專利名稱：滑套控制工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種滑套開關(guān)，尤其有關(guān)于一種液力驅(qū)動(dòng)用于實(shí)現(xiàn)井下滑套位置識別及開關(guān)滑套的滑套控制工具。
背景技術(shù)：
隨著多段壓裂技術(shù)的推廣與應(yīng)用，滑套工具在油田的應(yīng)用越來越廣泛，準(zhǔn)確確定滑套位置并正常完成滑套開關(guān)動(dòng)作將直接影響到多段壓裂作業(yè)的順利進(jìn)行。目前，油田常用的滑套識別技術(shù)為凹槽識別，也即，通過滑套控制工具上設(shè)置的凸塊對滑套內(nèi)周壁上的凹槽進(jìn)行識別，以使凸塊卡設(shè)在凹槽內(nèi)而實(shí)現(xiàn)滑套控制工具與滑套間的連接，之后通過上移或下放油管，實(shí)現(xiàn)對井下滑套的開啟或關(guān)閉。但是，在水平井、大斜度井等具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)井壁的井筒中作業(yè)時(shí)，滑套內(nèi)周壁上的凹槽內(nèi)常常會(huì)沉積砂粒，凹槽深度變淺，導(dǎo)致滑套控制工具無法準(zhǔn)確識別滑套上的凹槽，而無法準(zhǔn)確定位滑套，造成作業(yè)失效；另外，由于現(xiàn)有的井筒中，各個(gè)井下工具通常需要通過接箍等連接部件進(jìn)行連接，在接箍與井下工具之間會(huì)形成凹陷結(jié)構(gòu)，當(dāng)滑套控制工具下放到油管內(nèi)后，接箍與井下工具之間形成的凹陷結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致滑套控制工具上的凸塊誤識別，而使凸塊卡設(shè)在該凹陷結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致滑套控制工具誤操作，造成作業(yè)失效。因此，有必要提供一種新的滑套控制工具，來克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種滑套控制工具，其可以準(zhǔn)確進(jìn)行滑套的識別與定位，無
誤差本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):本發(fā)明提供一種滑套控制工具，所述滑套控制工具包括:基管，其具有軸向貫通的中心孔，所述基管的上端連接有上接頭，其下端連接有下接頭，所述基管上開設(shè)有多個(gè)與所述中心孔相連通的活塞孔，所述活塞孔內(nèi)設(shè)有活塞；卡套，其具有兩個(gè)半卡套，所述兩個(gè)半卡套對扣套設(shè)在所述基管外，所述卡套的外周壁設(shè)有卡槽，所述卡槽的兩端分別形成有凸部，所述活塞與所述凸部相對；上壓環(huán)，其套設(shè)在所述基管上，并位于所述卡套的上端，在所述上壓環(huán)與所述上接頭之間設(shè)有上彈簧，所述上壓環(huán)通過所述上彈簧的頂?shù)侄鴫涸O(shè)在所述卡套的上端；下壓環(huán)，其套設(shè)在所述基管上，并位于所述卡套的下端，在所述下壓環(huán)與所述下接頭之間設(shè)有下彈簧，所述下壓環(huán)通過所述下彈簧的頂?shù)侄鴫涸O(shè)在所述卡套的下端。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述多個(gè)活塞孔開設(shè)在所述基管徑向相對的側(cè)壁上，并沿所述基管軸向排列設(shè)置。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述下接頭的下部連接有噴頭，所述噴頭上設(shè)有多個(gè)噴嘴。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述噴嘴沿所述噴頭的軸線方向向下向外傾斜設(shè)置。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述基管的上端設(shè)有多個(gè)與所述中心孔相連通的上過流孔，所述基管的上端與所述上壓環(huán)之間形成有上液腔，所述上液腔與所述上過流孔相連通；所述基管的下端設(shè)有多個(gè)與所述中心孔相連通的下過流孔，所述基管的下端與所述下壓環(huán)之間形成有下液腔，所述下液腔與所述下過流孔相連通。