CN204552658U - 自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，点火组件设置在药筒上端，药筒下端与上活塞筒上端密封固定连接，药筒内设置有桥塞火药，活塞设置在上活塞筒内，上活塞筒下端与中间接头密封固定连接，活塞和中间接头之间的上活塞筒内为介质油，且中间接头位于下活塞筒内，中间接头下端与下活塞筒密封配合，中间接头与下活塞筒之间形成有环空，中间接头内的介质油通道一端连通到设置有介质油的上活塞筒内，另一端连通到环空，下接头上端与下活塞筒密封固定连接，下端与推力筒密封固定连接，活塞杆穿过下接头内腔固定连接在中间接头上。本实用新型可以使井内液体压力作用在下接头上的力相互抵消，使下接头运动时不受井内液体压力的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，属于油气田开发技术领域。
背景技术
桥塞在油气井封层方面应用十分广泛，是试油井封堵已试层，进行上返试油的主要封层工艺。目前在中浅层试油施工中出现的干层、水层、气层及异常高压层等特殊层位，为方便后续试油，封堵废弃层位，通常采用桥塞进行封层，同时对于部分试油结束井也采用桥塞封井。
桥塞通过卡瓦的向外膨胀锚定在套管内部，胶筒通过挤压膨胀形成与套管内壁的密封。桥塞的挤压和膨胀过程一般需要借助于输送桥塞入井的坐封工具来实现。
目前常用的桥塞坐封工具主要有依靠电缆输送的燃气压力推动式、依靠油管或钻杆输送的液压推动式和机械坐封式三种，例如，中国专利公开号103806864A公开的一种液压坐封式小通径油管桥塞，公开日为2014-05-21。机械坐封式桥塞坐封工具可靠性低，特别是对于部分大斜度井和水平井，无法使桥塞完全坐封；液压推动式桥塞坐封工具由于需要使用油管或钻杆输送，所以施工效率比较低，且液压桥塞坐封工具施工时，由于境况复杂，在桥塞下井的过程中容易出现遇阻的情况；常规的电缆输送燃气压力推动式桥塞坐封工具采用电缆输送方式入井，施工效率高，装配简便。但是由于结构设计不够合理，工具在挤压桥塞的过程中始终受到井内液体压力产生的反向作用力的影响，火药燃烧产生的压力必须克服井内压力的反作用力后才能挤压桥塞运动。当井内压力高于一定值时，常规的燃气压力推动式桥塞坐封工具将无法使桥塞完全坐封，导致作业失败。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具。本实用新型可以使井内液体压力作用在下接头上的力相互抵消，使下接头运动时不受井内液体压力的影响。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，其特征在于：包括点火组件、药筒、活塞、上活塞筒、中间接头、下活塞筒、下接头、活塞杆和推力筒，点火组件设置在药筒上端，药筒下端与上活塞筒上端密封固定连接，药筒内设置有桥塞火药，活塞设置在上活塞筒内，上活塞筒下端与中间接头密封固定连接，活塞和中间接头之间的上活塞筒内为介质油，且中间接头位于下活塞筒内，中间接头下端与下活塞筒密封配合，中间接头与下活塞筒之间形成有环空，中间接头内设置有介质油通道，介质油通道一端连通到设置有介质油的上活塞筒内，另一端连通到环空，下接头上端与下活塞筒密封固定连接，下端与推力筒密封固定连接，活塞杆穿过下接头内腔固定连接在中间接头上，且活塞杆与推力筒内壁密封配合。
所述点火组件包括压帽、点火药室和挡圈，压帽设置在点火药室上端，挡圈设置在点火药室内，点火药室与药筒内腔连通。
所述药筒上开有泄压孔，泄压孔内设置有泄压组件。
所述泄压组件包括压紧螺母、泄压螺栓和阀座，压紧螺母和泄压螺栓设置在阀座上。
所述中间接头与下活塞筒的密封面和推力筒与活塞杆的密封面尺寸一致。
所述活塞杆上设置有至少两个传压孔。
所述推力筒上至少设置有两个排液槽。
所述中间接头与下活塞筒之间用弹性圆柱销连接。
所述介质油通道与设置有介质油的上活塞筒的连通处设置有用于调节压力变化速度的螺钉。
采用本实用新型的优点在于：
一、采用本实用新型的结构，使下接头带动推力筒和下活塞筒运动，这样可以使井内液体压力作用在下接头上的力相互抵消，使下接头运动时不受井内液体压力的影响，因此本发明可以用于在高压井内坐封桥塞。
