一种基于空气腔的油管堵塞器的制作方法

土层或岩石的钻进;采矿的设备制造及其应用技术1.本实用新型涉及油管堵塞工具技术领域，具体地说是一种基于空气腔的油管堵塞器。背景技术：2.由于酸化、结垢等原因，底阀及附近尾管漏失问题日益突出，这严重缩短了管柱寿命。而通过动管柱重新作业的方式解决，成本较高、花费大量人力物力。因此，研制油管堵塞器封堵住油管底部，在油管底部内部实现封堵、丢手、反洗井功能，延长管柱寿命。目前常用的油管堵塞器有多种，根据其橡胶件坐封原理不同，分为机械旋转型、液压控制型、电动型、钢丝上提型；目前现场应用的堵塞器中机械旋转型堵塞器，要求堵塞器连接管柱下入，施工复杂度高；电动型堵塞器需要通过电缆提供电能，并且需要堵塞器中含有电路结构，因此工具的复杂度高，成本高。钢丝上提型堵塞器施工复杂度高，需要对上提力进行严格的设计。3.经过检索获得以下现有技术文件：4.a1：cn 102654043 b自坐封式油管堵塞器2014.05.28；5.a2:cn 107916910 b独立液控封隔器控压阀2020.07.17；6.a3：cn 112302565 a一种解除空气腔内负压控制解封的封隔器2021.02.02；7.a4:cn203925409u一种油管堵塞器2014.06.25；8.a5：cn205977169u一种撞击式油管堵塞器2017.02.22；9.a1本发明涉及一种自坐封式油管堵塞器，堵塞器内部有空气腔，依靠油管内液压推动活塞运动实现胶筒坐封、卡瓦张开。中心管外安装有外中心管，外中心管外顺次安装有上卡瓦托、卡瓦、卡瓦托、胶筒、胶筒压帽、缸套、上活塞和尾套管，下活塞安装于外中心管和尾套管之间，下活塞之上形成压力腔，下活塞之下形成常压空气腔。10.a2本发明涉及一种独立液控封隔器控压阀，本发明采用内置液压油单流体设计实现液控管线内液压油流向控制，同时采用双活塞联动设计实现控压阀夹壁腔与油管通道开关控制，满足了海上液控式封隔器井下快速泄压解封的要求。11.a3本发明公开了一种解除空气腔内负压控制解封的封隔器，涉及油田井下工具技术领域，包括胶筒、中心管和坐封活塞，胶筒和坐封活塞均套装在中心管的外侧，中心管的侧壁上加工有过液孔，所述坐封活塞在中心管上的位置位于胶筒与过液孔之间，还包括密封座、推环和推套，密封座和推环均套在中心管的外侧，推环的位置位于胶筒和密封座之间，所述推套安装于所述密封座的外侧并与密封座滑动密封配合，推套的上端抵在所述推环上，推套的下端套装在所述坐封活塞上端的外侧并通过密封圈与之密封。12.a4本实用新型公开了一种油管堵塞器，包括中心管、卡瓦、锥体、胶筒、胶筒加压座、活塞，中心管套接在中心杆上，中心杆上部经坐封剪钉套接有上接头，中心杆上端设有打捞头，中心杆下端经解封剪钉与连接套相连，连接套外部套接导向头，导向头外圆上设有平衡进液孔；上接头下端与卡瓦托旋接，卡瓦托下端卡接卡瓦，卡瓦中有一片为释放卡瓦；胶筒加压座下端与锁套旋接，活塞与中心管旋接，活塞下端设有锁环，锁套内孔设有与锁环相应的齿圈，活塞上端的锁套壁上设有坐封进液孔，锁套下端与导向头密封旋接；活塞、中心杆、锁套及连接套围成密闭环形空气腔。13.a5本实用新型公开了一种撞击式油管堵塞器，包括从上向下依次连接的卡瓦座、卡瓦、锥体、胶筒和胶筒座，在所述胶筒座下端连接有导向体，在所述卡瓦座上连接有连接管，所述卡瓦、锥体、胶筒和胶筒座套插在连接管上，所述卡瓦座、连接管和导向体套插在中心杆上，在连接管下端设置有活塞部，所述中心杆、导向体和连接管下端的活塞部构成密封的空气腔，活塞部上端面与胶筒座下端面之间的间隙与导向体外部通连；在胶筒座与连接管之间设置有卡接件，在中心杆上设置有凹槽，卡接件可落入中心杆上的凹槽中。14.总之，以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。技术实现要素：15.