石油工業(yè)用懸空打塞裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種石油工業(yè)用懸空打塞裝置及方法。其技術(shù)方案是：筒體的上部連接灰漿筒，在筒體內(nèi)壁上固定擋板座，擋板座的下側(cè)設(shè)有灰漿筒擋板，且灰漿筒擋板的一端通過第一銷軸連接到筒體內(nèi)壁上，另一端與擋板頂桿的上端配合，且所述的擋板頂桿的下端通過第二銷軸固定在筒體內(nèi)壁上，擋板頂桿繞第二銷軸旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)時(shí)，灰漿筒擋板繞第一銷軸旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)時(shí)，筒體上部的灰漿下落形成打塞；有益效果是：通過在筒體內(nèi)設(shè)有可以旋轉(zhuǎn)的擋板頂桿，該擋板頂桿通過外側(cè)的頂桿機(jī)頭與摩擦塊配合，實(shí)現(xiàn)井內(nèi)的精準(zhǔn)定位；另外，灰漿筒擋板通過擋板頂桿開關(guān)，通過擋板頂桿在預(yù)定位置的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)灰漿筒擋板的開關(guān)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)懸空打塞。
【專利說明】
石油工業(yè)用懸空打塞裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種石油工業(yè)設(shè)備及方法，特別涉及一種石油工業(yè)用懸空打塞裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油工業(yè)中，使用快速修井設(shè)備打塞，施工速度快、效率高。在井下底部有支撐的情況下，很容易實(shí)現(xiàn)，目前技術(shù)已經(jīng)成熟。使用快速修井設(shè)備在井內(nèi)打懸空塞，涉及到定位開關(guān)問題，有使用“提放式封隔器”配合開關(guān)的，存在“提放式封隔器”工作不可靠的問題；有使用壓力式開關(guān)的，存在壓力開關(guān)敏感度低，開關(guān)深度不穩(wěn)定的問題;有使用銷釘式開關(guān)的，也存在銷釘剪斷力范圍過大，導(dǎo)致開關(guān)深度不穩(wěn)定的問題。以上問題，受工藝、材料及成本的制約，已很難再有突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種石油工業(yè)用懸空打塞裝置及方法，能夠在井內(nèi)精準(zhǔn)定位后實(shí)現(xiàn)開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)了井下修井作業(yè)中的懸空打塞。
[0004]本發(fā)明提到的一種石油工業(yè)用懸空打塞裝置，包括頂桿機(jī)頭、擋板頂桿、摩擦塊軌道、軟彈簧、筒體、擋板座、第一銷軸、灰漿筒擋板、第二銷軸和灰漿筒，筒體的上部連接灰漿筒，在筒體內(nèi)壁上固定擋板座，擋板座的下側(cè)設(shè)有灰漿筒擋板，且灰漿筒擋板的一端通過第一銷軸連接到筒體內(nèi)壁上，另一端與擋板頂桿的上端配合，且所述的擋板頂桿的下端通過第二銷軸固定在筒體內(nèi)壁上，擋板頂桿繞第二銷軸旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)時(shí)，灰漿筒擋板繞第一銷軸旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)時(shí)，筒體上部的灰漿下落形成打塞;所述的擋板頂桿外側(cè)設(shè)有頂桿機(jī)頭，并通過頂桿機(jī)頭與外側(cè)的摩擦塊連接，摩擦塊在摩擦塊軌道內(nèi)滑動(dòng)，且摩擦塊底部設(shè)有軟彈簧。
[0005]上述的摩擦塊包括左摩擦塊、右摩擦塊、彈簧和銷釘，所述的左摩擦塊和右摩擦塊之間通過彈簧和銷釘連接，且摩擦塊軌道設(shè)置在筒體的外壁上的凹槽內(nèi)；彈簧正常時(shí)，摩擦塊的四分之三及以上部分位于摩擦塊軌道內(nèi)，彈簧壓縮后，摩擦塊整體位于摩擦塊軌道內(nèi)部;另外，左摩擦塊和右摩擦塊的上下端部為弧形，減少卡井的問題。