二、对于采用拉断环结构的桥塞，上卡瓦与本体之间没有固定，因此在桥塞下井过程中不能有力作用在桥塞卡上，否则可能造成误坐封，发生严重事故；本实用新型中间接头与下活塞筒之间用弹性圆柱销连接，使活塞杆和推力筒在桥塞坐封前不能产生相对运动，防止在工具下井过程中推力筒直接作用在桥塞卡瓦上，从而防止下井过程中桥塞误坐封。
三、实用新型较之国内同类型产品结构更为简单、操作效率高、装置可靠性高，安全效果好。该实用新型既能提高我公司的整体配套能力，为用户解决困难，同时也能体现我公司在油田产品开发上的独特技术优势。
四、本实用新型中，中间接头与下活塞筒的密封面与推力筒与活塞杆的密封面尺寸一致，进一步保护了井内液体压力作用在下接头上的力相互抵消。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图中标记为：1、压帽，2、点火药室，3、挡圈，4、药筒，5、活塞，6、上活塞筒，7、螺钉，8、中间接头，9、销钉，10、下活塞筒，11、下接头，12、推力筒，13、活塞杆，14、阀座，15、泄压螺栓，16、压紧螺母。
具体实施方式
实施例1
一种自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，包括点火组件、药筒4、活塞5、上活塞筒6、中间接头8、下活塞筒10、下接头11、活塞杆13和推力筒12，点火组件设置在药筒4上端，药筒4下端与上活塞筒6上端密封固定连接，药筒4内设置有桥塞火药，活塞5设置在上活塞筒6内，上活塞筒6下端与中间接头8密封固定连接，活塞5和中间接头8之间的上活塞筒6内为介质油，且中间接头8位于下活塞筒10内，中间接头8下端与下活塞筒10密封配合，中间接头8与下活塞筒10之间形成有环空，中间接头8内设置有介质油通道，介质油通道一端连通到设置有介质油的上活塞筒6内，另一端连通到环空，下接头11上端与下活塞筒10密封固定连接，下端与推力筒12密封固定连接，活塞杆13穿过下接头11内腔固定连接在中间接头8上，且活塞杆13与推力筒12内壁密封配合。
本实施中，所述点火组件包括压帽1、点火药室2和挡圈3，压帽1设置在点火药室2上端，挡圈3设置在点火药室2内，点火药室2与药筒4内腔连通。
本实施中，所述药筒4上开有泄压孔，泄压孔4内设置有泄压组件。
本实施中，所述泄压组件包括压紧螺母16、泄压螺栓15和阀座14，压紧螺母16和泄压螺栓15设置在阀座14上。
本实施中，所述中间接头8与下活塞筒10的密封面应和推力筒12与活塞杆13的密封面尺寸一致。
本实施中，所述活塞杆13上设置有至少两个传压孔。
本实施中，所述推力筒12上至少设置有两个排液槽。
本实施中，所述中间接头8与下活塞筒10之间用弹性圆柱销连接。
本实施中，所述介质油通道与设置有介质油的上活塞筒的连通处设置有用于调节压力变化速度的螺钉7。
实施例2
下面将结合附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，包括点火组件、泄压组件、药筒、活塞、上活塞筒、螺钉、中间接头、销钉、下活塞筒、下接头、活塞杆、推力筒组成。
本实施中，所述中间接头上应有安装螺钉的内螺纹，使中间接头内孔直径由小变大；
本实施中，所述活塞杆上应有至少两个传压孔。
本实施中，所述中间接头与下活塞筒之间应有至少两个销钉固定。
本实施中，所述推力筒上应至少加工两个槽子，方便工具运动时排液。
本实施中，所述上活塞筒内应灌满液压油或机油。
本实施中，所述中间接头与下活塞筒的密封面应与推力筒与活塞杆的密封面尺寸一致。
请参阅图1，自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具包括压帽1、点火药室2和挡圈3组成的点火组件以及由压紧螺母16、泄压螺栓15、阀座14组成的泄压组件。
所述点火组件与药筒4连接，泄压组件安装在药筒4上的泄压孔内。药筒4与上活塞筒6上端连接，活塞5安装在活塞筒6内，上活塞筒6下端与中间接头8连接，中间接头8上安装螺钉7，上活塞筒6内灌满液压油；
中间接头8与活塞杆13通过螺纹连接，下接头11与下活塞筒10、推力筒12通过螺纹连接，下接头11和推力筒12套在活塞杆13上，活塞杆13通过接头连接桥塞，下活塞筒10与中间接头8通过销钉9固定。