针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于空气腔的油管堵塞器，是利用井筒中压力实现自动坐封、丢手、卡瓦张开和反洗井。由于做出上述功能需要设定一定数值的力来达到目的，所以通过设置空气腔来进行方便的设定需要克服空气腔所需要的压力，这样液压力就会变的可控。该堵塞器结构简单、施工操作便捷、坐封和丢手力可以任意设计、实用性强、应用范围广。16.为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：17.一种基于空气腔的油管堵塞器，包括丢手机构、坐封机构；18.还包括空气腔外套；19.所述丢手机构具有丢手活塞，所述坐封机构具有坐封活塞；20.所述丢手活塞装配于空气腔外套上端口内部，所述坐封活塞装配于空气腔外套下端口内部，使空气腔外套内部形成一个密闭腔。21.进一步地，所述丢手机构包括绳帽、丢手连接杆、丢手剪钉、上压帽、丢手活塞；22.所述绳帽通过丢手剪钉与丢手连接杆连接，所述丢手连接杆下端与丢手活塞丝扣式连接，所述空气腔外套上端安装一防止丢手活塞上脱的上压帽；23.所述绳帽与上压帽之间具有缝隙，上压帽与丢手连接杆之间具有第一轴向通道，第一轴向通道上与缝隙连通，下与丢手活塞上端面连通，即使液压力直接通过缝隙及第一轴向通道传至丢手活塞。24.进一步地，所述坐封机构包括护套、活塞杆、坐封活塞、下活塞、下部中心杆、胶筒；25.所述护套上端与空气腔外套下端连接，护套下端与下压帽连接；26.所述活塞杆置于护套内部，活塞杆上端与坐封活塞连接，活塞杆下端与下活塞连接，下活塞装配于护套内并通过剪钉连接护套，下活塞下端连接下部中心杆，所述胶筒套装在下部中心杆上，下压帽下端压住胶筒上端；27.所述活塞杆外壁与护套上端口内壁之间构成滑动密封副，在坐封活塞与护套上端面之间构成第一液压腔，在空气腔护套下端开设一个能连通第一液压腔的第一进液孔；28.所述下活塞内部具有第二液压腔，所述护套开设有能连通第二液压腔的第二进液孔。29.进一步地，还包括卡瓦机构，所述卡瓦机构连接坐封机构。30.进一步地，所述卡瓦机构包括锥体、卡瓦、导向头；31.所述卡瓦装配在下部中心杆下半段开设的卡瓦槽内，锥体套装在下部中心杆外部并配装剪钉，卡瓦与锥体以锥面相互配合接触；32.所述导向头上端同时与下部中心杆、卡瓦连接。33.进一步地，所述下部中心杆具有中心孔，中心孔上端口具有一个锥形扩径口，作为钢球投落处，下部中心杆的中心孔孔径小于钢球直径；34.所述锥形扩径口上端面对下活塞并连通第二液压腔，下部中心杆及锥体同时开设反洗井进液孔，即反洗井进液孔与下部中心杆的中心孔连通。35.进一步地，所述下活塞的第二液压腔底部安装有挡杆能防止钢球进入第二液压腔，挡杆周围的间隙能保证反洗井液体可以流入第二液压腔。36.进一步地，还包括防退机构；37.所述护套包括中间护套、下部外套，所述中间护套下端通过连接套与下部外套连接；防退机构连接在活塞杆外部与活塞杆相互作用；38.所述中间护套、连接套均能对防退机构形成轴向限位。39.进一步地，所述防退机构包括连接套、锁环、挡环；40.活塞杆外壁开设马牙扣；锁环套装在活塞杆的马牙扣上，使得活塞杆相对于护套仅能向上运动，不可以向下运动；41.活塞杆外壁的马牙扣上还安装锁环、挡环，其中锁环位于连接套上端面上方，挡环位于锁环上端面上方，中间护套内壁开设用于防止挡环上移的限位肩台。42.进一步地，所述连接套与中间护套配装防松钉，连接套与下部外套也配装防松钉。43.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：44.将堵塞器上端绳帽处连接马笼头，通过钢丝或电缆下入井中指定位置，向油管内部注水。丢手：当油管内水压升高时，液体通过绳帽和上压帽之间的缝隙进入，沿着丢手连接杆和上压帽之间的缝隙运动到丢手活塞与防松钉之间的缝隙，向右推动丢手活塞运动，剪短丢手剪钉，绳帽与堵塞器脱开，实现丢手。