防砂悬挂器的制造方法
防砂悬挂器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油井防砂技术领域，尤其涉及一种防砂悬挂器。
【背景技术】
[0002]由于地质、采油作业、钻完井等因素的影响，随着油田开发的不断深入，在一定的生产压差下，油井、气井、水井开始陆续出砂，尤其是疏松的砂岩油藏，更为严重。出砂会造成砂埋产层，导致减产或停产，高速的砂粒造成地面及井下设备加倍磨损，更为严重的是出砂会导致地层亏空并坍塌，造成套管损坏使油井报废，安全性差并会造成严重的经济损失。为了解决油井出砂问题，各油田广泛开展防砂技术的研宄与应用。防砂可以使地层砂最大限度的保持在其地层中的原始位置而不随地层流体进入井筒，使地层原始渗透率的破坏降到最低程度，保护生产井的生产设备，现有防砂技术主要有机械防砂、化学防砂和砂拱防砂。
[0003]防砂悬挂器作为油井机械防砂技术领域的重要工具，为油气水井的正常生产和各种井下工艺措施的顺利进行提供了有效的手段。但是，现有的防砂悬挂器丢手后内通径过小，一般为内径彡110mm，不能满足后续工艺所采用的工具的下入要求；在坐封时，没有专门的锁定结构，现场施工的安全性较差；另外还存在机械结构比较复杂、长度较大等问题，不便于操作。
[0004]由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种防砂悬挂器，以克服现有技术的缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种防砂悬挂器，该防砂悬挂器通径大，结构简单紧凑，设有专门的结构实现分步坐封，整体稳定性强，现场施工安全可靠，保证了油井防砂效果，延长了设备使用周期，降低了油田生产成本。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的，一种防砂悬挂器，所述防砂悬挂器包括一上接头，所述上接头外壁上密封套设有一能轴向移动的液压缸，所述上接头内壁下部连接有一中心管，所述液压缸内壁下部密封套设于所述中心管外壁上，所述上接头底部端面、所述液压缸内壁和所述中心管外壁之间形成第一密封空间，所述中心管侧壁上位于所述第一密封空间的位置设置有第一通孔；所述液压缸外壁下部套设有一外管，所述外管外壁上方套设有一能沿所述外管单向轴向滑动的锁定机构，所述锁定机构顶部密封套设于所述液压缸外壁上；所述外管外壁上位于所述锁定机构下方套设有一能沿所述外管轴向移动的密封机构，所述密封机构顶部与所述锁定机构底部相抵靠，所述外管外壁上位于所述密封机构下方套接有一能轴向和径向卡止的锚定机构，所述锚定机构下部与所述外管外壁下部固定连接，所述锚定机构底部连接有下接头；所述中心管下部连接有能轴向固定所述下接头的丢手机构，所述丢手机构下部与所述下接头内壁相抵靠。
[0007]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述锁定机构包括一顶部密封套设于所述液压缸外壁的第一滑动环，所述第一滑动环内壁下部套设于所述外管外壁上，所述外管外壁上还套接有一开口环，所述开口环顶部与所述第一滑动环底部端面相抵靠，所述开口环与所述外管外壁之间设有单向止退结构；所述外管外壁上位于所述开口环下方套接有第二滑动环，所述第二滑动环顶部与所述开口环底部相抵靠；所述第一滑动环外壁上设有一第一凸缘，所述第二滑动环外壁底部设有一第二凸缘，所述第一滑动环外壁上位于所述第一凸缘下方套接有一锁定环，所述锁定环内壁下部套接在所述第二滑动环外壁上部，所述锁定环内径大于所述开口环的外径，所述锁定环顶部与所述第一凸缘下端面相抵靠，所述锁定环底部与所述第二凸缘上端面相抵靠，所述第二凸缘侧壁与所述外管之间通过第一剪切销钉连接。
[0008]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述液压缸下部位于所述第一密封空间处设置有一直径向下渐缩的第一锥形段，所述第一滑动环内壁顶部设有与所述第一锥形段匹配的第一锥形面，所述第一滑动环顶部设有上方开口的第一连接槽，所述第一滑动环和所述液压缸在所述第一连接槽处设有用于周向定位的第一固定销钉；所述单向止退结构包括所述外管外壁上方设置的第一环形锯齿段和所述开口环内壁设置的与所述第一环形锯齿段配合的第二环形锯齿段；所述第一滑动环外壁下部、所述第二滑动环外壁上部均设置有第一矩形螺纹，所述锁定环内壁设置有第二矩形螺纹，所述锁定环和所述第一滑动环、所述第二滑动环通过所述第一矩形螺纹、所述第二矩形螺纹连接。
[0009]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述密封机构包括套设于所述外管外壁上能轴向移动的环形上护罩，所述环形上护罩的顶部端面与所述锁定机构底部端面相抵靠，所述外管外壁上位于所述环形上护罩下部套设有一能轴向移动的胶筒，所述外管外壁上位于所述胶筒下方套设有能轴向移动的环形下护罩，所述胶筒顶部与所述环形上护罩底部相抵靠，所述胶筒底部与所述环形下护罩顶部相抵靠。
