本發(fā)明屬于油氣井完井分段座封作業(yè)領(lǐng)域，是油氣井橋塞座封技術(shù)中實(shí)現(xiàn)無(wú)火藥、低壓力驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具的技術(shù)，特別涉及一種液壓倍增驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具的裝置以及驅(qū)動(dòng)方法。

背景技術(shù)：

橋塞座封工具是油氣井完井領(lǐng)域射孔技術(shù)范圍內(nèi)常用的裝置，該裝置實(shí)現(xiàn)在油氣井內(nèi)進(jìn)行橋塞座封施工作業(yè)，橋塞座封工具一般使用火藥燃燒的氣體壓力驅(qū)動(dòng)進(jìn)行橋塞座封施工作業(yè)，在某些情況下，現(xiàn)有的火藥燃燒的氣體壓力驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具，存在火工品的不安全、火藥的污染以及施工的特殊要求，所以不允許使用火藥，所以隨著技術(shù)的發(fā)展，提出了液體壓力驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具的方法及裝置，本專利提出的方法及裝置同時(shí)實(shí)現(xiàn)了用低壓力基于壓力倍增的方式進(jìn)行橋塞座封工具的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)座封橋塞的施工作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是在不允許使用火藥時(shí)進(jìn)行橋塞座封工具驅(qū)動(dòng)，本專利提出一種可利用液體壓力驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具的方法，而且基于壓力倍增的原理實(shí)現(xiàn)了低壓力驅(qū)動(dòng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種應(yīng)用于橋塞工具液壓倍增的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包括缸體1、傳壓管4、一級(jí)活塞2和二級(jí)活塞6；所述缸體1為柱狀空腔體，且空腔內(nèi)設(shè)有傳壓管4，傳壓管4軸線與缸體1軸線相互重合；傳壓管4一端與一級(jí)活塞2固連，另一端與二級(jí)活塞6固連，一級(jí)活塞2和二級(jí)活塞6的橫截面積相等；傳壓管4內(nèi)部為空腔，一級(jí)活塞內(nèi)壁2與傳壓管4外壁之間、一級(jí)活塞2外壁與缸體1內(nèi)壁之間均通過(guò)密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封；傳壓管4另一端伸出缸體1空腔外，二級(jí)活塞6和缸體1端部之間留有間隙；傳壓管4管壁上靠近二級(jí)活塞6處設(shè)有傳壓孔8；傳壓孔8 為通孔，且軸線與傳壓管4軸線相互垂直。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述密封結(jié)構(gòu)為密封圈。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述缸體1外壁為二級(jí)階梯狀，橋塞座封工具與缸體1的小徑端螺紋連接。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述二級(jí)活塞6與橋塞座封工具內(nèi)壁通過(guò)密封圈進(jìn)行密封。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述缸體1內(nèi)部空腔為二級(jí)階梯狀，且兩級(jí)之間通過(guò)錐面進(jìn)行過(guò)渡，傳壓管4的穿過(guò)缸體1空腔小徑端的一端與二級(jí)活塞6固連。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述一級(jí)活塞2沿缸體軸線軸向運(yùn)動(dòng)的行程大于280mm。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：利用權(quán)利要求1所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：井液進(jìn)入缸體1空腔內(nèi)，作用于一級(jí)活塞2端面上，同時(shí)一部分井液進(jìn)入傳壓管4空腔內(nèi)；

步驟二：在壓力范圍在20MPa-50MPa井液壓力的驅(qū)動(dòng)下，一級(jí)活塞2帶動(dòng)傳壓管4沿傳壓管4軸線進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)；

步驟三：當(dāng)傳壓管4上的傳壓孔8位于二級(jí)活塞6和缸體1端部的間隙處時(shí)，井液通過(guò)傳壓孔8流出，并作用在二級(jí)活塞6的端面上；在井液壓力大于20MPa的壓力條件下，驅(qū)動(dòng)二級(jí)活塞運(yùn)動(dòng)；

步驟四：一級(jí)活塞2與傳壓管4，二級(jí)活塞6與傳壓管4的連接為剛性連接，一級(jí)活塞2所受到的壓力等值傳遞給二級(jí)活塞6，同時(shí)井液壓力作用于二級(jí)活塞6上，二級(jí)活塞6受到雙倍壓力，驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具做功。

發(fā)明效果

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：

(一)本發(fā)明提出了一種全新的不使用火藥，利用液體壓力驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具的方法。

(二)本發(fā)明提出了一種液體壓力由兩級(jí)活塞機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)壓力倍增的方法。

(三)本發(fā)明提出了該壓力倍增的結(jié)構(gòu)裝置可重復(fù)串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)多倍壓力放大的方法。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-缸體；2-一級(jí)活塞；3-第一密封圈；4-傳壓管；5-第二密封圈；6-二級(jí)活塞；7-橋塞座封工具。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。