胶筒坐封+卡瓦张开：当油管内压力升高时，液体进入第一液压腔，液压推动坐封活塞向上运动，压缩空气腔；同时液体进入第二液压腔，推动下活塞向上运动；剪断坐封剪钉；活塞杆螺纹连接下活塞，下活塞螺纹连接下部中心杆一起向上运动。当下部中心杆向上运动，带动卡瓦向上运动，卡瓦推动锥体剪断椎体上的剪钉，进一步向上运动，推动胶筒，卡瓦张开、胶筒坐封；反洗井：当胶筒坐封、卡瓦张开；此时中心杆上的反洗井进液孔与锥体上的进液孔相对，液体可以进入下部中心杆内部，向上流动至钢球处，顶开钢球、向上流动至下活塞内部，再沿着下活塞侧孔流出至油管内，实现反洗井；其中挡杆为长方体，防止钢球向上顶堵塞下活塞。45.本实用新型利用井筒中压力实现自动坐封、丢手、卡瓦张开和反洗井。由于做出上述功能需要设定一定数值的力来达到目的，所以通过设置空气腔来进行方便的设定需要克服空气腔所需要的压力，这样液压力就会变的可控。该堵塞器结构简单、施工操作便捷、坐封和丢手力可以任意设计、实用性强、应用范围广。附图说明46.图1为本实用新型的一种基于空气腔的油管堵塞器的结构示意图；47.图2为活塞杆上的马牙扣结构示意图。48.图中：绳帽1、丢手连接杆2、丢手剪钉3、上压帽4、防松钉5、“o”型胶圈6、丢手活塞7、空气腔外套8、坐封活塞9、活塞杆10、“o”型胶圈11、防松钉12、中间护套13、挡环14、锁环15、“o”型胶圈16、防松钉17、连接套18、防松钉19、下部外套20、下活塞21、坐封剪钉22、下部中心杆23、挡杆24、钢球25、下压帽27、胶筒28、锥体29、卡瓦30、防松钉31、导向头32。具体实施方式49.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。50.实施例1：51.请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：52.一种基于空气腔的油管堵塞器，包括：丢手机构、坐封机构、防退机构、卡瓦机构、反洗井机构五部分。其中丢手机构坐落于所述堵塞器的一端，油管内液体压力推动丢手活塞向中心方向运动，剪断丢手剪钉实现丢手；所述坐封机构、卡瓦机构和反洗井机构坐落于所述堵塞器的另一端，在坐封活塞和中心杆的带动下向中心方向运动，依次剪断卡瓦剪钉、坐封剪钉，实现卡瓦张开、胶筒压缩坐封；所述堵塞器中部内为空气腔。中心管中空，外有联通孔，可以实现胶筒上下联通，实现反洗井功能。53.所述丢手机构包括：绳帽1、丢手连接杆2、丢手剪钉3、上压帽4、防松钉5、“o”型胶圈6、丢手活塞7、空气腔外套8；其工作原理为绳帽1通过丢手剪钉3与丢手连接杆2连接；上压帽4通过防松钉5和外螺纹与外套8连接；丢手连接杆2与丢手活塞7通过螺纹连接；丢手活塞7外安装有“o”型胶圈6，用于密封空气腔外套8内部的空气腔；丢手工作原理：当油管内水压升高时，液体通过绳帽1和上压帽4之间的缝隙进入，沿着丢手连接杆2和上压帽4之间的缝隙运动到丢手活塞7与防松钉5之间的缝隙，向右推动丢手活塞运动，剪短丢手剪钉3，绳帽1与堵塞器脱开，实现丢手。54.所述坐封机构包括：坐封活塞9、活塞杆10、“o”型胶圈11、防松钉12、中间护套13、下部护套20、下活塞21、坐封剪钉22、下部中心杆23、下压帽27、胶筒28；其中坐封活塞9和活塞杆10之间通过螺纹连接；坐封活塞9与空气腔外套8之间通过“o”型胶圈密封；活塞杆10与中间护套13之间通过“o”型胶圈11密封；空气腔外套8与中间护套13之间通过螺纹和防松钉12连接；空气腔外套8、坐封活塞9、活塞杆10、中间护套13之间形成第一液压腔，且空气腔外套8在空腔外侧有进液孔；下活塞21和下部护套20有对应的联通孔，且下活塞21内部有第二液压腔；下活塞21与下部中心杆23之间通过螺纹连接；下压帽27与下部护套20之间通过螺纹连接，且安装有防松钉26；坐封原理：当油管内压力升高时，液体进入第一液压腔，液压推动坐封活塞9向上运动，压缩空气腔；同时液体进入第二液压腔，推动下活塞21向上运动，由于空气腔的压力，增大了剪断剪钉所需要的液压力，所以可以任意设定空气腔的压力来获得需要剪断剪钉的力，这样液压力就变的可控；剪断坐封剪钉22；活塞杆10螺纹连接下活塞21，下活塞21螺纹连接下部中心杆23一起向上运动。