[0010]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述环形上护罩底部设有直径向上渐缩的第一锥形槽，所述胶筒顶部设有与所述第一锥形槽匹配的第二锥面，所述第二锥面与所述第一锥形槽相抵靠；所述环形下护罩顶部设有直径向下渐缩的第二锥形槽，所述胶筒底部设有与所述第二锥形槽匹配的第三锥面，所述第三锥面与所述第二锥形槽相抵靠。
[0011]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述锚定机构包括套接于所述外管外壁上能轴向移动的上锥体，所述上锥体与所述外管通过第二剪切销钉连接；所述上锥体外壁上部为第一圆柱面，所述第一圆柱面下方设有直径向下渐缩的第四锥面，所述上锥体顶部端面与所述密封机构底部端面相抵靠；所述外管外壁上位于所述上锥体下方套设有卡瓦，所述卡瓦上方设有能径向胀出的多个卡止部，所述卡止部内壁上部设有与所述第四锥面匹配的第五锥面，所述第五锥面套设于所述第四锥面外侧；所述外管外壁上位于所述卡瓦下方套设有卡瓦座，所述卡瓦座顶部设有第三凸缘，所述第三凸缘上端面与所述卡瓦底部端面相抵靠，所述外管底部外壁上设有第四凸缘，所述卡瓦座底部端面与所述第四凸缘的上端面相抵靠；所述卡瓦座外壁上位于所述第三凸缘下方套接有外套，所述外套顶部端面与所述第三凸缘的下端面相抵靠，所述外套外壁与所述第四凸缘外壁通过第二固定销钉连接；所述外套外壁下部与所述下接头内壁密封连接。
[0012]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述外套内侧位于所述外管下方的位置设有向内部凸出的第一台阶部，所述外套外壁位于所述第一台阶部下方的位置设有向内凹的第二台阶部，所述下接头顶部端面与所述第二台阶部相抵靠，所述第二台阶部下方的所述外套外壁上设有第一连接螺纹，所述下接头内壁上部设有第二连接螺纹，所述外套与所述下接头通过所述第一连接螺纹、所述第二连接螺纹密封连接；所述下接头内侧位于所述第二连接螺纹下方的位置设有向内凸出的第三台阶部，所述外套底部端面与所述第三台阶部相抵靠；所述外套内壁底部设有直径向上渐缩的第六锥面，所述下接头内壁位于所述第三台阶部下方还设有直径向下渐缩的第七锥面，所述第六锥面、所述第七锥面和所述上接头内壁形成第一凹槽。
[0013]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述丢手机构包括一套接于所述中心管外壁下部的爪簧，所述爪簧上部为圆柱套筒，所述圆柱套筒下方连接有能够径向伸缩的簧片，所述簧片下部外侧设有直径向下渐增的第八锥面，所述簧片底部外侧 设有直径向上渐增的第九锥面，所述第八锥面和所述第九锥面与所述下接头内壁相抵靠，所述簧片内壁下部设有直径向下渐增的第十锥面；所述丢手机构还包括套设于所述中心管内壁下部的丢手滑套，所述丢手滑套外壁顶部设有第五凸缘，所述第五凸缘外壁与所述中心管内壁抵靠连接；所述丢手滑套外壁位于所述第五凸缘下方套设有压套，所述压套外壁与所述中心管内壁下部密封连接，所述压套底部设有第六凸缘，所述第六凸缘上端面与所述中心管底部端面相抵靠；所述丢手滑套外壁位于所述压套下方还设有向内凹的第四台阶部，所述丢手滑套外壁位于所述第四台阶部下方套设有下锥体，所述下锥体外壁为与所述第十锥面匹配的第十一锥面，所述第十一锥面与所述第十锥面相抵靠；所述丢手滑套外壁底部套接有调节环，所述调节环顶部端面与所述下锥体底部端面相抵靠。
[0014]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述圆柱套筒与所述中心管外壁下部通过连接螺纹连接，所述第五凸缘与所述中心管侧壁通过第三剪切销钉连接，所述压套与所述中心管内壁通过连接螺纹连接，所述调节环与所述丢手滑套外壁通过连接螺纹连接。
[0015]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述上接头内壁下部与所述中心管外壁顶部通过锥螺纹密封连接；所述液压缸侧壁顶部设有上方开口的第二连接槽，所述液压缸与所述上接头之间在所述第二连接槽处设有用于周向定位的第三固定销钉，所述液压缸内壁与所述上接头外壁底部之间设有第一密封圈，所述液压缸内壁与所述中心管外壁之间设有第二密封圈。
[0016]由上所述，本实用新型的防砂悬挂器结构简单紧凑，内部通径大，可达120_，方便后续工艺作业；设置有锁定机构、密封机构和锚定机构，强制分布坐封，卡瓦和胶筒坐封完成后才可以进行丢手操作，结构稳定性强，现场施工安全可靠，有效保证了油井防砂效果，延长了设备使用周期，降低了油田生产成本。
【附图说明】
[0017]以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中:
[0018]图1:为本实用新型防砂悬挂器的结构示意图。
[0019]图2:为图1中I处结构放大图。
【具体实施方式】
