一种打压式坐封的井底悬挂穿越结构的制作方法

1.本实用新型涉及电缆投捞电潜泵技术领域，特别是一种打压式坐封的井底悬挂穿越结构。


背景技术：

2.常规电潜泵系统的电潜泵机组连接于油管的下方，通过油管下放电潜泵机组到井下目标位置。需要通过修井机来取放油管和电潜泵机组，效率低，成本高，作业风险也高。
3.电缆投捞电潜泵系统，是一种新型电潜泵系统。电缆投捞电潜泵系统直接采用电缆从油管内下放电潜泵机组到井下悬挂位置，作业方便快捷，作业风险也较低。
4.但是现有的电缆投捞电潜泵系统，将电潜泵机组直接悬挂在油管的下方，靠电潜泵机组自重进行剪切坐封，由于电潜泵机组自重小，坐封可靠性差。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的现有的电缆投捞电潜泵系统，将电潜泵机组直接悬挂在油管的下方，靠电潜泵机组自重进行剪切坐封，由于电潜泵机组自重小，坐封可靠性差的问题，提供一种打压式坐封的井底悬挂穿越结构。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种打压式坐封的井底悬挂穿越结构，包括中心管、控制头和油管短节，所述控制头置于所述中心管内，所述中心管和所述控制头连接有剪切销钉，
8.还包括转换管，所述转换管的一端与所述中心管固定连接，所述转换管的另一端用于固定连接电潜泵机组，所述转换管内通过破裂盘进行密封，所述破裂盘的极限强度大于所述剪切销钉的剪切强度。
9.通过电缆绞车下放电潜泵机组到井下悬挂位置后，在井口进行打压，当压力大于剪切销钉的剪切力且小于破裂盘的破坏值时，剪切销钉被剪断，中心管进行坐封；坐封后，继续打压，直至压力超过破裂盘的破坏值时，破裂盘破裂，打通电潜泵机组出口流道。
10.本实用新型通过增设破裂盘，且破裂盘的极限强度大于剪切销钉的剪切强度，可以大幅度提高坐封的剪切力，提高坐封的可靠性。
11.作为本实用新型的优选方案，所述破裂盘为可溶结构件。破裂盘破裂后可以在井下溶解，保持电潜泵机组出口流道畅通。
12.作为本实用新型的优选方案，所述破裂盘为镁合金结构件、镁铝合金结构件、聚乙醇酸(pga)可降解塑料件或脂肪族聚酯(pcl)可降解塑料件，以及其他能够在井下溶解的合金。
13.作为本实用新型的优选方案，所述破裂盘为圆盘结构，通过改变圆盘的厚度和材料可以实现不同的极限强度。
14.作为本实用新型的优选方案，所述破裂盘包括圆环、侧壁和圆盘，所述圆环和所述圆盘通过所述侧壁相连接。如此，通过改变圆环、侧壁和圆盘的尺寸和材质，圆环、侧壁和圆
盘均可作为破坏部件，可以在破裂盘上设置多个破坏部件，进而进一步提高坐封的可靠性。
15.作为本实用新型的优选方案，所述侧壁设有局部减厚区。在井口进行打压时，由于侧壁沿转换管轴向布置，因此，侧壁受到拉力作用。在侧壁设置局部减厚区，侧壁可先于圆盘破坏，进而提高坐封的可靠性。
16.作为本实用新型的优选方案，所述破裂盘还包括密封件。当破裂盘的机加工精度较高时，无需设置密封件就能实现和转换管的密封连接，但破裂盘的机加工精度不高时，通过设置密封件，可以实现破裂盘和转换管之间的密封连接，从而破裂盘能起到封隔作用。
17.作为本实用新型的优选方案，所述转换管的两端分别设置有螺纹，通过螺纹连接中心管和电潜泵机组。
18.作为本实用新型的优选方案，所述控制头和所述油管短节之间通过台阶结构实现轴向限位，所述控制头和所述油管短节之间设置卡块，所述卡块设有外齿，所述油管短节设有内齿，所述外齿和所述内齿相互啮合。打压时，所述卡块沿着管道径向挤出，与所述油管短节的内齿啮合，进而限制所述控制头的转动，实现坐封。
19.作为本实用新型的优选方案，所述中心管与所述控制头之间设有导向机构，从而限制所述中心管和所述控制头之间的相对转动，且所述中心管设有与所述控制头相适配的台阶，从而控制所述中心管和所述控制头之间的轴向位移，进而完成坐封。
20.作为本实用新型的优选方案，所述中心管在靠近所述转换管的一端设置有顶环，通过设置顶环有助于安装密封圈。
21.作为本实用新型的优选方案，所述中心管和所述油管短节之间设置若干个密封圈，辅助进行坐封。
22.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
23.1、本实用新型通过增设破裂盘，且破裂盘的极限强度大于剪切销钉的剪切强度，用于电缆投捞电潜泵系统，采用打压式坐封，可以大幅度提高坐封的剪切力，提高坐封的可靠性。
24.2、本实用新型将破裂盘设计为可溶结构件，破裂盘破裂后可以在井下溶解，保持电潜泵机组出口流道畅通。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例1所述的打压式坐封的井底悬挂穿越结构在坐封前的结构示意图。
26.图2是本实用新型实施例1所述的打压式坐封的井底悬挂穿越结构在坐封时的结构示意图。
27.图3是本实用新型实施例1所述的打压式坐封的井底悬挂穿越结构在破裂盘破裂后的结构示意图。
28.图4是本实用新型实施例2所述的打压式坐封的井底悬挂穿越结构在坐封前的结构示意图。
29.图5是本实用新型实施例2所述的打压式坐封的井底悬挂穿越结构在坐封时的结构示意图。
30.图6是本实用新型实施例2所述的打压式坐封的井底悬挂穿越结构在圆盘破裂后
的结构示意图。
31.图7是本实用新型实施例2所述的打压式坐封的井底悬挂穿越结构在侧壁破裂后的结构示意图。
32.图8是本实用新型实施例2所述的破裂盘的结构示意图。
33.图标：1
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中心管，2
