解锁，使堵塞器能够在不依赖剪钉、棘爪等一次性机构的情况下反复实现封堵与解除封堵。当堵塞器从井口投放进入油管内部后，泵车（高压氮气车或水泵车）向管柱上端注水，前端导向头安装有单向胶塔，液体压力推动胶塔向下运动，胶环在压差作用下产生向下推力，使堵塞器克服重力与井筒阻力快速下行；当井下端压力大于堵塞器上端压力时，单向胶环自动收缩，不形成反向阻力，从而保证堵塞器能顺畅通过管柱的变径段、偏心段或弯曲段。堵塞器在液压作用下持续下行，直至下行至设定位置后停止打压，停止打压后井下天然压力开始对堵塞器施加向上的推力，此时限位滑套在阻尼环的调节下缓慢旋转，使限位销从短滑道滑入转换滑道位置，转换滑道对卡瓦连接套形成向上强制位移，从而带动卡瓦沿锥面外扩，与油管内壁牢固咬合形成锚定，同时中部设置的压缩胶筒在井下压力大于上部压力的条件下被轴向压缩并径向膨胀，使其外缘与油管内壁形成周向贴合密封面，从而构成油管内部的完全封堵。此时油管上端出现溢流停止现象，表明堵塞器已完成座封并形成可靠密封。若在封堵期间井下压力进一步增加，卡瓦与压缩胶筒在锥面和胶体弹性的共同作用下会更加紧固，使密封效果随压力升高而增强，实现“压力越高、封堵越可靠”的被动自适应密封性能。

17、本实用新型的有益效果：

18、1、本实用新型所述的开关可退型油管堵塞器，锯齿形胶塔在高压氮气车或水泵车压力下膨胀，产生向下的推力，胶塔带动导向头，使堵塞器克服井下压力进行下降，到达指定位置后，停止打压，由于卡瓦连接套上设置有阻尼环，卡瓦连接套带动卡瓦相对限位滑套移动，限位销进行短滑道或长滑道，进入长滑道时卡瓦外扩卡接在油管内壁，压缩胶筒膨胀座封；进入短滑道时，井口仍有溢流，此时继续打压，限位滑套转动，限位销切换至长滑道座封；当需要解封时只需再次启动高压氮气车或水泵车打压，限位销切换至短滑道内即可解封。本实用新型通过高压氮气车或水泵车的打压、停泵即可实现封堵和解封，相比较传统方式，无需频繁捞出堵塞器更换卡接件，重复使用能力强，可满足多次循环作业需求；

19、2、本实用新型实现油管通道的可靠密封，双级压缩胶筒在压差作用下自动膨胀，能够承受高达 35mpa以上的座封压力，密封性能稳固可靠。在高压井、低压井均能稳定工作，对井径误差及管柱偏差具有良好的适应性；

20、3、本实用新型在解封后可在井下压力作用下上浮退出注水井、气井或油井，无需借助工具进行打捞，操作简便，满足井下带压作业要求；

21、4、该堵塞器解决了一直困扰带压作业过程中油管内堵的一大难题：即油管堵塞后，一旦井下工具遇卡，油管无法起出，就会造成原井无法恢复生产，只能等待大修问题。可显著提升油田、气田作业效率，较大低降低了油田、气田修井成本。