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述卡套的兩端為圓錐體形，所述上壓環(huán)的下端和所述下壓環(huán)的上端分別形成與所述卡套兩端的圓錐體形相配合的圓錐槽結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述上壓環(huán)與所述基管之間、所述上壓環(huán)與所述上接頭之間、所述下壓環(huán)與所述下接頭之間以及所述下壓環(huán)與所述基管之間分別設(shè)有多個(gè)密封圈。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述凸部的寬度小于所述卡槽的寬度。本發(fā)明的滑套控制工具的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是:該滑套控制工具通過油管或連續(xù)油管下放至井下滑套內(nèi)，其在下放過程中，上彈簧和下彈簧處于壓縮狀態(tài)，上壓環(huán)和下壓環(huán)通過上彈簧和下彈簧的作用被緊頂壓設(shè)在卡套的上下兩端，此時(shí)卡套處于收攏狀態(tài)，避免在下放過程中出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象；之后，通過向油管或連續(xù)油管內(nèi)注水打壓，活塞沿活塞孔徑向向外移動(dòng)，以頂?shù)挚ㄌ椎耐共?，使卡套的兩個(gè)半卡套徑向向外移動(dòng)，卡套處于張開狀態(tài)；當(dāng)該滑套控制工具到達(dá)井下滑套位置處時(shí)，由于卡套外周壁上開設(shè)的卡槽與井下滑套內(nèi)周壁上凸設(shè)的凸臺(tái)一一對應(yīng)的設(shè)計(jì)，使得卡套可自動(dòng)識別井下滑套上的凸臺(tái)并張開，以卡緊井下滑套，此時(shí)通過上提或下放油管或連續(xù)油管，實(shí)現(xiàn)井下滑套的開關(guān)動(dòng)作。當(dāng)需要對卡套進(jìn)行回縮收攏時(shí)，卸掉油管或連續(xù)油管內(nèi)的注入水水壓，此時(shí)，在上彈簧和下彈簧的彈性回復(fù)力的作用下，上壓環(huán)與下壓環(huán)相對運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而從卡套的上下兩端擠壓卡套，實(shí)現(xiàn)卡套的兩個(gè)半卡套的自動(dòng)收攏。本發(fā)明的滑套控制工具，卡套的卡槽及其卡槽上下兩端凸部的設(shè)計(jì)，可使滑套控制工具準(zhǔn)確地對井下滑套的凸臺(tái)進(jìn)行識別與定位，無誤差。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的滑套控制工具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的滑套控制工具未與滑套卡設(shè)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的滑套控制工具與滑套卡設(shè)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示，本發(fā)明提供一種滑套控制工具10，其包括基管1、卡套2、上壓環(huán)3和下壓環(huán)4。其中:基管I具有軸向貫通的中心孔11，所述基管I的上端連接有上接頭12，其下端連接有下接頭13，所述基管I上開設(shè)有多個(gè)與所述中心孔11相連通的活塞孔14，所述活塞孔14內(nèi)設(shè)有活塞15 ;卡套2具有兩個(gè)半卡套21，所述兩個(gè)半卡套21對扣套設(shè)在所述基管I外，所述卡套2的外周壁設(shè)有卡槽22，所述卡槽22的兩端分別形成有凸部23，所述活塞15與所述凸部23相對；上壓環(huán)3套設(shè)在所述基管I上，并位于所述卡套2的上端，在所述上壓環(huán)3與所述上接頭12之間設(shè)有上彈簧31，所述上壓環(huán)3通過所述上彈簧31的頂?shù)侄鴫涸O(shè)在所述卡套2的上端；下壓環(huán)4套設(shè)在所述基管I上，并位于所述卡套2的下端，在所述下壓環(huán)4與所述下接頭13之間設(shè)有下彈簧41，所述下壓環(huán)4通過所述下彈簧41的頂?shù)侄鴫涸O(shè)在所述卡套2的下端。具體是，基管I大體呈圓柱體形，其上端設(shè)有外螺紋段，上接頭12的下端設(shè)有內(nèi)螺紋段，基管I通過其上端的外螺紋段螺紋連接在上接頭12下端的內(nèi)螺紋段上而與上接頭12相連；基管I的下端設(shè)有外螺紋段，下接頭13的上端設(shè)有內(nèi)螺紋段，基管I通過其下端的外螺紋段螺紋連接在下接頭13上端的內(nèi)螺紋段上而與下接頭13相連。