压力平衡原理：下接头11与下活塞筒10、推力筒12通过螺纹连接，形成一个整体，由于下活塞筒10和推力筒12受井液影响的密封面直径相同，井内液体压力作用在下接头11、下活塞筒10和推力筒12整体上的向上和向下的作用力就相等，下接头11等运动时就不再受到井液压力的影响。
采用自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具坐封桥塞包括如下步骤：
坐封作业：在点火组件和药筒内安装一、二、三级桥塞火药，地面通电先后引燃一、二、三级桥塞火药，火药燃烧产生的气体推动活塞向下运动，活塞推动上活塞筒内的液压油或机油通过中间接头上的小孔向下活塞筒运动，液压油进入下活塞筒后推动下接头并带动下活塞筒和推力筒向下运动，通过推力筒挤压桥塞实现坐封。
Claims (9)
1.一种自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，其特征在于：包括点火组件、药筒（4）、活塞（5）、上活塞筒（6）、中间接头（8）、下活塞筒（10）、下接头（11）、活塞杆（13）和推力筒（12），点火组件设置在药筒（4）上端，药筒（4）下端与上活塞筒（6）上端密封固定连接，药筒（4）内设置有桥塞火药，活塞（5）设置在上活塞筒（6）内，上活塞筒（6）下端与中间接头（8）密封固定连接，活塞（5）和中间接头（8）之间的上活塞筒（6）内为介质油，且中间接头（8）位于下活塞筒（10）内，中间接头（8）下端与下活塞筒（10）密封配合，中间接头（8）与下活塞筒（10）之间形成有环空，中间接头（8）内设置有介质油通道，介质油通道一端连通到设置有介质油的上活塞筒（6）内，另一端连通到环空，下接头（11）上端与下活塞筒（10）密封固定连接，下端与推力筒（12）密封固定连接，活塞杆（13）穿过下接头（11）内腔固定连接在中间接头（8）上，且活塞杆（13）与推力筒（12）内壁密封配合。
2.根据权利要求1所述的自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，其特征在于：所述点火组件包括压帽（1）、点火药室（2）和挡圈（3），压帽（1）设置在点火药室（2）上端，挡圈（3）设置在点火药室（2）内，点火药室（2）与药筒（4）内腔连通。
3.根据权利要求1或2所述的自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，其特征在于：所述药筒（4）上开有泄压孔，泄压孔内设置有泄压组件。
4.根据权利要求3所述的自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，其特征在于：所述泄压组件包括压紧螺母（16）、泄压螺栓（15）和阀座（14），压紧螺母（16）和泄压螺栓（15）设置在阀座（14）上。
5.根据权利要求1、2或4所述的自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，其特征在于：所述中间接头（8）与下活塞筒（10）的密封面和推力筒（12）与活塞杆（13）的密封面尺寸一致。
6.根据权利要求5所述的自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，其特征在于：所述活塞杆（13）上设置有至少两个传压孔。
7.根据权利要求6所述的自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，其特征在于：所述推力筒（12）上至少设置有两个排液槽。
8.根据权利要求7所述的自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，其特征在于：所述中间接头（8）与下活塞筒（10）之间用弹性圆柱销连接。
9.根据权利要求8所述的自平衡燃气压力推动式桥塞坐封工具，其特征在于：所述介质油通道与设置有介质油的上活塞筒（6）的连通处设置有用于调节压力变化速度的螺钉（7）。
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