液压封隔器的座封工具装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及试油完井工程领域，更具体地说，涉及一种液压封隔器的座封工具装置及其使用方法。


背景技术：

2.在试油完井过程中，多采用封隔器来封隔目的油气层，控制产液，保护套管，按照座封原理可以将封隔器分为机械封隔器和液压封隔器，油气井试油完井投产中常采用液压封隔器，多数需采用球座配合，在整个施工过程中，会出现下方遇阻、封隔器无法座封、无法丢手等情况。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，提供一种液压封隔器的座封工具装置及其使用方法，可以有效的减小座封球在放喷反排过程中进入油管堵塞通道的概率，避免井下落物，同时提高了施工效率，增加了送入、座封、丢手的成功率。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种液压封隔器的座封工具装置，包括上接头、上芯轴、棘爪、活塞、固定活塞、密封芯轴、延伸芯轴、球座和打压塞，所述上接头、上芯轴、密封芯轴、延伸芯轴及打压塞之间依次螺纹连接，所述上接头的上端为油管或钻杆螺纹；所述活塞与上芯轴通过销钉连接；所述棘爪通过内部与上芯轴相互啮合的键位连接；固定活塞通过上芯轴与密封芯轴之间的连接，固定活塞固定在上芯轴的限位台阶上，所述上芯轴、棘爪、活塞、固定活塞在上接头内部，上芯轴径向上设有传压孔，传压孔设置在两活塞之间，所述延伸芯轴连接密封芯轴与打压塞，所述球座设置在延伸芯轴与打压塞连接部位内部，球座通过销钉与打压塞连接，所述打压塞下部有承接球座的台阶，延伸芯轴中间设有导流通道，打压塞的侧面设有导流通道。
5.按上述方案，所述上芯轴、活塞、固定活塞之间设有o型密封圈构成密封。
6.按上述方案，所述棘爪的下端外圆上为与液压封隔器上端内螺纹相配合的左旋公螺纹，且螺纹部位具有沿轴向的切口。
7.按上述方案，所述密封芯轴外部有o型密封圈与液压封隔器芯轴形成密封。
8.按上述方案，所述打压塞外部有与液压封隔器的芯轴内壁形成密封的o型密封圈，内部有与延长芯轴形成密封的o型密封圈。
9.按上述方案，所述球座与延长芯轴之间设有o型密封圈。
10.本发明还提供了一种的液压封隔器的座封工具装置的使用方法，当用于进行封隔器座封时，其方法为待钢球落至球座后，高压液体压力作用在球座的上面，通过延伸芯轴上的导流通道进入o型密封圈与液压封隔器芯轴形成的密封空间内部，再通过工具本身的分级打压，液体压力需小于棘爪释放压力，促使封隔器完全座封；
11.实现丢手方法为：
12.方法一：封隔器座封后，先上提管柱，使座封工具承受一定的拉力载荷，再右旋管
柱，使座封工具通过棘爪与液压封隔器的螺纹连接部位断开，实现丢手；或
13.方法二：封隔器座封后，从座封工具内部打压，使活塞剪断与上芯轴连接的剪切销钉，从而使活塞上移，棘爪螺纹部位就会失去支撑，棘爪螺纹部位会因轴向缝隙而向内收缩，上提座封工具，棘爪与液压封隔器的螺纹连接部位会断开，实现丢手。
14.本发明原理如下：
15.使用时，先整体旋转，使棘爪与液压封隔器对应的螺纹旋和，o型密封圈与液压封隔器芯轴形成密封。在管柱入井后，由棘爪与液压封隔器的旋和螺纹承受座封工具以下所有工具的重量，由于棘爪的螺纹部位内部由活塞支撑，故棘爪在受力时不会发生形变，螺纹受力不会脱落。在工具在井内遇阻后需要下压时，上接头下部与工具本体接触，使下压力直接从上接头作用在液压封隔器本体，不会对棘爪螺纹产生太大的压力；需要旋转时，扭矩通过棘爪内部与上芯轴相互啮合的键位提供给液压封隔器本体。
16.实施本发明的液压封隔器的座封工具装置及其使用方法，具有以下有益效果：