上接頭12設(shè)有軸向貫通的通孔121，下接頭13設(shè)有軸向貫通的通孔131，當(dāng)上接頭12、下接頭13分別連接在基管I上后，上接頭12的通孔121、基管I的中心孔11和下接頭13的通孔131形成一軸向貫通的通道。基管I上開設(shè)的與中心孔11相連通的多個(gè)活塞孔14，開設(shè)在所述基管I徑向相對的側(cè)壁上，并沿所述基管I軸向排列設(shè)置，也即，兩兩活塞孔14徑向相對并沿基管I軸向方向排成兩列。在本實(shí)施例中，在基管I上設(shè)有四個(gè)活塞孔14，沿基管I徑向相對設(shè)有兩個(gè)活塞孔14，另外兩個(gè)活塞孔14位于該兩活塞孔14的正下方。在本實(shí)施方式中，于活塞孔14內(nèi)過盈連接有活塞套16，活塞15設(shè)置在該活塞套16內(nèi)?？ㄌ?由兩個(gè)半圓形的半卡套21組成，兩個(gè)半卡套21對扣扣合在基管I外。兩個(gè)半卡套21外周壁上開設(shè)的卡槽22用于與井下滑套8的凸臺(tái)81卡扣配合，位于卡槽22上下兩端的凸部23用于識別井下滑套8的凸臺(tái)81上下兩端的凹陷結(jié)構(gòu)82，本發(fā)明采用滑套控制工具10的卡槽22對井下滑套8內(nèi)周壁的凸臺(tái)81進(jìn)行識別的技術(shù)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中，通過滑套控制工具上的凸臺(tái)來識別滑套內(nèi)周壁上的凹槽，而產(chǎn)生的滑套控制工具可能對井筒內(nèi)接箍與各井下工具之間的凹陷結(jié)構(gòu)進(jìn)行誤識別、誤操作的情況發(fā)生。在本發(fā)明中，卡套2卡槽22的寬度大于凸部23的寬度，這樣設(shè)計(jì)的好處是，請參閱圖2、圖3所示，當(dāng)滑套控制工具10下入井下滑套8內(nèi)后，卡槽22可較容易的識別滑套8內(nèi)周壁的凸臺(tái)81 ;進(jìn)一步的，在優(yōu)選的實(shí)施例中，卡套2的凸部23可設(shè)計(jì)為尖角狀，這樣在水平井、大斜度井等復(fù)雜井壁結(jié)構(gòu)的井筒中，井下滑套凸臺(tái)81兩側(cè)的凹陷結(jié)構(gòu)82內(nèi)即便存在沉砂，卡套2上成尖角狀的凸部23也可順利卡設(shè)在井下滑套8凸臺(tái)81兩端的凹陷結(jié)構(gòu)82中，進(jìn)而使卡套2的卡槽22成功識別井下滑套8的凸臺(tái)81，而與滑套8卡扣連接，實(shí)現(xiàn)對井下滑套8的開啟或關(guān)閉。上彈簧31套設(shè)在上接頭12上，其上端頂?shù)衷谏辖宇^12的凹槽122內(nèi)，上壓環(huán)3的上端具有保護(hù)套32，保護(hù)套32與上壓環(huán)3的下端之間形成有凹槽33，上彈簧31的下端頂?shù)衷谠摪疾?3內(nèi)，保護(hù)套32套設(shè)在上彈簧31上，以保護(hù)上彈簧31 ;下彈簧41套設(shè)在下接頭13上，其下端頂?shù)衷谙陆宇^13的凹槽132內(nèi)，下壓環(huán)4的下端具有一保護(hù)套42，保護(hù)套42與下壓環(huán)4的上端之間形成有凹槽43，下彈簧41的上端頂?shù)衷谠摪疾?3內(nèi)，保護(hù)套42套設(shè)在下彈簧41上，以保護(hù)下彈簧41。在本發(fā)明中，所述卡套2的兩端為圓錐體形，所述上壓環(huán)3的下端和所述下壓環(huán)4的上端分別形成與所述卡套2兩端的圓錐體形相配合的圓錐槽結(jié)構(gòu)，這樣設(shè)計(jì)的好處是，通過上壓環(huán)3和下壓環(huán)4的圓錐槽與卡套2上下兩端的圓錐體形的斜面接觸結(jié)構(gòu)，有效保證了上壓環(huán)3與下壓環(huán)4在上彈簧31與下彈簧41的頂?shù)肿饔孟?，時(shí)刻壓緊卡套2，防止卡套2徑向擴(kuò)張，避免該滑套控制工具10下放過程中，出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象。本發(fā)明的滑套控制工具10在對井下滑套8進(jìn)行識別時(shí)，如圖2所示，首先，通過連接在上接頭12上端的連接接頭6與油管或連續(xù)油管相連，通過油管或連續(xù)油管實(shí)現(xiàn)對滑套控制工具10的下放?