[0006]在摩擦塊軌道的中上部位置的筒體上設(shè)有長(zhǎng)條形狀的頂桿機(jī)頭軌道，頂桿機(jī)頭可沿著頂桿機(jī)頭軌道上下移動(dòng)。
[0007]上述的擋板頂桿包括鎖緊凹槽、錐形頸部、開關(guān)凸起和頂桿主體，在頂桿主體的頂部設(shè)有鎖緊凹槽，中部設(shè)有錐形頸部，在錐形頸部的下部設(shè)有開關(guān)凸起，頂桿機(jī)頭的外端與鎖緊凹槽配合鎖緊，在頂桿機(jī)頭下移時(shí)，在錐形頸部和開關(guān)凸起的作用下，頂桿主體繞第二銷軸旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)。
[0008]本發(fā)明提到的一種石油工業(yè)用懸空打塞裝置的使用方法，包括以下步驟:
一是組裝石油工業(yè)用懸空打塞裝置，將石油工業(yè)用懸空打塞裝置按照要求下放到井下預(yù)定的施工深度，停止下放，此過程中，摩擦塊整體位于摩擦塊軌道內(nèi)部，順序操作； 二是上提鋼絲繩，此時(shí)，由于重力作用和摩擦塊與井壁進(jìn)行摩擦，從而壓縮軟彈簧并帶動(dòng)頂桿機(jī)頭向下移動(dòng)，與此同時(shí)，頂桿機(jī)頭的端部與擋板頂桿的鎖緊凹槽分離，解除鎖定，另外，頂桿機(jī)頭繼續(xù)下行，在錐形頸部的施加徑向推力作用下，擋板頂桿開始繞第二銷軸旋轉(zhuǎn)，直至在開關(guān)凸起的作用下，將擋板頂桿旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)；
三是擋板頂桿處于自由下垂?fàn)顟B(tài)后，上方的灰漿筒擋板失去了擋板頂桿的支撐，也沿著側(cè)端的第一銷軸旋轉(zhuǎn)，從而使灰漿筒擋板上部的灰漿下落，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)打懸空塞。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過在筒體內(nèi)設(shè)有可以旋轉(zhuǎn)的擋板頂桿，該擋板頂桿通過外側(cè)的頂桿機(jī)頭與摩擦塊配合，實(shí)現(xiàn)井內(nèi)的精準(zhǔn)定位;另外，灰漿筒擋板通過擋板頂桿開關(guān)，通過擋板頂桿在預(yù)定位置的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)灰漿筒擋板的開關(guān)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)懸空打塞，解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題，工作可靠性高，并且提高了作業(yè)效率。
【附圖說明】
[0010]附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是擋板頂桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
上圖中:彈簧1、頂桿機(jī)頭2、左摩擦塊3、頂桿機(jī)頭軌道4、銷釘5、擋板頂桿6、右摩擦塊7、摩擦塊軌道8、軟彈簧9、筒體10、擋板座11、第一銷軸12、灰漿筒擋板13、第二銷軸14、密封圈15、灰漿筒16。
【具體實(shí)施方式】
[0011]結(jié)合附圖1-2，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