[0020]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0021]如图1所示，本实用新型提供的防砂悬挂器100，包括一上接头1，上接头I内壁上部与油管或者钻杆(现有技术，图中未示出)通过管螺纹11连接(现有技术)，上接头I外壁上密封套设有一能轴向移动的液压缸2，上接头I内壁下部连接有一中心管3，液压缸2内壁下部密封套设于中心管3外壁上，上接头I底部端面、液压缸2内壁和中心管3外壁之间形成第一密封空间31，中心管3侧壁上位于第一密封空间31的位置设置有第一通孔32，第一通孔32实现中心管3内腔与第一密封空间31的连通；在本实施方式中，上接头I内壁下部与中心管3外壁顶部通过锥螺纹密封连接；液压缸2侧壁顶部设有上方开口的第二连接槽21，液压缸2与上接头I之间在第二连接槽21处设有第三固定销钉106，第三固定销钉106用于液压缸2的周向定位，避免液压缸2相对上接头I旋转，第二连接槽21和第三固定销钉106的数量根据实际需要确定；液压缸2内壁与上接头I外壁底部之间设有第一密封圈22，在本实施方式中，上接头I外壁上设有第一环形槽12，第一密封圈22置于第一环形槽12中，液压缸2内壁与中心管3外壁之间设有第二密封圈23，在本实施方式中，液压缸2内壁上设有第二环形槽24，第二密封圈23置于第二环形槽24中。
[0022]液压缸2外壁下部套设有一外管4，外管4外壁上部套设有一能沿外管单向轴向滑动的锁定机构5，锁定机构5顶部密封套设于液压缸2外壁上；外管4外壁上位于锁定机构5下方套设有一能沿外管4轴向移动的密封机构6，密封机构6顶部与锁定机构5底部相抵靠，外管4外壁上位于密封机构6下方套接有一能轴向和径向卡止的锚定机构7，锚定机构7下部与外管4外壁下部固定连接，锚定机构7底端连接有下接头8 ;中心管3下部连接有能轴向固定下接头8的丢手机构9，丢手机构9下部与下接头8内壁相抵靠，在防砂悬挂器100下井过程中，中心管3通过丢手机构9实现与下接头8、锚定机构7、密封机构6、锁定机构5、外管4及液压缸2轴向固定挂接。
[0023]进一步，如图1、图2所示，锁定机构5包括一顶部密封套设于液压缸2外壁的第一滑动环51，在本实施方式中，液压缸2下部位于第一密封空间31处设置有一直径向下渐缩的第一锥形段25，第一滑动环51内壁顶部设有与第一锥形段25匹配的第一锥形面511，第一滑动环51顶部设有上方开口的第一连接槽512，第一滑动环51和液压缸2在第一连接槽512处设有第一固定销钉101，第一固定销钉101用于第一滑动环51周向定位，避免第一滑动环51相对液压缸2转动；第一滑动环51内壁下部套设于外管4外壁上，外管4外壁上还套接有一开口环52，开口环52侧壁上设有上下贯通的豁口(现有技术，图中未示出)，开口环52顶部与第一滑动环51底部端面相抵靠，开口环52与外管4外壁之间设有单向止退结构521，在本实施方式中，单向止退结构521包括外管4外壁上部设置的第一环形锯齿段5211，还包括开口环52内壁设置的与第一环形锯齿段5211配合的第二环形锯齿段5212 ;外管4外壁上位于开口环52下方套接有第二滑动环53，第二滑动环53顶部与开口环52底部相抵靠；第一滑动环51外壁上设有一第一凸缘513，第二滑动环53外壁底部设有一第二凸缘531，第一滑动环51外壁上位于第一凸缘513下方套接有一锁定环54，锁定环54内壁下部套接在第二滑动环53外壁上部，锁定环54内径大于开口环52的外径，如图2所示，在本实施方式中，第一滑动环51外壁下部、第二滑动环53外壁上部均设置有第一矩形螺纹532，锁定环54内壁设置有第二矩形螺纹541，锁定环54和第一滑动环51、第二滑动环53通过第一矩形螺纹532、第二矩形螺纹541连接；锁定环54顶部与第一凸缘513下端面相抵靠，锁定环54底部与第二凸缘531上端面相抵靠。第二凸缘531侧壁与外管4之间通过第一剪切销钉102连接。油管或钻杆(现有技术)通过上接头I和液压缸2推动锁定机构5下行，锁定机构5通过单向止退结构521，保证防砂悬挂器100在悬挂、坐封工作过程只能下行，不能回退。
[0024]如图1所示，密封机构6包括套设于外管4外壁上能轴向移动的环形上护罩61，环形上护罩61的顶部端面与锁定机构5底部端面相抵靠，环形上护罩61底部设有直径向上渐缩的第一锥形槽611，外管4外壁上位于环形上护罩61下方套设有一能轴向移动的胶筒62，在本实施方式中，胶筒62为高温胶筒，胶筒62顶部设有与第一锥形槽611匹配的第二锥面621，第二锥面621与第一锥形槽611相抵靠；外管4外壁上位于胶筒62下方套设有能轴向移动的环形下护罩63，环形下护罩63顶部设有直径向下渐缩的第二锥形槽631，胶筒62底部设有与第二锥形槽631匹配的第三锥面622，第三锥面622与第二锥形槽631相抵靠，胶筒62顶部与环形上护罩61底部相抵靠， 胶筒62底部与环形下护罩63顶部相抵靠。锁定机构5推动密封机构6下行，在推动过程中，胶筒62受到挤压直径增大，密封防砂悬挂器100与井壁之间的环形空间。