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控制头，3
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卡块，4
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密封圈，5
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台阶，6
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油管短节，7
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破裂盘，71
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圆环，72
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侧壁，73
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圆盘，8
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转换管，9
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顶环，10
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剪切销钉。
具体实施方式
34.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
35.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
36.实施例1
37.如图1所示，一种打压式坐封的井底悬挂穿越结构，包括中心管1、控制头2、卡块3、密封圈4、台阶5、油管短节6、破裂盘7、转换管8、顶环9和剪切销钉10。
38.控制头2设置在油管短节6内，一方面，油管短节6处设有油管台阶，通过设计使得油管台阶处的内径小于控制头2的外径，进而实现控制头2的轴向限位，另一方面，控制头2和中心管1之间设置卡块3，卡块3设有外齿，油管短节6设有内齿，外齿和内齿相互啮合，进而实现控制头2的周向限位，以完成坐封。
39.中心管1穿过控制头2，中心管1通过剪切销钉10与控制头2固定连接。所述中心管1与所述控制头2之间设有导向机构，从而限制所述中心管1和所述控制头2之间的相对转动，且所述中心管1设有与所述控制头2相适配的台阶5，从而控制所述中心管1和所述控制头2之间的轴向位移，以完成坐封。
40.中心管1和油管短节6之间设置若干个密封圈4，且中心管1在靠近密封圈4处设置顶环9，用以支撑固定密封圈4。
41.转换管8的一端与中心管1螺纹连接，所述转换管8的另一端螺纹连接电潜泵机组，转换管8和中心管1连通形成电潜泵机组出口流道。在未坐封之前，转换管8设置破裂盘7，对电潜泵机组出口流道进行密封，破裂盘7为圆盘/圆片结构，优选的，破裂盘7上也可设置密封圈，进一步保证和转换管8之间的紧密密封。破裂盘7的极限强度大于剪切销钉10的剪切强度，即破裂盘7的破坏力大于剪切销钉10的剪切力，在受到打压作用的时候，剪切销钉10先于破裂盘7剪断。通过选用不同的材料或不同的厚度，即可实现破裂盘7的破坏力大于剪切销钉10的剪切力。在本实施例中，破裂盘7的极限强度为剪切强度。
42.进一步地，所述破裂盘7为镁合金结构件、镁铝合金结构件、聚乙醇酸(pga)可降解塑料件或脂肪族聚酯(pcl)可降解塑料件等，从而使得破裂盘7为可溶结构件。
43.开始打压时，当压力大于剪切销钉10的剪切力，同时压力小于破裂盘7的破坏力时，剪切销钉10剪断，中心管1沿着控制头2继续向下运动，直至中心管1的头部台阶5抵到控制头2上，同时卡块3沿着径向挤出，与油管短节6的内齿啮合；同时密封圈4密封，完成坐封，如图2所示。
44.继续打压至压力超过破裂盘7的极限值时，破裂盘7破裂，使电潜泵机组出口流道
打通，如图3所示；破裂盘7为可溶材料，破裂后溶解，保持电潜泵机组出口流道畅通。
45.实施例2
46.如图4
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图8所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例对破裂盘7的结构进行了改进，具体的，破裂盘7包括圆环71、侧壁72和圆盘73，圆环71和圆盘73通过侧壁72相连接，即破裂盘7的形状类似于盆形，圆环71和转换管8之间紧密密封。如此，通过改变圆环71、侧壁72和圆盘73的尺寸和材质，圆环71、侧壁72和圆盘73均可作为破坏部件。
47.在本实施例中，破裂盘7的极限强度包括剪切强度和拉伸强度。如图8所示，井口打压时，整个破裂盘7受到压力p(图8中箭头)的作用，由于圆环71和圆盘73垂直于转换管8轴向，因此，圆环71和圆盘73可能会发生剪切破坏。而侧壁72沿着转换管8轴向布置，因此，侧壁72可能会发生拉伸破坏。
48.如图6所示，当圆盘73是整个破裂盘7的最薄弱区域的时候，破裂盘7会在圆盘73处发生剪切破坏。
49.更优选的，侧壁72设有局部减厚区，即侧壁72局部区域的厚度小于其他区域，进而形成一个受力薄弱区。如图7所示，井口打压时，若圆盘73没有发生剪切破坏，则破裂盘7在侧壁72处能够发生拉伸破坏，进而进一步提高坐封的可靠性。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。