[发明专利]一种开滑套防顶器及其控制方法有效

专利信息
申请号: 201710793553.0 申请日: 2017-09-06
公开(公告)号: CN107542428B 公开(公告)日: 2019-09-13
发明(设计)人: 王秀波;沈文建;杨毅;王博 申请(专利权)人: 中法渤海地质服务有限公司
主分类号: E21B34/14 分类号: E21B34/14;E21B43/267
代理公司: 北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙) 11369 代理人: 周明飞
地址: 300452 *** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 支撑键 滑套 径向旋转 轴向夹角 圆柱体结构 管道内壁 摩擦系数 完全打开 相对两侧 轴向垂直 压力差 空槽 上顶 容纳
【说明书】:

发明公开了一种开滑套防顶器,包括:本体,其为圆柱体结构;以及第一、第二支撑键,其设置在所述本体相对两侧,能够绕所述本体径向旋转,当其完全打开时,其与所述本体轴向垂直;空槽,其位于设置有所述第一、第二支撑键的本体两侧,其形状与所述第一、第二支撑键绕本体径向旋转过程中扫过所述本体的形状相对应,用于完全容纳所述第一、第二支撑键,够更加精确控制支撑键和防顶器的轴向夹角,从而控制防顶器在管道内产生的阻力而防上顶。本发明还提供一种开滑套防顶器的控制方法,根据滑套内外压力差,支撑键、滑套与管道内壁的摩擦系数来调节支撑键的长度,进而控制支撑键和防顶器的轴向夹角和支撑键的旋转角度,快速、精确完成开滑套过程。

技术领域

本发明涉及井下钢丝作业开滑套技术领域,更具体的是,本发明涉及一种开滑套防顶器及其控制方法。

背景技术

随着油气藏的开发向低渗致密储层推进,与之配套的传统工具技术已不再满足需要。滑套是压裂过程中沟通油套环空、实现分层压裂的关键工具之一。在油气井完井试气过程中,通过滑套的打开动作将油套环空连通,以实现循环、替液、加砂压裂等作业。而开滑套过程中,由于滑套内外存在强大的压力差,在滑套被动打开的瞬间,强大的外部压力突然涌进油管,推动开滑套工具串快速上窜,而现防上顶工具连接于工具串顶部,支撑防上顶功能滞后,造成钢丝工具串被冲顶,导致工具串被钢丝缠绕或工具落井的事故。

发明内容

本发明的目的是设计开发一种开滑套防顶器,可以避免防顶器功能滞后,降低工具串整体上顶的机率、避免钢丝缠绕,结构简单、操作方便。

本发明的目的是设计开发一种开滑套防顶器,能够更加精确控制支撑键和防顶器的轴向夹角,从而控制防顶器在管道内产生的阻力而防上顶,快速、准确完成开滑套过程。

本发明的另一个目的是提供一种开滑套防顶器的控制方法,根据滑套内外压力差,支撑键与管道内壁的摩擦系数以及滑套与管道内壁的摩擦系数来调节支撑键的长度,进而控制支撑键和防顶器的轴向夹角和支撑键的旋转角度,快速、精确完成开滑套过程。

本发明提供的技术方案为:

一种开滑套防顶器,包括:

本体,其为圆柱体结构;以及

第一、第二支撑键,其设置在所述本体相对两侧,能够绕所述本体径向旋转,当其完全打开时,其与所述本体轴向垂直;

空槽,其位于设置有所述第一、第二支撑键的本体两侧,其形状与所述第一、第二支撑键绕本体径向旋转过程中扫过所述本体的形状相对应,用于完全容纳所述第一、第二支撑键。

优选的是,还包括:

第一、第二防顶销,其设置在所述本体内部,用于支撑所述第一、第二支撑键,使其与与所述本体轴向垂直;

第一、第二复位弹簧,其一端限位,另一端与所述第一、第二支撑键固定,用于回复所述所述第一、第二支撑键与所述本体轴向垂直。

优选的是,所述第一、第二复位弹簧的一端通过第一、第二限位销限位;所述第一、第二支撑键通过支撑键固定销与所述本体连接。

优选的是,还包括:

第一、第二伸缩机构,其分别与所述第一、第二支撑键相靠近的一端连接,用于调节所述第一、第二支撑键的长度;

驱动电机,其设置在所述第一、第二伸缩机构中,用于驱动所述第一、第二伸缩机构调节所述第一、第二支撑键的长度,并控制所述第一、第二伸缩机构带动所述第一、第二支撑键绕所述本体径向旋转。

优选的是,所述伸缩机构包括:

伸缩杆,其一端连接所述支撑键;

伸缩槽,其形状与所述伸缩杆对应,用于完全容纳所述伸缩杆,所述驱动电机驱动所述伸缩杆在所述伸缩槽中运动;

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