[0025]如图1所示，销定机构7包括套接于外管4外壁上能轴向移动的上锥体71，上锥体71与外管4通过第二剪切销钉103连接；上锥体71外壁上部为第一圆柱面711，第一圆柱面711下方设有直径向下渐缩的第四锥面712，上锥体71顶部端面与密封机构6底部端面相抵靠；外管4外壁上位于上锥体71下方套设有卡瓦72 (现有技术)，卡瓦72上部设有能径向胀出的多个卡止部721，卡止部721内壁上部设有与第四锥面712匹配的第五锥面7211，第五锥面7211套设于第四锥面712外侧，在上锥体71下行过程中，通过第四锥面712挤压第五锥面7211，使得卡止部721径向胀出(打开)，卡止部721的齿尖嵌入井壁，实现防砂悬挂器100的锚定。外管4外壁上位于卡瓦72下方套设有卡瓦座73，卡瓦座73顶部设有第三凸缘731，第三凸缘731上端面与卡瓦72底部端面相抵靠，外管4底部外壁上设有第四凸缘41，卡瓦座73底部端面与第四凸缘41的上端面相抵靠；第三凸缘731下方的卡瓦座73外壁上套接有外套74，外套74顶部端面与第三凸缘731的下端面相抵靠，外套74外壁与第四凸缘41外壁通过第二固定销钉104连接；外套74外壁下部与下接头8内壁密封连接。在本实施方式中，外套74内侧位于外管4下方的位置设有向内部凸出的第一台阶部741，外套74外壁位于第一台阶部741下方的位置设有向内凹的第二台阶部742，下接头8顶部端面与第二台阶部742相抵靠，第二台阶部742下方的外套74外壁上设有第一连接螺纹743，下接头8内壁上部设有第二连接螺纹81，外套74与下接头8通过第一连接螺纹743、第二连接螺纹81密封连接；下接头8内侧位于第二连接螺纹81下方的位置设有向内凸出的第三台阶部82，外套74底部端面与第三台阶部82相抵靠；外套74内壁底部设有直径向上渐缩的第六锥面744，下接头8内壁位于第三台阶部82下方还设有直径向下渐缩的第七锥面83，第六锥面744、第七锥面83和上接头8内壁形成第一凹槽84。
[0026]如图1所示，丢手机构9包括一套接于中心管3外壁下方的爪簧91 (现有技术)，爪簧91上部为圆柱套筒911，在本实施方式中，圆柱套筒911与中心管3外壁下方通过连接螺纹连接，圆柱套筒911下方连接有能够径向伸缩(打开)的簧片912，簧片912下部外侧设有直径向下渐增的第八锥面9121，簧片912底部外侧设有直径向下渐缩的第九锥面9122，第八锥面9121和第九锥面9122与下接头8内壁的第一凹槽84侧面相抵靠，实现下接头8、锚定机构7、密封机构6、锁定机构5、外管4及液压缸2轴向挂接。簧片912内壁下部设有直径向下渐增的第十锥面9123。丢手机构9还包括套设于中心管3内壁下部的丢手滑套92，丢手滑套92外壁顶部设有第五凸缘921，第五凸缘921外壁与中心管3内壁抵靠连接，在本实施方式中，第五凸缘921与中心管3侧壁通过第三剪切销钉105连接；丢手滑套92外壁位于第五凸缘921下方套设有压套93，压套93外壁与中心管3内侧下部密封连接，在本实施方式中，压套93与中心管3内壁通过连接螺纹连接；压套93底部设有第六凸缘931，第六凸缘931上端面与中心管3底部端面相抵靠；丢手滑套92外壁位于压套93下方还设有向内凹的第四台阶部922，丢手滑套92外壁位于第四台阶部922下方套设有下锥体94，下锥体94外壁为与第十锥面9123匹配的第十一锥面941，第十一锥面941与第十锥面9123相抵靠，通过第^^一锥面941抵靠第十锥面9123，确保第八锥面9121和第九锥面9122与下接头8内壁的第一凹槽84侧面抵靠；丢手滑套92外壁底部套接有调节环95，在本实施方式中，调节环95与丢手滑套92外壁通过连接螺纹连接，调节环95顶部端面与下锥体94底部端面相抵靠。
[0027]本实用新型提供的防砂悬挂器在使用时，首先将上接头I与油管或者钻杆连接(现有技术，图中未示出)，下接头8与下井装置(例如防砂筛管，现有技术，图中未示出)连接，然后下入井中，到达预定位置后，向中心管3内投入钢球107 (现有技术)，钢球107下落至丢手滑套92顶部，实现中心管3底部密封。油管或者钻杆在井口处连接水泥车进行打压，在第一通孔32连通作用下，第一密封空间31压力升高，液压缸2向下推动，达到一定压力时，第一剪切销钉102剪断，液压缸2推动锁定机构5下移，在单向止退结构521作用下，锁定机构5只能下行，不能回退。在下行推力的作用下，密封机构6中的胶筒62在锁定机构5下行挤压过程中径向胀出，锚定机构7中的上锥体71与外管4之间的第二剪切螺钉103切断，上锥体71下移，卡瓦72的卡止部721径向胀出，最终实现胶筒62胀出密封环空，卡止部721的齿尖嵌入井壁，完成防砂悬挂器100的锚定坐封。坐封后，继续向中心管内部加压，达到一定压力时，第三剪切销钉105剪断，丢手滑套92下行，丢手滑套92上的第四台阶部922推动下锥体94下行，下锥体94上的第十一锥面941与簧片912内壁的第十锥面9123脱离，簧片912向内回弹，第八锥面9121和第九锥面9122脱离下接头8的内壁，当丢手滑套92顶部的第五凸缘921下端面与压套93上端面抵靠时，丢手滑套92停止下行，此时停止加压，上提上接头1，丢手机构9、中心管3、液压缸2与上接头I被提出，外管4及锁定机构5、密封机构6、销定机构7、下接头8留在井内实现防砂管悬挂。