17.1、使用本发明座封工具装置时，如果下放遇阻，座封工具可以支撑较大的上提、下压载荷；若球座失效无法座封，则可以继续投入座封工具配合钢球，在座封工具内对封隔器进行座封；座封工具自有的丢手方式也可以保证工具在丢手之后工具内部零件不会落井。
18.2、本发明具有送入、座封封隔器及两种方式丢手的功能，可以有效的减小座封球在放喷反排过程中进入油管堵塞通道的概率，避免井下落物，同时提高了施工效率，增加了送入、座封、丢手的成功率。
附图说明
19.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
20.图1是本发明液压封隔器的座封工具装置的结构示意图。
具体实施方式
21.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
22.如图1所示，本发明液压封隔器的座封工具包括上接头1、上芯轴3、棘爪4、活塞7、固定活塞9、密封芯轴12、延伸芯轴15、16、球座22及打压塞23、钢球17、o型密封圈2、6、8、10、13、14、18、19、20、锁紧销钉11、剪切销钉5、21。其中，上接头1、上芯轴3、密封芯轴12、延伸芯轴15、16及打压塞23之间依次用螺纹连接，并使用锁紧销钉11锁紧螺纹，且分别使用o型密封圈2、13、20构成密封。
23.上芯轴3、活塞7、固定活塞9之间设有o型密封圈6、8、10使三者间构成密封形成密封空间，上芯轴3在密封空间位置设有传压孔，使此密封空间与上芯轴3内部相通，且活塞7通过剪切销钉5与上芯轴3连接；固定活塞9通过上芯轴3与密封芯轴12之间的连接，使固定活塞9固定在上芯轴3的限位台阶上。
24.棘爪4通过内部与上芯轴3相互啮合的键位来连接，棘爪4的下端外圆上为与液压封隔器上端内螺纹相配合的左旋公螺纹，且螺纹部位具有沿轴向的切口。
25.密封芯轴12外部有o型密封圈14与液压封隔器芯轴形成密封。
26.打压塞23外部有与液压封隔器的芯轴内壁形成密封的o型密封圈18，内部有与延
长芯轴16形成密封的o型密封圈20。
27.上述方案中，所述球座22与延长芯轴16之间设有o型密封圈19，且球座22与打压塞23通过剪切销钉21连接，延伸芯轴16中间设有导流通道。
28.上述方案中，所述打压塞23下部有承接球座22的台阶，打压塞23的侧面设有导流通道。
29.本发明使用时，先整体旋转，使棘爪4与液压封隔器对应的螺纹旋和，o型密封圈14、18与液压封隔器芯轴形成密封。在管柱入井后，由棘爪4与液压封隔器的旋和螺纹承受座封工具以下所有工具的重量，由于棘爪4的螺纹部位内部由活塞7支撑，故棘爪4在受力时不会发生形变，螺纹受力不会脱落。在工具在井内遇阻后需要下压时，上接头1下部与工具本体接触，使下压力直接从上接头1作用在液压封隔器本体，不会对棘爪4螺纹产生太大的压力；需要旋转时，扭矩通过棘爪4内部与上芯轴3相互啮合的键位提供给液压封隔器本体。
30.本发明一种液压封隔器的座封工具装置的座封方法如下：
31.进行封隔器座封时，待钢球落至球座22后，高压液体压力作用在球座22的上面，通过延伸芯轴16上的导流通道进入o型密封圈14、18与液压封隔器芯轴形成的密封空间内部，再通过工具本身的分级打压，液体压力需小于棘爪4释放压力，促使封隔器完全座封。
32.本发明一种液压封隔器的座封工具装置的丢手方法如下：
33.方法一：封隔器座封后，先上提管柱，使座封工具承受一定的拉力载荷，再右旋管柱，使座封工具通过棘爪4与液压封隔器的螺纹连接部位断开，实现丢手。
34.方法二：封隔器座封后，从座封工具内部(油管内部)打压，使活塞7剪断与上芯轴3连接的剪切销钉5，从而使活塞7上移，棘爪4螺纹部位就会失去支撑，棘爪4螺纹部位会因为轴向缝隙而向内收缩，上提座封工具，棘爪4与液压封隔器的螺纹连接部位会断开，实现丢手。
35.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。