55.所述防退机构包括：挡环14、锁环15、“o”型胶圈16、防松钉17、连接套18、防松钉19、下部外套20；其中连接套19通过螺纹和防松钉17及防松钉19分别连接中间护套13和下部护套20，且有“o”型胶圈16密封；连接套18内侧为活塞杆10，两者无连接；挡环14为圆环，阻挡锁环15移动；锁环15为c型环，被卡在挡环14和连接套18之间；活塞杆10外侧有马牙扣，如图2所示。原理：当活塞10向左运动时，锁环15被挡环14挡住，且锁环15张开，滑动到下一个马牙扣上，直到活塞10停止运动；56.所述卡瓦机构：锥体29、卡瓦30、防松钉31、导向头32；所述锥体29上有钉，防止卡瓦误张开，其上有孔用于反洗井通道；卡瓦30通过螺纹和防松钉与导向头32连接；导向头32通过螺纹与下部中心杆23连接；卡瓦张开过程：当下部中心杆23向上运动，带动卡瓦23向上运动，卡瓦推动锥体29剪断椎体上的剪钉，进一步向上运动，推动胶筒28，卡瓦23张开、胶筒坐封；57.反洗井机构：涉及的部件包括：锥体29、下部中心杆23、钢球25、挡杆24、下活塞21；反洗井原理：当胶筒28坐封、卡瓦23张开；此时中心杆23上的反洗井进液孔与锥体29上的进液孔相对，液体可以进入下部中心杆23内部，向上流动至钢球25处，顶开钢球25、向上流动至下活塞21内部，再沿着下活塞21侧孔流出至油管内，实现反洗井；其中挡杆24为长方体，防止钢球25向上顶堵塞下活塞21。58.将堵塞器上端绳帽处连接马笼头，通过钢丝或电缆下入井中指定位置，向油管内部注水。59.实施例2：60.丢手：当油管内水压升高时，液体通过绳帽1和上压帽4之间的缝隙进入，沿着丢手连接杆2和上压帽4之间的缝隙运动到丢手活塞7与防松钉5之间的缝隙，向下推动丢手活塞运动，剪短丢手剪钉3，绳帽1与堵塞器脱开，实现丢手。61.实施例3：62.胶筒坐封+卡瓦张开：当油管内压力升高时，液体进入第一液压腔，液压推动坐封活塞9向上运动，压缩空气腔；同时液体进入第二液压腔，推动下活塞21向上运动；剪断坐封剪钉22；活塞杆10螺纹连接下活塞21，下活塞21螺纹连接下部中心杆23一起向上运动。当下部中心杆23向上运动，带动卡瓦23向上运动，卡瓦推动锥体29剪断椎体上的剪钉，进一步向上运动，推动胶筒28，卡瓦23张开、胶筒坐封；63.实施例4：64.反洗井：当胶筒28坐封、卡瓦23张开；此时中心杆23上的反洗井进液孔与锥体29上的进液孔相对，液体可以进入下部中心杆23内部，向上流动至钢球25处，顶开钢球25、向上流动至下活塞21内部，再沿着下活塞21侧孔流出至油管内，实现反洗井；其中挡杆24为长方体，防止钢球25向上顶堵塞下活塞21。65.本实用新型创新点总结为以下两点：66.1、采用空气腔的结构，堵塞器两端活塞同时向中间运动。67.2、利用油管中液体压力，实现堵塞器的丢手、坐封、卡瓦张开和反洗井功能。68.本技术中凡是没有展开论述的零部件本身、本技术中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。69.在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。70.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。71.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。72.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。









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