[0028]由上所述，本实用新型提供的防砂悬挂器结构简单紧凑，内部通径大，可达120mm，方便后续工艺作业；设置有锁定机构、密封机构和锚定机构，强制分布坐封，卡瓦和胶筒坐封完成后才可以进行丢手操作，结构稳定性强，现场施工安全可靠，有效保证了油井防砂效果，延长了设备使用周期，降低了油田生产成本。
[0029]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种防砂悬挂器，其特征在于:所述防砂悬挂器包括一上接头，所述上接头外壁上密封套设有一能轴向移动的液压缸，所述上接头内壁下部连接有一中心管，所述液压缸内壁下部密封套设于所述中心管外壁上，所述上接头底部端面、所述液压缸内壁和所述中心管外壁之间形成第一密封空间，所述中心管侧壁上位于所述第一密封空间的位置设置有第一通孔；所述液压缸外壁下部套设有一外管，所述外管外壁上方套设有一能沿所述外管单向轴向滑动的锁定机构，所述锁定机构顶部密封套设于所述液压缸外壁上；所述外管外壁上位于所述锁定机构下方套设有一能沿所述外管轴向移动的密封机构，所述密封机构顶部与所述锁定机构底部相抵靠，所述外管外壁上位于所述密封机构下方套接有一能轴向和径向卡止的锚定机构，所述锚定机构下部与所述外管外壁下部固定连接，所述锚定机构底部连接有下接头；所述中心管下部连接有能轴向固定所述下接头的丢手机构，所述丢手机构下部与所述下 接头内壁相抵靠。2.如权利要求1所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述锁定机构包括一顶部密封套设于所述液压缸外壁的第一滑动环，所述第一滑动环内壁下部套设于所述外管外壁上，所述外管外壁上还套接有一开口环，所述开口环顶部与所述第一滑动环底部端面相抵靠，所述开口环与所述外管外壁之间设有单向止退结构；所述外管外壁上位于所述开口环下方套接有第二滑动环，所述第二滑动环顶部与所述开口环底部相抵靠；所述第一滑动环外壁上设有一第一凸缘，所述第二滑动环外壁底部设有一第二凸缘，所述第一滑动环外壁上位于所述第一凸缘下方套接有一锁定环，所述锁定环内壁下部套接在所述第二滑动环外壁上部，所述锁定环内径大于所述开口环的外径，所述锁定环顶部与所述第一凸缘下端面相抵靠，所述锁定环底部与所述第二凸缘上端面相抵靠，所述第二凸缘侧壁与所述外管之间通过第一剪切销钉连接。3.如权利要求2所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述液压缸下部位于所述第一密封空间处设置有一直径向下渐缩的第一锥形段，所述第一滑动环内壁顶部设有与所述第一锥形段匹配的第一锥形面，所述第一滑动环顶部设有上方开口的第一连接槽，所述第一滑动环和所述液压缸在所述第一连接槽处设有用于周向定位的第一固定销钉；所述单向止退结构包括所述外管外壁上方设置的第一环形锯齿段和所述开口环内壁设置的与所述第一环形锯齿段配合的第二环形锯齿段；所述第一滑动环外壁下部、所述第二滑动环外壁上部均设置有第一矩形螺纹，所述锁定环内壁设置有第二矩形螺纹，所述锁定环和所述第一滑动环、所述第二滑动环通过所述第一矩形螺纹、所述第二矩形螺纹连接。4.如权利要求1所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述密封机构包括套设于所述外管外壁上能轴向移动的环形上护罩，所述环形上护罩的顶部端面与所述锁定机构底部端面相抵靠，所述外管外壁上位于所述环形上护罩下部套设有一能轴向移动的胶筒，所述外管外壁上位于所述胶筒下方套设有能轴向移动的环形下护罩，所述胶筒顶部与所述环形上护罩底部相抵靠，所述胶筒底部与所述环形下护罩顶部相抵靠。5.如权利要求4所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述环形上护罩底部设有直径向上渐缩的第一锥形槽，所述胶筒顶部设有与所述第一锥形槽匹配的第二锥面，所述第二锥面与所述第一锥形槽相抵靠；所述环形下护罩顶部设有直径向下渐缩的第二锥形槽，所述胶筒底部设有与所述第二锥形槽匹配的第三锥面，所述第三锥面与所述第二锥形槽相抵靠。6.如权利要求1所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述锚定机构包括套接于所述外管外壁上能轴向移动的上锥体，所述上锥体与所述外管通过第二剪切销钉连接；所述上锥体外壁上部为第一圆柱面，所述第一圆柱面下方设有直径向下渐缩的第四锥面，所述上锥体顶部端面与所述密封机构底部端面相抵靠；所述外管外壁上位于所述上锥体下方套设有卡瓦，所述卡瓦上方设有能径向胀出的多个卡止部，所述卡止部内壁上部设有与所述第四锥面匹配的第五锥面，所述第五锥面套设于所述第四锥面外侧；所述外管外壁上位于所述卡瓦下方套设有卡瓦座，所述卡瓦座顶部设有第三凸缘，所述第三凸缘上端面与所述卡瓦底部端面相抵靠，所述外管底部外壁上设有第四凸缘，所述卡瓦座底部端面与所述第四凸缘的上端面相抵靠；所述卡瓦座外壁上位于所述第三凸缘下方套接有外套，所述外套顶部端面与所述第三凸缘的下端面相抵靠，所述外套外壁与所述第四凸缘外壁通过第二固定销钉连接；所述外套外壁下部与所述下接头内壁密封连接。