一种用于油管桥塞的坐封工具的制作方法

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1.本实用新型涉及一种用于油管桥塞的坐封工具。

背景技术：

2.桥塞是一种用于完成油气井封堵作业的井下工具。在桥塞对油气井坐封的过程中，是利用桥塞上所连接的桥塞坐封工具产生推力或拉力，并将这种推力或拉力作用在桥塞得卡瓦上和胶筒上，从而使桥塞完成坐封。因此，桥塞必须与桥塞坐封工具配合使用。
3.而现有的桥塞坐封工具主要分为机械坐封工具和电缆坐封工具。机械坐封工具需要依靠管柱送放桥塞，这种送放桥塞的方式施工周期长且作业费用高。而另一种电缆坐封工具使用缓释火药作为动力源，火药的管理手续繁杂且存在安全隐患，并且这种电缆坐封工具的管理及使用成本高。

技术实现要素：

4.针对如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种用于油管桥塞的坐封工具。该工具在坐封桥塞时的操作简便，施工周期短，同时该工具的安全风险低，无需高昂的管理及使用成本。
5.根据本实用新型的用于油管桥塞的坐封工具，包括连接在桥塞上的具有通道的本体，以及设置在所述本体外侧的与所述通道连通的多个腔体，所述腔体内设置有活动件，所述活动件与桥塞卡瓦相连接，能够带动所述桥塞卡瓦运动。
6.其中，在所述通道内固定有阀座，所述阀座上设置有连通所述通道的第二通孔，所述第二通孔能够将流经所述本体外侧的高压流体经所述通道通入所述腔体中，带动所述活动件运动。
7.在一个优选的实施例中，在所述阀座上还设置有密封件，所述密封件能够在所述通道内沿轴向朝远离阀座的一侧运动，使得所述密封件具有打开所述第二通孔的第一位置和关闭所述第二通孔的第二位置。
8.在一个优选的实施例中，在所述密封件上设置有能够带动密封件运动的弹性件，所述弹性件具有连接在阀座上的固定端，所述弹性件设置为当所述密封件位于第一位置时处于压缩状态。
9.在一个优选的实施例中，在所述密封件和阀座之间设置有防止所述密封件朝靠近腔体的一侧运动的限位机构。
10.在一个优选的实施例中，在所述阀座远离所述腔体的一端设置有钢球锁定结构，所述钢球锁定结构件具有仅可向靠近所述密封件的方向运动的锁定状态和可自由运动的解锁状态。
11.在一个优选的实施例中，在所述钢球锁定结构远离阀座的一端设置有压力发生装置，所述压力发生装置能够产生高压推动所述钢球锁定结构，使所述钢球锁定结构解锁。
12.在一个优选的实施例中，所述压力发生装置设置为能够在一定温度下气化的膨胀
体。
13.在一个优选的实施例中，在所述压力发生装置上还连接有能够产生所述温度的电路，所述电路具有计时控制装置。
14.在一个优选的实施例中，在所述压力发生装置和阀座轴向之间的本体的外壁上还设置有泄压孔。
15.在一个优选的实施例中，在所述第二通孔远离所述通道的一侧设置有过滤网。
附图说明
16.下面将参照附图对本实用新型进行说明。
17.图1示意显示了根据本实用新型的一种用于油管桥塞的坐封工具的示意图。
18.在本技术中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
19.下面通过附图来对本实用新型进行介绍。
20.图1显示了根据本实用新型的一种用于油管桥塞的坐封工具100。如图1所示，所述的用于油管桥塞的坐封工具100包括本体10。在所述本体10的第一端12上设置有上接头13，所述上接头13可以与钢丝或电缆绳的帽头等装置连接，通过钢丝或电缆等装置将所述用于油管桥塞的坐封工具100下入油井之中。同时，在所述本体10的第二端16上设置有第一剪切销钉18，通过第一剪切销钉18将所述用于油管桥塞的坐封工具100连接在桥塞(未示出)上。
