[發明專利]一種井下管柱和用于開啟滑套開關的液壓式開啟工具

在審

• 申請號: 202010762370.4
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN114059963A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 趙效鋒;曹海燕;吳坤琪;吳信榮;董愛粉;王選奎;鄧小偉;趙國瑜
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司中原油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B34/14
• 分類號: E21B34/14;E21B23/10
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 賈東東

1.一種井下管柱，包括：

管柱本體，其上由上向下的間隔布置有多個滑套開關；

各滑套開關分別包括：外套和內滑套，外套上設有連通流道，內滑套往復移動裝配在外套中，外套和內滑套之間設有彈性鎖定結構，在內套移動至開啟位以開啟連通流道時將內滑套和外套鎖固，所述內滑套的內壁上沿軸向間隔分布有環形的提掛鎖槽，用于與相應液壓式開啟工具上的提掛鎖舌卡配，以驅動內滑套向開啟位移動；

其特征在于，所述內滑套的內壁上還設有環形定位，環形定位槽在內滑套軸向上與所述提掛鎖槽間隔分布，各環形定位槽的上下槽寬分別具有設定尺寸；

所有滑套開關的環形定位槽的上下槽寬尺寸，由上向下的依次增大。

2.根據權利要求1所述的井下管柱，其特征在于，所述環形定位槽具有上側槽壁和下側槽壁，下側槽壁為平直槽壁，平直槽壁與上下方向垂直，上側槽壁為傾斜槽壁，傾斜槽壁由槽底朝向槽口的方向逐漸朝上傾斜。

3.一種用于開啟滑套開關的液壓式開啟工具，包括：

接頭主體，用于與連續油管連接，具有接頭中心孔；

內管組件，內部安裝有球座，用于密封承接投球以實現井口打壓作業，所述內管組件在上下方向上可相對滑動的裝配在所述接頭主體上，在井口打壓時，壓力流體驅使內管組件下行；

提掛鎖舌，沿徑向可伸縮地裝配在內管組件上；

所述內管組件內部設置打壓通道，打壓通道與所述接頭中心孔連通，井口打壓時，壓力流體通過打壓通道作用在所述提掛鎖舌上，驅動提掛鎖舌外伸以與相應滑套開關的內滑套內壁上的提掛鎖槽插配，在內管組件下行時驅動內滑套向開啟位移動以開啟滑套開關；

內縮彈性件，位于內管組件上，用于施加彈性作用力以直接或間接地驅使提掛鎖舌內縮而與所述提掛鎖槽脫離；

其特征在于，還包括：

定位凸臺，沿徑向可伸縮地裝配在所述內管組件上；

外伸彈性件，向定位凸臺施加驅使其外伸的彈性作用力；

所述定位凸臺具有設定的上下寬度尺寸，用于與待選定滑套開關的內滑套內壁上的環形定位槽的上下槽寬尺寸一致，在連續油管將液壓式開啟工具下放過程中，當定位凸臺外伸以與相應滑套開關上的環形定位槽定位插配時，表示液壓式開啟工具下放到位。

4.根據權利要求3所述的用于開啟滑套開關的液壓式開啟工具，其特征在于，所述內管組件通過內管鎖塊與接頭主體可分離的固定裝配在一起，內管組件或接頭主體上通過剪釘固定裝配有限位活塞，限位活塞與接頭主體、內管組件圍成活塞腔，限位活塞具有鎖塊擋止部，用于阻擋內管鎖塊脫出解鎖，活塞腔與所述接頭中心孔連通，在井口打壓時，活塞腔中的壓力流體向限位活塞施加作用力剪斷剪釘，并且，在接頭主體和內管組件錯位頂推壓力下迫使內管鎖塊退出解鎖，使得內管組件在壓力流體作用下正常下行。

5.根據權利要求4所述的用于開啟滑套開關的液壓式開啟工具，其特征在于，所述內管組件包括緊固裝配在一起的內管和外支撐管，內管、接頭主體和外支撐管圍成環空，所述限位活塞沿上下方向可移動的密封裝配于所述環空中，所述外支撐管外側安裝有所述的定位凸臺和所述的外伸彈性件，所述內管上于所述定位凸臺的下方安裝有所述的提掛鎖舌和內縮彈性件。

6.根據權利要求4所述的用于開啟滑套開關的液壓式開啟工具，其特征在于，所述球座通過球座鎖塊與所述內管組件可分離的固定裝配在一起，接頭主體上設有外擋止部，在內管組件通過提掛鎖舌驅動滑套開關的內滑套下移至開啟位之前，外擋止部阻擋球座鎖塊脫出解鎖，球座和內管組件一同下行，在內管組件通過提掛鎖舌驅動滑套開關的內滑套下移至開啟位時，外擋止部與球座鎖塊脫離，在球座和內管組件錯位頂推壓力下迫使球座鎖塊退出解鎖，在壓力流體作用下，球座相對內管組件下行；

所述球座和內管組件之間設置密封結構，在球座和內管組件相對固定時，密封結構使球座和內管組件密封裝配，在球座相對內管組件下行到設定位置時，密封結構失效，所述打壓通道通過球座和內管組件之間形成的泄壓通道與井下管柱的內腔連通，使得液壓式開啟工具內部泄壓。