本發(fā)明提到的一種石油工業(yè)用懸空打塞裝置，包括頂桿機(jī)頭2、擋板頂桿6、摩擦塊軌道8、軟彈簧9、筒體10、擋板座11、第一銷軸12、灰漿筒擋板13、第二銷軸14和灰漿筒16，筒體1的上部連接灰漿筒16，在筒體1內(nèi)壁上固定擋板座11，擋板座11的下側(cè)設(shè)有灰漿筒擋板13，且灰漿筒擋板13的一端通過第一銷軸12連接到筒體10內(nèi)壁上，另一端與擋板頂桿6的上端配合，且所述的擋板頂桿6的下端通過第二銷軸14固定在筒體10內(nèi)壁上，擋板頂桿6繞第二銷軸14旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)時(shí)，灰漿筒擋板13繞第一銷軸12旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)時(shí)，筒體10上部的灰漿下落形成打塞;所述的擋板頂桿6外側(cè)設(shè)有頂桿機(jī)頭2，并通過頂桿機(jī)頭2與外側(cè)的摩擦塊連接，摩擦塊在摩擦塊軌道8內(nèi)滑動(dòng)，且摩擦塊底部設(shè)有軟彈簧9。
[0012]其中，摩擦塊包括左摩擦塊3、右摩擦塊7、彈簧I和銷釘5，所述的左摩擦塊3和右摩擦塊7之間通過彈簧I和銷釘5連接，且摩擦塊軌道8設(shè)置在筒體10的外壁上的凹槽內(nèi)；彈簧I正常時(shí)，摩擦塊的四分之三及以上部分位于摩擦塊軌道8內(nèi)，彈簧I壓縮后，摩擦塊整體位于摩擦塊軌道8內(nèi)部。
[0013]在摩擦塊軌道8的中上部位置的筒體10上設(shè)有長(zhǎng)條形狀的頂桿機(jī)頭軌道4，頂桿機(jī)頭2可沿著頂桿機(jī)頭軌道4上下移動(dòng)。
[0014]參照附圖2，本發(fā)明提到的擋板頂桿6包括鎖緊凹槽6.1、錐形頸部6.2、開關(guān)凸起6.3和頂桿主體6.4，在頂桿主體6.4的頂部設(shè)有鎖緊凹槽6.1，中部設(shè)有錐形頸部6.2，在錐形頸部6.2的下部設(shè)有開關(guān)凸起6.3，頂桿機(jī)頭2的外端與鎖緊凹槽6.1配合鎖緊，在頂桿機(jī)頭2下移時(shí)，在錐形頸部6.2和開關(guān)凸起6.3的作用下，頂桿主體6.4繞第二銷軸14旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)。
[0015]本發(fā)明提到的一種石油工業(yè)用懸空打塞裝置的使用方法，包括以下步驟:
一是組裝石油工業(yè)用懸空打塞裝置，頂桿機(jī)頭2的上部抵在灰漿筒擋板13的下表面，從而將灰漿封裝在灰漿筒內(nèi)，然后，將石油工業(yè)用懸空打塞裝置按照要求下放到井下預(yù)定的施工深度，停止下放，此過程中，摩擦塊整體位于摩擦塊軌道內(nèi)部，順序操作；
二是上提鋼絲繩，此時(shí)，由于重力作用和摩擦塊與井壁進(jìn)行摩擦，從而壓縮軟彈簧并帶動(dòng)頂桿機(jī)頭2向下移動(dòng)，與此同時(shí)，頂桿機(jī)頭2的端部與擋板頂桿的鎖緊凹槽分離，解除鎖定，另外，頂桿機(jī)頭繼續(xù)下行，在錐形頸部的施加徑向推力作用下，擋板頂桿6開始繞第二銷軸14旋轉(zhuǎn)，直至在開關(guān)凸起6.3的作用下，將擋板頂桿6旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)；
三是擋板頂桿6處于至自由下垂?fàn)顟B(tài)后，上方的灰漿筒擋板13失去了擋板頂桿6的支撐，也沿著側(cè)端的第一銷軸12旋轉(zhuǎn)，從而使灰漿筒擋板13上部的灰漿筒16內(nèi)的灰漿下落，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)打懸空塞。
[0016]以上所述，僅是本發(fā)明的部分較佳實(shí)施例，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可能利用上述闡述的技術(shù)方案加以修改或?qū)⑵湫薷臑榈韧募夹g(shù)方案。因此，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所進(jìn)行的任何簡(jiǎn)單修改或等同置換，盡屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石油工業(yè)用懸空打塞裝置，其特征是:包括頂桿機(jī)頭(2)、擋板頂桿(6)、摩擦塊軌道(8)、軟彈簧(9)、筒體(10)、擋板座(11)、第一銷軸(12)、灰漿筒擋板(13)、第二銷軸(14)和灰漿筒(16)，筒體(10)的上部連接灰漿筒(16)，在筒體(10)內(nèi)壁上固定擋板座(11)，擋板座(11)的下側(cè)設(shè)有灰漿筒擋板(13)，且灰漿筒擋板(13)的一端通過第一銷軸(12)連接到筒體(10)內(nèi)壁上，另一端與擋板頂桿(6)的上端配合，且所述的擋板頂桿(6)的下端通過第二銷軸(14)固定在筒體(10)內(nèi)壁上，擋板頂桿(6)繞第二銷軸(14)旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)，灰漿筒擋板(13)繞第一銷軸(12)旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)時(shí)，筒體(10)上部的灰漿下落形成打塞;所述的擋板頂桿(6 )外側(cè)設(shè)有頂桿機(jī)頭(2 )，并通過頂桿機(jī)頭(2)與外側(cè)的摩擦塊連接，摩擦塊在摩擦塊軌道(8)內(nèi)滑動(dòng)，且摩擦塊底部設(shè)有軟彈簧(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油工業(yè)用懸空打塞裝置，其特征是:所述的摩擦塊包括左摩擦塊(3)、右摩擦塊(7)、彈簧(I)和銷釘(5)，所述的左摩擦塊(3)和右摩擦塊(7)之間通過彈簧(I)和銷釘(5 )連接，且摩擦塊軌道(8 )設(shè)置在筒體(1 )的外壁上的凹槽內(nèi)；彈簧(I)正常時(shí)，摩擦塊的四分之三及以上部分位于摩擦塊軌道(8)內(nèi)，彈簧(I)壓縮后，摩擦塊整體位于摩擦塊軌道(8)內(nèi)部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油工業(yè)用懸空打塞裝置，其特征是:在摩擦塊軌道(8)的中上部位置的筒體(10)上設(shè)有長(zhǎng)條形狀的頂桿機(jī)頭軌道(4)，頂桿機(jī)頭(2)可沿著頂桿機(jī)頭軌道(4)上下移動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油工業(yè)用懸空打塞裝置，其特征是:所述的擋板頂桿(6)包括鎖緊凹槽(6.1)、錐形頸部(6.2)、開關(guān)凸起(6.3)和頂桿主體(6.4)，在頂桿主體(6.4)的頂部設(shè)有鎖緊凹槽(6.1)，中部設(shè)有錐形頸部(6.2)，在錐形頸部(6.2)的下部設(shè)有開關(guān)凸起(6.3)，頂桿機(jī)頭(2)的外端與鎖緊凹槽(6.1)配合鎖緊，在頂桿機(jī)頭(2)下移時(shí)，在錐形頸部(6.2)和開關(guān)凸起(6.3)的作用下，頂桿主體(6.4)繞第二銷軸(14)旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)。5.—種如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的石油工業(yè)用懸空打塞裝置的使用方法，其特征是包括以下步驟: 一是組裝石油工業(yè)用懸空打塞裝置，再由快速修井設(shè)備用鋼絲繩輸送到井下；將石油工業(yè)用懸空打塞裝置按照要求下放到井下預(yù)定的施工深度，停止下放，此過程中，摩擦塊整體位于摩擦塊軌道內(nèi)部，順序操作； 二是上提鋼絲繩，此時(shí)，由于重力作用和摩擦塊與井壁進(jìn)行摩擦，從而壓縮軟彈簧并帶動(dòng)頂桿機(jī)頭(2)向下移動(dòng)，與此同時(shí)，頂桿機(jī)頭(2)的端部與擋板頂桿的鎖緊凹槽分離，解除鎖定，另外，頂桿機(jī)頭繼續(xù)下行，在錐形頸部的施加徑向推力作用下，擋板頂桿(6)開始繞第二銷軸(14)旋轉(zhuǎn)，直至在開關(guān)凸起(6.3)的作用下，將擋板頂桿(6)旋轉(zhuǎn)至自由下垂?fàn)顟B(tài)； 三是擋板頂桿(6)處于自由下垂?fàn)顟B(tài)，上方的灰漿筒擋板(13)失去了擋板頂桿(6)的支撐，也沿著側(cè)端的第一銷軸(12)旋轉(zhuǎn)，從而使灰漿筒擋板(13)上部的灰漿下落，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)打懸空塞。
【文檔編號(hào)】E21B33/13GK105822254SQ201610215459
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】辛玉建
【申請(qǐng)人】辛玉建