21.如图1所示，所述本体10构造为管状，在所述本体10内限定有供流体流通的通道15。在所述本体10靠进第二端16的本体外壁上设置有腔体20。所述腔体20通过第一通孔22与所述通道15相连通，使得所述通道15内的流体能够进入所述腔体20中。同时，在所述腔体内设置有活动件25，所述活动件25能够在进入所述腔体20中的高压流体的压力作用下在所述内腔20内移动。
22.在本实用新型中，所述本体10的第二端16与桥塞相连接，使得所述活动件 25能够通过一个带有刚度的连接件28连接在桥塞的卡瓦(未示出)上。由此，当所述活动件运动时，能够带动桥塞的卡瓦运动，从而实现桥塞的坐封。
23.在一个优选的实施例中，在所述本体10的外壁上设置有两个相连接的腔体 20，以保证所述活动件25能够对桥塞的卡瓦施加足够的坐封力，使桥塞顺利的完成坐封。
24.如图1所示，在所述腔体20远离第一剪切销钉18的一侧的通道15中还设置有阀座30。所述阀座30上设置有连通通道15和本体10外壁的环状的第二通孔 35，使得本体10外侧的高压流体能够通过所述第二通孔35从本体10外侧的油井进入所述通道15中，进而通过所述第一通孔22进入所述腔体20中，推动所述活动件25运动。
25.在一个优选的实施例中，在所述第二通孔35远离所述通道15的一侧还设置有过滤网36，所述过滤网36能够过滤进入所述通道15内的高压液体中的固体杂质，防止所述第一通孔22、第二通孔35以及通道15被堵塞。
26.同时，在所述阀座30上还设置有环状的密封件38。所述密封件38能够沿着所述通道15的轴向朝远离阀座30的一侧进行运动，使得所述密封件38具有封闭所述第二通孔35的
第一位置和打开所述第二通孔35的第二位置。
27.如图1所示，在所述密封件38上还连接有弹性件40，所述弹性件40例如可以是弹簧。并且所述弹性件40具有固定连接在所述阀座30上的固定端45。所述密封件38能够在所述弹性件40的带动下在所述通道15内沿轴向运动。
28.在所述弹性件40远离密封件38的一端的通道15内还设置有钢球锁定机构 50。所述钢球锁定结构50具有仅能沿轴向朝一个方向运动的锁定状态，而当所述钢球锁定结构50在外力的推动下向着这个可移动方向移动一段距离后，其又能够从锁定状态转换到能沿轴向自由移动的解锁状态。而由于这种钢球锁定机构 50是本领域的设计人员所熟知的，在此略去对这种钢球锁定机构50具体结构的说明。
29.而在本实用新型中，所述钢球锁定机构50构造为在锁定状态时能够向靠近所述密封件38的方向移动。并且，所述弹性件40设置为当所述钢球锁定机构50 处于锁定状态时，所述弹性件40处于压缩状态。
30.如图1所示，在所述密封件38和阀座30之间设置有防止弹性件40复原的限位机构60。所述限位机构60包括设置在密封件38上的第一凸台(未示出)和设置在阀座30上的第二凸台(未示出)。所述第一凸台和第二凸台能够在密封件 38和阀座30之间形成咬合，防止密封件38向靠近本体10的第二端16的方向移动，从而防止所述弹性件40连接在密封件38的一端移动，保证当所述钢球锁定机构50向靠近所述密封件38的方向移动时，所述弹性件40始终处于压缩状态。
31.在一个优选的实施例中，所述第一凸台构造为套设在所述密封件38上的多道密封圈。通过这种设置，可以使得第一凸台具有密封所述通道15的作用，防止高压流体提前流入所述通道15中，提高所述密封件38的密封效果。
