[发明专利]注水井用可防止层间管柱蠕动的定压释放伸缩工具

说明书

技术领域

本发明涉及油田注水井分层管柱上的一种可释放管柱拉压应力的井下工具，尤其涉及一种注水井用可防止层间管柱蠕动的定压释放伸缩工具。

背景技术

在海上部分油田应用的伸缩工具的结构主要包括上接头、中心管、外管、承压接头等，由于不能人为控制其伸缩，因此，该伸缩工具随管柱下井时，由于受管柱重力作用，伸缩工具已经被拉伸到最大位置处，即不能再弥补管柱因其它外界条件而产生的缩短。但是，在注水井中，层间封隔器坐封后，由于注入压力时常变换，压力突然串动，将会使整个管柱发生拉伸或压缩，从而封隔器胶筒发生蠕动，出现串层和分层失效的情况，为了有效补偿井下管柱因温度和压力效应造成的伸缩，改善管柱的受力条件，保护层间封隔器，延长管柱的使用寿命，故需开发设计一种可用压力控制的伸缩工具。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种注水井用可防止层间管柱蠕动的定压释放伸缩工具，本发明可以实现伸缩工具的开启可控化；可弥补井下管柱的伸长或缩短，；同时具备传递扭矩的功能；而且安装方便、快捷。总之，本发明可以改善管柱的受力条件，最大限度地减少井下管柱的伸缩、移动和密封元件的蠕动，从而保护层间封隔器，延长管柱的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明注水井用可防止层间管柱蠕动的定压释放伸缩工具予以实现的技术方案是：包括依次连接的上接头、定管、中心管和下接头，在所述定管上集成有滑动部分、锁定部分、密封部分和锚定部分。其中，所述定管由沿轴向上依次焊接的上外筒、锁块头、连接筒和连接头构成，所述定管的内回转表面上设有轴向上贯通的滑键；所述锁块头上设有径向贯通的对称的两个锁块限位孔。所述滑动部分包括中心管，所述中心管的一端插入在定管中，位于中心管插入端的外回转表面上设有与所述滑键配合的键槽，从而在中心管与定管之间形成一对滑动摩擦副；所述中心管与所述连接头之间设有环空。所述锁定部分包括两块分别设置在两个锁块限位孔中的锁块，所述中心管上、在与两个锁块位置对正的回转表面上设置一圈锁定槽，两个锁块同时嵌在锁定槽内，所述锁块与锁定槽之间采用锥面配合实现两者之间的锁定。所述密封部分包括设置嵌套在所述中心管与所述连接头之间的环空中的密封头，所述密封头与所述中心管之间设有两道T型盘根及与之相配合的T盘支撑环；所述密封头与所述连接头之间设有防松螺钉和O型密封圈。所述锚定部分包括套装在定管的锁块头上的活塞套、嵌套在所述活塞套与所述锁块头之间的固定套，所述活塞套与所述固定套为螺纹连接，所述活塞套上、在其与固定套的连接段上设有多个径向均布的轴向缺口，所述活塞套与所述锁块头之间设有铜剪钉，同时，在位于锁块的两侧均分别设有O型密封圈，所述固定套与所述锁块头之间设有固定钉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）通过向管柱内腔打压，在压力达到设定的压力值时，剪钉被剪断，定压释放伸缩工具开启，实现伸缩工具的开启可控化；

（2）定压释放型伸缩工具的中心管上、下都预留了一定的移动距离，使得定压释放伸缩工具开启后，依靠中心管相对滑动，可弥补井下管柱的伸长或缩短；

（3）定压释放型伸缩工具的中心管和与其连接的定管之间是采用轴向长键与键槽的配合方式，使伸缩工具同时具备传递扭矩的功能；

（4）锁定方式采用了锁块与锁定槽的配合方式，使伸缩工具的安装方便、快捷。

附图说明

图1是本发明一种注水井用可防止层间管柱蠕动的定压释放伸缩工具的结构示意图；

图2是图1中所示定管的轴向结构示意图；

图3-1是图2中所示外上筒的轴向半剖视图；

图3-2是图3-1中A-A位置的剖视图；

图4-1是图1中所示中心管的轴向半剖视图；

图4-2是图4-1中B-B位置的剖视图；

图5-1是图2中所示锁块头的轴向半剖视图；

图5-2是图5-1中D-D位置的剖视图；

图5-3是图5-1中E向局部视图；

图6-1是图1中所示锁块的侧视图；

图6-2是图6-1所示锁块的C-C剖视图；

图6-3是图6-1所示锁块的立体图；

图6-4是图6-2所示锁块的俯视图；

图7-1是图1中所示活塞套的轴向半剖视图；

图7-2是图7-1所示活塞套的端向视图；

图7-3是图7-1中I部放大示意图；

图8是本发明伸缩工具实施例的结构示意图。