[发明专利]一种可自动暂闭套管换井口的装置

说明书

本发明涉及油气田开发应用的井下工具技术领域，尤其涉及一种可自动暂闭套管换井口的装置，旨在缩短更换井口的时间，降低更换井口的成本。本发明包括丢手接头和自封堵塞器。丢手接头包括上接头、球座内滑套、剪切销钉和锁球；球座内滑套插装于上接头，剪切销钉穿过上接头的侧壁后插入球座内滑套；上接头的侧壁上设置有通孔，锁球安装于通孔，自封堵塞器的顶端设置有凹槽，锁球配置为抵接于球座内滑套的外侧，并嵌入自封堵塞器顶端的凹槽以锁固上接头和自封堵塞器；自封堵塞器包括活塞组件和套装于活塞组件下侧的封闭组件，封闭组件包括胶筒和卡瓦。在井筒内压力作用下，实现丢手接头和自封堵塞器的分离，并完成锚定和密封。

技术领域

本发明涉及油气田开发应用的井下工具技术领域，尤其涉及一种可自动暂闭套管换井口的装置。

背景技术

在套管压裂井的井口主闸门开关闸板发生泄露时，通常需要上连续油管带压下入套管堵塞器，套管堵塞器坐封并验封合格后，进行加装或更换井口主闸门的施工工序。连续油管作为井下作业的重要设备，由于数量有限，在生产活动中需要优先安排更重要的施工工艺，其他需要带压作业的工艺只能择日施工。另一方面，采用冷冻暂堵更换井口技术需要在压力隔离的部位注入暂堵剂，通过冷冻生成冷冻暂堵桥塞达到隔离压力的效果。这两种更换井口的工艺施工周期较长，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可自动暂闭套管换井口的装置，以缩短更换井口的时间，降低更换井口的成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

一种可自动暂闭套管换井口的装置包括丢手接头和自封堵塞器；丢手接头包括上接头、球座内滑套、剪切销钉和锁球；球座内滑套插装于上接头，剪切销钉穿过上接头的侧壁后插入球座内滑套；上接头的侧壁上设置有通孔，锁球安装于通孔，自封堵塞器的顶端设置有凹槽，锁球配置为抵接于球座内滑套的外侧，并嵌入自封堵塞器顶端的凹槽以锁固上接头和自封堵塞器；自封堵塞器包括活塞组件和套装于活塞组件下侧的封闭组件，封闭组件包括胶筒和卡瓦。

在井筒内压力作用下，球座内滑套下移并剪断剪切销钉，球座内滑套下移后不再与锁球抵接，自封堵塞器在重力作用下与锁球脱离；自封堵塞器与锁球脱离后下落，同时在井筒内压力的驱动下，活塞组件上移，以驱动胶筒膨胀并与井筒内壁实现密封，同时驱动卡瓦膨胀并锚定在井筒内壁。

进一步的，上接头的侧壁开设有旁通孔，旁通孔高于球座内滑套，旁通孔孔径的大小可以控制井筒内高压流体进入上接头的速度，使上接头内的压力逐渐升高至推动球座内滑套并剪断剪切销钉的时间；旁通孔的直径大小和剪切销钉被剪断所需的压力值共同控制丢手的作用时间。

进一步的，活塞组件包括活塞和活塞杆；活塞杆的上部插装于活塞，活塞杆为空心管，活塞杆的侧壁设置有活塞连通孔，活塞连通孔设置于活塞下方。

进一步的，活塞组件还包括空心导锥，空心导锥设置于活塞杆的下端；空心导锥内设置有节流阀，节流阀的外径和空心导锥之间环空的大小可以控制井筒内的高压流体进入自封堵塞器内部的流量，以控制活塞组件向上移动的时间，从而达到延时作用，保证自封堵塞器顺利落入井筒并在井口以下位置坐封。

进一步的，节流阀的阀芯使用陶瓷材料；坐封后随着井筒内的流体持续憋压，井筒内的流体压力升高，井筒内的流体持续憋压的压力将节流阀的阀芯被压碎。

进一步的，自封堵塞器还包括破裂盘；破裂盘设置于活塞上方，用于将活塞的上方空间封堵，防止井筒内的高压流体阻碍活塞向上运动；破裂盘破碎时所需的压力大于井筒内的流体持续憋压的压力。

进一步的，球座内滑套的外壁开设有锁球释放凹槽，球座内滑套下移后，锁球释放凹槽的位置与锁球的位置一致。

进一步的，自封堵塞器还包括打捞头，打捞头的上部套装于上接头的下部；打捞头的内壁设置有环形凹槽，锁球嵌入环形凹槽。