32.而当所述钢球锁定机构50移动一段距离，并转变为解锁状态后，所述钢球锁定机构50便能在外力作用下自由移动，不在对所述弹性件40构成限制。此时所述弹性件40会推动钢球锁定机构50向远离阀座30的方向移动，并带动所述密封件38向远离阀座30的方向移动，直至所述弹性件40恢复至正常状态。
33.而在本实用新型中，所述密封件38设置为能够在所述弹性件40恢复至正常状态时或恢复至正常状态前移动至第二位置，从而打开所述第二通孔35，保证高压流体能够在所述弹性件40恢复至正常状态时进入所述腔体20中。
34.如图1所示，在所述钢球锁定机构50远离阀座30的一侧设置有压力发生装置70。所述压力发生装置70能够在钢球锁定机构50远离阀座30的一侧产生推动钢球锁定机构50移动解锁的压力。所述压力发生装置70优选地设置为一个能够在高温下发生气化的固体膨胀块。容易理解，当所述压力发生装置70在高温下发生气化时，所述钢球锁定机构50远离阀座30的一侧的气压会快速上升，从而形成推动钢球锁定机构50运动的推力。
35.而当钢球锁定机构50解锁后，为了防止所述锁定机构50远离阀座30的一侧的气压阻碍钢球锁定机构50向远离阀座30的一侧运动，在所述压力发生装置70 和阀座30轴向之间的本体10的外壁上还设置有泄压孔65。当所述钢球锁定机构 50处于未解锁的初始位置时，所述泄压孔65被所述钢球锁定机构50所封闭；在钢球锁定机构50向靠近阀座30的一侧运动的过程中，在阀座30和钢球锁定机构50之间会产生一个逐渐增大的间隙68；当钢球锁定机构50到达解锁位置后，所述间隙68与所述泄压孔65相连通。此时所述间隙68内的高压
气体会从泄压孔65散出，使得所述间隙68内的气压恢复至常压状态，从而防止高压气体阻碍钢球锁定机构50向远离阀座30的一侧运动。
36.如图1所示，在所述压力发生装置70远离阀座30的一侧还连接有控制电路 80。所述控制电路80能够在连通时产生高温，促使所述压力发生装置70气化。同时，所述控制电路80还包括计时装置85，通过计时装置85可以控制控制电路 80从切断状态转换为连通状态的时间。
37.以下简述根据本实用新型的用于油管桥塞的坐封工具100的使用过程。
38.本实用新型的用于油管桥塞的坐封工具100的第一端12通过上接头13连接在钢丝或电缆绳帽头上，第二端16通过第一剪切销钉18连接在桥塞上。安装完毕后根据桥塞坐封的深度和下井速度在计时装置85上设定好控制电路80开启的时间，将所述坐封工具100随着桥塞一同下入油井之中。
39.当桥塞到达预定的坐封位置后，所述控制电路80开启并产生高温，在高温的作用下压力发生装置70迅速气化产生高压气体。此时，所述高压气体的推动钢球锁定机构50向靠近阀座30的方向移动，压缩弹性件40并使钢球锁定机构50 转变为解锁状态。此时，所述钢球锁定机构50无法再限制弹性件40向靠近钢球锁定机构50的方向移动。
40.待压力发生装置70完全气化后，气化过程中所产生的气体会通过泄压孔65 逸散出所述通道15，使得钢球锁定机构50靠近此压力发生装置70的一侧恢复至常压状态。此时，被压缩的弹性件40会在弹力的作用下恢复至初始状态。在弹性件40恢复的过程中，由于弹性件40的固定端45固定地连接在所述阀座30上，因此在弹力作用下，所述弹性件40只能向靠近钢球锁定机构50的方向移动。在这一过程中，所述密封件38会在弹性件40的带动下向靠近钢球锁定机构50的方向移动，并到达打开所述第二通孔35的第一位置。
41.当第二通孔35被打开后，位于本体10外侧高压流体会通过所述当第二通孔35流入所述通道15中，再经过第一通孔22进入所述腔体20中，推动所述腔体20内的活动件25移动。而所述活动件25与桥塞卡瓦相连接，因此所述活动件 25能够推动并打开桥塞卡瓦，使得桥塞完成坐封。