7.如权利要求6所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述外套内侧位于所述外管下方的位置设有向内部凸出的第一台阶部，所述外套外壁位于所述第一台阶部下方的位置设有向内凹的第二台阶部，所述下接头顶部端面与所述第二台阶部相抵靠，所述第二台阶部下方的所述外套外壁上设有第一连接螺纹，所述下接头内壁上部设有第二连接螺纹，所述外套与所述下接头通过所述第一连接螺纹、所述第二连接螺纹密封连接；所述下接头内侧位于所述第二连接螺纹下方的位置设有向内凸出的第三台阶部，所述外套底部端面与所述第三台阶部相抵靠；所述外套内壁底部设有直径向上渐缩的第六锥面，所述下接头内壁位于所述第三台阶部下方还设有直径向下渐缩的第七锥面，所述第六锥面、所述第七锥面和所述上接头内壁形成第一凹槽。8.如权利要求1所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述丢手机构包括一套接于所述中心管外壁下部的爪簧，所述爪簧上部为圆柱套筒，所述圆柱套筒下方连接有能够径向伸缩的簧片，所述簧片下部外侧设有直径向下渐增的第八锥面，所述簧片底部外侧设有直径向上渐增的第九锥面，所述第八锥面和所述第九锥面与所述下接头内壁相抵靠，所述簧片内壁下部设有直径向下渐增的第十锥面；所述丢手机构还包括套设于所述中心管内壁下部的丢手滑套，所述丢手滑套外壁顶部设有第五凸缘，所述第五凸缘外壁与所述中心管内壁抵靠连接；所述丢手滑套外壁位于所述第五凸缘下方套设有压套，所述压套外壁与所述中心管内壁下部密封连接，所述压套底部设有第六凸缘，所述第六凸缘上端面与所述中心管底部端面相抵靠；所述丢手滑套外壁位于所述压套下方还设有向内凹的第四台阶部，所述丢手滑套外壁位于所述第四台阶部下方套设有下锥体，所述下锥体外壁为与所述第十锥面匹配的第十一锥面，所述第十一锥面与所述第十锥面相抵靠；所述丢手滑套外壁底部套接有调节环，所述调节环顶部端面与所述下锥体底部端面相抵靠。9.如权利要求8所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述圆柱套筒与所述中心管外壁下部通过连接螺纹连接，所述第五凸缘与所述中心管侧壁通过第三剪切销钉连接，所述压套与所述中心管内壁通过连接螺纹连接，所述调节环与所述丢手滑套外壁通过连接螺纹连接。10.如权利要求1所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述上接头内壁下部与所述中心管外壁顶部通过锥螺纹密封连接；所述液压缸侧壁顶部设有上方开口的第二连接槽，所述液压缸与所述上接头之间在所述第二连接槽处设有用于周向定位的第三固定销钉，所述液压缸内壁与所述上接头外壁底部之间设有第一密封圈，所述液压缸内壁与所述中心管外壁之间设有第二密封圈。
【专利摘要】本实用新型为一种防砂悬挂器，包括一上接头，上接头外壁上密封套设有一液压缸，上接头内壁下部连接有一中心管，液压缸外壁下部套设有一外管，外管外壁上方套设有一能单向轴向滑动的锁定机构，外管外壁上位于锁定机构下方套设有一密封机构，外管外壁上位于密封机构下方套接有一能轴向和径向卡止的锚定机构，锚定机构下部与外管外壁下部固定连接，锚定机构底部连接有下接头；中心管下部连接有能轴向固定下接头的丢手机构，丢手机构下部与下接头内壁相抵靠。该防砂悬挂器通径大，结构简单紧凑，设有专门的结构实现分步坐封，整体稳定性强，现场施工安全可靠，保证了油井防砂效果，延长了设备使用周期，降低了油田生产成本。
【IPC分类】E21B23/00
【公开号】CN204703811
【申请号】CN201520334657
【发明人】张建军, 吕民, 陈磊, 陈大钊, 赵雅丽, 王域, 周勇, 王奇, 陈海, 单祥斌, 王国巍, 刘高华, 丛志新, 宗伟, 张鑫, 于晓溪, 曹鹏青, 韩汉培, 高燕
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月22日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油井防砂技术领域，尤其涉及一种防砂悬挂器。
【背景技术】
[0002]由于地质、采油作业、钻完井等因素的影响，随着油田开发的不断深入，在一定的生产压差下，油井、气井、水井开始陆续出砂，尤其是疏松的砂岩油藏，更为严重。出砂会造成砂埋产层，导致减产或停产，高速的砂粒造成地面及井下设备加倍磨损，更为严重的是出砂会导致地层亏空并坍塌，造成套管损坏使油井报废，安全性差并会造成严重的经济损失。为了解决油井出砂问题，各油田广泛开展防砂技术的研宄与应用。防砂可以使地层砂最大限度的保持在其地层中的原始位置而不随地层流体进入井筒，使地层原始渗透率的破坏降到最低程度，保护生产井的生产设备，现有防砂技术主要有机械防砂、化学防砂和砂拱防砂。