；卓刂乒ぞ?0在下放過程中，上彈簧31和下彈簧41處于壓縮狀態(tài)，上壓環(huán)3和下壓環(huán)4通過上彈簧31和下彈簧41的作用被緊頂壓設(shè)在卡套2的上下兩端，此時(shí)卡套2處于收攏狀態(tài)，也即卡套2內(nèi)周壁與基管I外周壁緊密地配合設(shè)置，以避免在下放過程中出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象；之后，如圖3所示，向油管或連續(xù)油管內(nèi)注水打壓，在注入水的壓力作用下，與基管I中心孔11相連通的四個(gè)活塞孔14中的活塞15將徑向向外移動(dòng)，活塞15頂?shù)挚ㄌ?的凸部23，使卡套2的兩個(gè)半卡套21徑向向外移動(dòng)，卡套2處于張開狀態(tài)；當(dāng)本發(fā)明的滑套控制工具10到達(dá)井下滑套8位置處時(shí)，由于卡套2外周壁上開設(shè)的卡槽22與井下滑套8內(nèi)周壁上凸設(shè)的凸臺(tái)81 —一對應(yīng)的設(shè)計(jì)，使得卡套2可自動(dòng)識別井下滑套8上的凸臺(tái)81并張開，以卡緊井下滑套8，此時(shí)通過上提或下放油管或連續(xù)油管，實(shí)現(xiàn)井下滑套8的開關(guān)動(dòng)作。當(dāng)需要對卡套2進(jìn)行回縮收攏時(shí)，卸掉油管或連續(xù)油管內(nèi)的注入水水壓，此時(shí)，在上彈簧31和下彈簧41的彈性回復(fù)力的作用下，上壓環(huán)3與下壓環(huán)4相對運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而從卡套
2的上下兩端擠壓卡套2，實(shí)現(xiàn)卡套2的兩個(gè)半卡套21的自動(dòng)收攏。本發(fā)明的滑套控制工具10，卡套2的卡槽22及其卡槽22上下兩端凸部23的設(shè)計(jì)，可使滑套控制工具10準(zhǔn)確地對井下滑套8的凸臺(tái)81進(jìn)行識別與定位，無誤差。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述下接頭13的下部連接有噴頭5，所述噴頭5上設(shè)有多個(gè)噴嘴51。具體是，噴頭5螺紋連接在下接頭13的下端中部，噴頭5上的多個(gè)噴嘴51與下接頭13的通孔131相連通。在本發(fā)明中，噴頭5上設(shè)有3-6個(gè)噴嘴51，多個(gè)噴嘴51沿噴頭5的周向均勻設(shè)置，當(dāng)然，在其它的實(shí)施例中，噴頭5上也可設(shè)有兩個(gè)或更多個(gè)噴嘴51，在此不作限制。進(jìn)一步的，所述噴嘴51沿所述噴頭5的軸線方向向下向外傾斜設(shè)置，這樣設(shè)置的好處是，當(dāng)本發(fā)明的滑套控制工具10隨油管或連續(xù)油管一起下入井筒內(nèi)時(shí)，噴頭5上的多個(gè)噴嘴51可以通過向油管或連續(xù)油管內(nèi)注水打壓，以實(shí)現(xiàn)清理套管和其他井下工具內(nèi)壁上的砂子等污垢的目的，保證滑套控制工具10的順利下放。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述基管I的上端設(shè)有多個(gè)與所述中心孔11相連通的上過流孔17，所述基管I的上端與所述上壓環(huán)3之間形成有上液腔34，所述上液腔34與所述上過流孔17相連通；所述基管I的下端設(shè)有多個(gè)與所述中心孔11相連通的下過流孔18，所述基管I的下端與所述下壓環(huán)4之間形成有下液腔44，所述下液腔44與所述下過流孔18相連通。具體是，當(dāng)向油管或連續(xù)油管內(nèi)注水打壓時(shí)，注入水會(huì)自上過流孔17和下過流孔18分別流入上液腔34和下液腔44中，隨著注入水水壓的增大，上液腔34和下液腔44中的注入水會(huì)推動(dòng)上壓環(huán)3、下壓環(huán)4軸向上移、下移，以克服上彈簧31和下彈簧41的壓縮力，以輔助活塞15推動(dòng)兩個(gè)半卡套21的徑向分離，實(shí)現(xiàn)卡套2的擴(kuò)張開啟。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，在所述上壓環(huán)3與所述基管I之間、所述上壓環(huán)3與所述上接頭12之間、所述下壓環(huán)4與所述下接頭13之間以及所述下壓環(huán)4與所述基管I之間分別設(shè)有多個(gè)密封圈7。