42.当桥塞完成坐封后，随着所述腔体20内的流体压力继续增大，所述活动件 25会剪断第一剪切销钉18，从而切断所述坐封工具100与桥塞。待第一剪切销钉18被切断后，即可通过上提上接头13，将所述坐封工具100提出油井。
43.而在所述坐封工具100提出油井后，通过更换所述压力发生装置70，即可实现所述坐封工具100的重复使用，从而有利于节约成本。
44.最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于油管桥塞的坐封工具(100)，其特征在于，包括：连接在桥塞上的具有通道(15)的本体(10)，以及设置在所述本体外侧的通过第一通孔(22)与所述通道连通的多个腔体(20)，所述腔体内设置有活动件(25)，所述活动件与桥塞卡瓦相连接，能够带动所述桥塞卡瓦运动，其中，在所述通道内固定有阀座(30)，所述阀座上设置有连通所述通道的第二通孔(35)，所述第二通孔能够将流经所述本体外侧的高压流体经所述通道通入所述腔体中，带动所述活动件运动。2.根据权利要求1所述的用于油管桥塞的坐封工具，其特征在于，在所述阀座上还设置有密封件(38)，所述密封件能够在所述通道内沿轴向朝远离腔体的一侧运动，使得所述密封件具有打开所述第二通孔的第一位置和关闭所述第二通孔的第二位置。3.根据权利要求2所述的用于油管桥塞的坐封工具，其特征在于，在所述密封件上设置有能够带动密封件运动的弹性件(40)，所述弹性件具有连接在阀座上的固定端(45)，并且设置为当所述密封件位于第一位置时处于压缩状态。4.根据权利要求3所述的用于油管桥塞的坐封工具，其特征在于，在所述密封件和阀座之间设置有防止所述密封件朝靠近腔体的一侧运动的限位机构(60)。5.根据权利要求2-4中任一项所述的用于油管桥塞的坐封工具，其特征在于，在所述阀座远离所述腔体的一端设置有钢球锁定结构(50)，所述钢球锁定结构件具有仅能向靠近所述密封件的方向运动的锁定状态和能自由运动的解锁状态。6.根据权利要求5所述的用于油管桥塞的坐封工具，其特征在于，在所述钢球锁定结构远离阀座的一端设置有压力发生装置(70)，所述压力发生装置能够产生压力推动所述钢球锁定结构，使所述钢球锁定结构解锁。7.根据权利要求6所述的用于油管桥塞的坐封工具，所述压力发生装置设置为能够在一定温度下气化的膨胀体。8.根据权利要求7所述的用于油管桥塞的坐封工具，其特征在于，在所述压力发生装置上还连接有能够产生所述温度的电路(80)，所述电路具有计时控制装置(85)。9.根据权利要求7所述的用于油管桥塞的坐封工具，其特征在于，在所述压力发生装置和阀座轴向之间的本体的外壁上还设置有泄压孔(65)。10.根据权利要求1-4中任一项所述的用于油管桥塞的坐封工具，其特征在于，在所述第二通孔远离所述通道的一侧设置有过滤网。

技术总结

本实用新型提供一种用于油管桥塞的坐封工具，包括连接在桥塞上的具有通道的本体，以及设置在所述本体外侧的与所述通道连通的多个腔体，所述腔体内设置有活动件，所述活动件与桥塞卡瓦相连接，能够带动所述桥塞卡瓦进行运动。其中，在所述通道内固定有阀座，所述阀座上设置有连通所述通道的第二通孔，所述第二通孔能够将流经所述本外侧的高压流体经所述通道通入所述腔体中，带动所述活动件进行运动。本实用所提出的用于油管桥塞的坐封工具在坐封桥塞时的操作简便，施工周期短，同时该工具的安全风险低，无需高昂的管理及使用成本。无需高昂的管理及使用成本。无需高昂的管理及使用成本。