1.如圖1所示，本發(fā)明提出的一種液壓倍增驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具的方法及裝置。該方法及裝置應(yīng)用在橋塞座封工具上，實(shí)現(xiàn)液體壓力驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具進(jìn)行橋塞座封。該裝置由缸體1、一級(jí)活塞2、第一密封圈3、傳壓管4、第二密封圈5、二級(jí)活塞6組成。缸體為二級(jí)階梯狀，內(nèi)部為空腔的結(jié)構(gòu)，前半部分是圓柱形，后半部分是錐形過(guò)渡到小的圓柱形，這樣的設(shè)計(jì)有利于裝配。液體壓力加載于缸體1內(nèi)的一級(jí)活塞2上端面，一級(jí)活塞2與傳壓管4通過(guò)螺紋連接，而且由第一密封圈3實(shí)現(xiàn)密封，同時(shí)液體壓力通過(guò)傳壓管4傳遞至傳壓管4與二級(jí)活塞6連接處，由傳壓管4上的傳壓孔8使液體壓力作用于二級(jí)活塞6的上端面，傳壓管4與缸體1連接處通過(guò)第二密封圈5密封，二級(jí)活塞6的下端面產(chǎn)生2倍的液體壓力驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具7進(jìn)行做功。驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)方法步驟如下：

步驟一：油氣井內(nèi)的液體進(jìn)入缸體1內(nèi)一級(jí)活塞2上端，作用于一級(jí)活塞2上端面，一級(jí)活塞2下端面與缸體1內(nèi)壁面密封，一級(jí)活塞沿著缸體內(nèi)壁向下移動(dòng)，同時(shí)一級(jí)活塞與傳壓管連接，一級(jí)活塞帶動(dòng)著傳壓管一起向下滑動(dòng)。

步驟二：進(jìn)入缸體1內(nèi)一級(jí)活塞上端的液體進(jìn)入傳壓管，由傳壓管向下流動(dòng)到傳壓孔8流出，液體流動(dòng)到二級(jí)活塞6的上端面，二級(jí)活塞6下端與橋塞座封工具內(nèi)部空腔密封，二級(jí)活塞6在液壓驅(qū)動(dòng)下向下滑動(dòng)。

步驟三：傳壓管4穿過(guò)缸體1下端部分的中心孔，且此中心孔與傳壓管接觸的外壁面密封，傳壓管在此中心孔可滑動(dòng)。

步驟四：作用在一級(jí)活塞上端面上的壓力F＝P*S,一級(jí)活塞與二級(jí)活塞截面積相等，作用在二級(jí)活塞上端面上的壓力F＝P*S，由于一級(jí)活塞的壓力通過(guò)傳壓管硬連接傳遞到二級(jí)活塞上，所以二級(jí)活塞上端面承受2倍的F，P為油氣井內(nèi)的液體進(jìn)入缸體1內(nèi)一級(jí)活塞2上端的壓強(qiáng)，S為一級(jí)活塞截面積。

步驟五：若需繼續(xù)倍增放大壓力，缸體內(nèi)裝配了一級(jí)活塞、傳壓管及密封圈的組件，此組件連接在次級(jí)缸體上端的螺紋密封面上，使傳壓管下端頂在次一級(jí)的一級(jí)活塞上端面，此部件可連續(xù)重復(fù)串聯(lián)，即可實(shí)現(xiàn)多倍壓力的放大。

井液加載于一級(jí)缸體1內(nèi)的一級(jí)活塞2上端面，一級(jí)活塞2與傳壓管4通過(guò)螺紋連接而且由上密封圈3實(shí)現(xiàn)密封，同時(shí)液體壓力通過(guò)傳壓管4傳遞至傳壓管4與二級(jí)活塞6連接處，該連接處通過(guò)螺紋連接，由傳壓管4上的小孔使液體壓力作用于二級(jí)活塞6的上端面，傳壓管4與一級(jí)缸體1連接處通過(guò)下密封圈5密封，二級(jí)活塞6的下端面產(chǎn)生2倍的液體壓力驅(qū)動(dòng)橋塞座封工具7進(jìn)行做功。具體過(guò)程是，當(dāng)一級(jí)活塞2上端面被加載壓力P，一級(jí)活塞2的截面面積為S，所以一級(jí)活塞2的受力為F＝P*S,傳壓管4與一級(jí)活塞2以及二級(jí)活塞6是剛性連接，同時(shí)二級(jí)活塞6與一級(jí)活塞2的截面積相等，則通過(guò)傳壓管4傳遞下來(lái)的液體壓力加載到二級(jí)活塞6的上端面，即二級(jí)活塞6的上端面受力也為F＝P*S，同時(shí)一級(jí)活塞2的受力通過(guò)傳壓管剛性傳遞到二級(jí)活塞6上，所以二級(jí)活塞6上一共受力2倍F,則二級(jí)活塞6下端面轉(zhuǎn)換為壓力即是2倍的P，從而實(shí)現(xiàn)壓力倍增。此方法通過(guò)重復(fù)串聯(lián)此結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)多倍壓力放大。