密封圈7用于密封上壓環(huán)3與基管I之間、上壓環(huán)3與上接頭12之間、下壓環(huán)4與下接頭13之間以及下壓環(huán)4與基管I之間的縫隙，提高本發(fā)明的滑套控制工具10的密封性能，防止注入水外漏的情況發(fā)生。以上所述僅為本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請文件公開的內(nèi)容可以對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)或變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種滑套控制工具，其特征在于，所述滑套控制工具包括: 基管，其具有軸向貫通的中心孔，所述基管的上端連接有上接頭，其下端連接有下接頭，所述基管上開設(shè)有多個(gè)與所述中心孔相連通的活塞孔，所述活塞孔內(nèi)設(shè)有活塞； 卡套，其具有兩個(gè)半卡套，所述兩個(gè)半卡套對扣套設(shè)在所述基管外，所述卡套的外周壁設(shè)有卡槽，所述卡槽的兩端分別形成有凸部，所述活塞與所述凸部相對； 上壓環(huán)，其套設(shè)在所述基管上，并位于所述卡套的上端，在所述上壓環(huán)與所述上接頭之間設(shè)有上彈簧，所述上壓環(huán)通過所述上彈簧的頂?shù)侄鴫涸O(shè)在所述卡套的上端； 下壓環(huán)，其套設(shè)在所述基管上，并位于所述卡套的下端，在所述下壓環(huán)與所述下接頭之間設(shè)有下彈簧，所述下壓環(huán)通過所述下彈簧的頂?shù)侄鴫涸O(shè)在所述卡套的下端。
2.按權(quán)利要求1所述的滑套控制工具，其特征在于，所述多個(gè)活塞孔開設(shè)在所述基管徑向相對的側(cè)壁上，并沿所述基管軸向排列設(shè)置。
3.按權(quán)利要求1所述的滑套控制工具，其特征在于，所述下接頭的下部連接有噴頭，所述噴頭上設(shè)有多個(gè)噴嘴。
4.按權(quán)利要求3所述的滑套控制工具，其特征在于，所述噴嘴沿所述噴頭的軸線方向向下向外傾斜設(shè)置。
5.按權(quán)利要求1所述的滑套控制工具，其特征在于，所述基管的上端設(shè)有多個(gè)與所述中心孔相連通的上過流孔，所述基管的上端與所述上壓環(huán)之間形成有上液腔，所述上液腔與所述上過流孔相連通；所述基管的下端設(shè)有多個(gè)與所述中心孔相連通的下過流孔，所述基管的下端與所述下壓環(huán)之間形成有下液腔，所述下液腔與所述下過流孔相連通。
6.按權(quán)利要求1所述的滑套控制工具，其特征在于，所述卡套的兩端為圓錐體形，所述上壓環(huán)的下端和所述下壓環(huán)的上端分別形成與所述卡套兩端的圓錐體形相配合的圓錐槽結(jié)構(gòu)。
7.按權(quán)利要求1所述的滑套控制工具，其特征在于，在所述上壓環(huán)與所述基管之間、所述上壓環(huán)與所述上接頭之間、所述下壓環(huán)與所述下接頭之間以及所述下壓環(huán)與所述基管之間分別設(shè)有多個(gè)密封圈。
8.按權(quán)利要求1所述的滑套控制工具，其特征在于，所述凸部的寬度小于所述卡槽的覽度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滑套控制工具，其包括基管，其具有軸向貫通的中心孔，基管的上端連接有上接頭，其下端連接有下接頭，基管上開設(shè)有多個(gè)與中心孔相連通的活塞孔，活塞孔內(nèi)設(shè)有活塞；卡套，其具有兩個(gè)半卡套，兩個(gè)半卡套對扣套設(shè)在基管外，卡套的外周壁設(shè)有卡槽，卡槽的兩端分別形成有凸部，活塞與凸部相對；上壓環(huán)，其套設(shè)在基管上，并位于卡套的上端，在上壓環(huán)與上接頭之間設(shè)有上彈簧，上壓環(huán)通過上彈簧的頂?shù)侄鴫涸O(shè)在卡套的上端；下壓環(huán)，其套設(shè)在基管上，并位于卡套的下端，在下壓環(huán)與下接頭之間設(shè)有下彈簧，下壓環(huán)通過下彈簧的頂?shù)侄鴫涸O(shè)在卡套的下端。本發(fā)明的滑套控制工具，可以準(zhǔn)確進(jìn)行滑套的識別與定位，無誤差。
文檔編號E21B34/14GK103089197SQ201310022739
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者鄭立臣, 高揚(yáng), 孫福超, 楊清海, 裴曉含 申請人:中國石油天然氣股份有限公司