[0003]防砂悬挂器作为油井机械防砂技术领域的重要工具，为油气水井的正常生产和各种井下工艺措施的顺利进行提供了有效的手段。但是，现有的防砂悬挂器丢手后内通径过小，一般为内径彡110mm，不能满足后续工艺所采用的工具的下入要求；在坐封时，没有专门的锁定结构，现场施工的安全性较差；另外还存在机械结构比较复杂、长度较大等问题，不便于操作。
[0004]由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种防砂悬挂器，以克服现有技术的缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种防砂悬挂器，该防砂悬挂器通径大，结构简单紧凑，设有专门的结构实现分步坐封，整体稳定性强，现场施工安全可靠，保证了油井防砂效果，延长了设备使用周期，降低了油田生产成本。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的，一种防砂悬挂器，所述防砂悬挂器包括一上接头，所述上接头外壁上密封套设有一能轴向移动的液压缸，所述上接头内壁下部连接有一中心管，所述液压缸内壁下部密封套设于所述中心管外壁上，所述上接头底部端面、所述液压缸内壁和所述中心管外壁之间形成第一密封空间，所述中心管侧壁上位于所述第一密封空间的位置设置有第一通孔；所述液压缸外壁下部套设有一外管，所述外管外壁上方套设有一能沿所述外管单向轴向滑动的锁定机构，所述锁定机构顶部密封套设于所述液压缸外壁上；所述外管外壁上位于所述锁定机构下方套设有一能沿所述外管轴向移动的密封机构，所述密封机构顶部与所述锁定机构底部相抵靠，所述外管外壁上位于所述密封机构下方套接有一能轴向和径向卡止的锚定机构，所述锚定机构下部与所述外管外壁下部固定连接，所述锚定机构底部连接有下接头；所述中心管下部连接有能轴向固定所述下接头的丢手机构，所述丢手机构下部与所述下接头内壁相抵靠。
[0007]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述锁定机构包括一顶部密封套设于所述液压缸外壁的第一滑动环，所述第一滑动环内壁下部套设于所述外管外壁上，所述外管外壁上还套接有一开口环，所述开口环顶部与所述第一滑动环底部端面相抵靠，所述开口环与所述外管外壁之间设有单向止退结构；所述外管外壁上位于所述开口环下方套接有第二滑动环，所述第二滑动环顶部与所述开口环底部相抵靠；所述第一滑动环外壁上设有一第一凸缘，所述第二滑动环外壁底部设有一第二凸缘，所述第一滑动环外壁上位于所述第一凸缘下方套接有一锁定环，所述锁定环内壁下部套接在所述第二滑动环外壁上部，所述锁定环内径大于所述开口环的外径，所述锁定环顶部与所述第一凸缘下端面相抵靠，所述锁定环底部与所述第二凸缘上端面相抵靠，所述第二凸缘侧壁与所述外管之间通过第一剪切销钉连接。
[0008]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述液压缸下部位于所述第一密封空间处设置有一直径向下渐缩的第一锥形段，所述第一滑动环内壁顶部设有与所述第一锥形段匹配的第一锥形面，所述第一滑动环顶部设有上方开口的第一连接槽，所述第一滑动环和所述液压缸在所述第一连接槽处设有用于周向定位的第一固定销钉；所述单向止退结构包括所述外管外壁上方设置的第一环形锯齿段和所述开口环内壁设置的与所述第一环形锯齿段配合的第二环形锯齿段；所述第一滑动环外壁下部、所述第二滑动环外壁上部均设置有第一矩形螺纹，所述锁定环内壁设置有第二矩形螺纹，所述锁定环和所述第一滑动环、所述第二滑动环通过所述第一矩形螺纹、所述第二矩形螺纹连接。
[0009]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述密封机构包括套设于所述外管外壁上能轴向移动的环形上护罩，所述环形上护罩的顶部端面与所述锁定机构底部端面相抵靠，所述外管外壁上位于所述环形上护罩下部套设有一能轴向移动的胶筒，所述外管外壁上位于所述胶筒下方套设有能轴向移动的环形下护罩，所述胶筒顶部与所述环形上护罩底部相抵靠，所述胶筒底部与所述环形下护罩顶部相抵靠。
[0010]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述环形上护罩底部设有直径向上渐缩的第一锥形槽，所述胶筒顶部设有与所述第一锥形槽匹配的第二锥面，所述第二锥面与所述第一锥形槽相抵靠；所述环形下护罩顶部设有直径向下渐缩的第二锥形槽，所述胶筒底部设有与所述第二锥形槽匹配的第三锥面，所述第三锥面与所述第二锥形槽相抵靠。
[0011]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述锚定机构包括套接于所述外管外壁上能轴向移动的上锥体，所述上锥体与所述外管通过第二剪切销钉连接；所述上锥体外壁上部为第一圆柱面，所述第一圆柱面下方设有直径向下渐缩的第四锥面，所述上锥体顶部端面与所述密封机构底部端面相抵靠；所述外管外壁上位于所述上锥体下方套设有卡瓦，所述卡瓦上方设有能径向胀出的多个卡止部，所述卡止部内壁上部设有与所述第四锥面匹配的第五锥面，所述第五锥面套设于所述第四锥面外侧；所述外管外壁上位于所述卡瓦下方套设有卡瓦座，所述卡瓦座顶部设有第三凸缘，所述第三凸缘上端面与所述卡瓦底部端面相抵靠，所述外管底部外壁上设有第四凸缘，所述卡瓦座底部端面与所述第四凸缘的上端面相抵靠；所述卡瓦座外壁上位于所述第三凸缘下方套接有外套，所述外套顶部端面与所述第三凸缘的下端面相抵靠，所述外套外壁与所述第四凸缘外壁通过第二固定销钉连接；所述外套外壁下部与所述下接头内壁密封连接。
[0012]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述外套内侧位于所述外管下方的位置设有向内部凸出的第一台阶部，所述外套外壁位于所述第一台阶部下方的位置设有向内凹的第二台阶部，所述下接头顶部端面与所述第二台阶部相抵靠，所述第二台阶部下方的所述外套外壁上设有第一连接螺纹，所述下接头内壁上部设有第二连接螺纹，所述外套与所述下接头通过所述第一连接螺纹、所述第二连接螺纹密封连接；所述下接头内侧位于所述第二连接螺纹下方的位置设有向内凸出的第三台阶部，所述外套底部端面与所述第三台阶部相抵靠；所述外套内壁底部设有直径向上渐缩的第六锥面，所述下接头内壁位于所述第三台阶部下方还设有直径向下渐缩的第七锥面，所述第六锥面、所述第七锥面和所述上接头内壁形成第一凹槽。
[0013]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述丢手机构包括一套接于所述中心管外壁下部的爪簧，所述爪簧上部为圆柱套筒，所述圆柱套筒下方连接有能够径向伸缩的簧片，所述簧片下部外侧设有直径向下渐增的第八锥面，所述簧片底部外侧 设有直径向上渐增的第九锥面，所述第八锥面和所述第九锥面与所述下接头内壁相抵靠，所述簧片内壁下部设有直径向下渐增的第十锥面；所述丢手机构还包括套设于所述中心管内壁下部的丢手滑套，所述丢手滑套外壁顶部设有第五凸缘，所述第五凸缘外壁与所述中心管内壁抵靠连接；所述丢手滑套外壁位于所述第五凸缘下方套设有压套，所述压套外壁与所述中心管内壁下部密封连接，所述压套底部设有第六凸缘，所述第六凸缘上端面与所述中心管底部端面相抵靠；所述丢手滑套外壁位于所述压套下方还设有向内凹的第四台阶部，所述丢手滑套外壁位于所述第四台阶部下方套设有下锥体，所述下锥体外壁为与所述第十锥面匹配的第十一锥面，所述第十一锥面与所述第十锥面相抵靠；所述丢手滑套外壁底部套接有调节环，所述调节环顶部端面与所述下锥体底部端面相抵靠。
[0014]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述圆柱套筒与所述中心管外壁下部通过连接螺纹连接，所述第五凸缘与所述中心管侧壁通过第三剪切销钉连接，所述压套与所述中心管内壁通过连接螺纹连接，所述调节环与所述丢手滑套外壁通过连接螺纹连接。
[0015]在本实用新型的一较佳实施方式中，所述上接头内壁下部与所述中心管外壁顶部通过锥螺纹密封连接；所述液压缸侧壁顶部设有上方开口的第二连接槽，所述液压缸与所述上接头之间在所述第二连接槽处设有用于周向定位的第三固定销钉，所述液压缸内壁与所述上接头外壁底部之间设有第一密封圈，所述液压缸内壁与所述中心管外壁之间设有第二密封圈。
[0016]由上所述，本实用新型的防砂悬挂器结构简单紧凑，内部通径大，可达120_，方便后续工艺作业；设置有锁定机构、密封机构和锚定机构，强制分布坐封，卡瓦和胶筒坐封完成后才可以进行丢手操作，结构稳定性强，现场施工安全可靠，有效保证了油井防砂效果，延长了设备使用周期，降低了油田生产成本。
【附图说明】
[0017]以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中:
[0018]图1:为本实用新型防砂悬挂器的结构示意图。
[0019]图2:为图1中I处结构放大图。
【具体实施方式】
[0020]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0021]如图1所示，本实用新型提供的防砂悬挂器100，包括一上接头1，上接头I内壁上部与油管或者钻杆(现有技术，图中未示出)通过管螺纹11连接(现有技术)，上接头I外壁上密封套设有一能轴向移动的液压缸2，上接头I内壁下部连接有一中心管3，液压缸2内壁下部密封套设于中心管3外壁上，上接头I底部端面、液压缸2内壁和中心管3外壁之间形成第一密封空间31，中心管3侧壁上位于第一密封空间31的位置设置有第一通孔32，第一通孔32实现中心管3内腔与第一密封空间31的连通；在本实施方式中，上接头I内壁下部与中心管3外壁顶部通过锥螺纹密封连接；液压缸2侧壁顶部设有上方开口的第二连接槽21，液压缸2与上接头I之间在第二连接槽21处设有第三固定销钉106，第三固定销钉106用于液压缸2的周向定位，避免液压缸2相对上接头I旋转，第二连接槽21和第三固定销钉106的数量根据实际需要确定；液压缸2内壁与上接头I外壁底部之间设有第一密封圈22，在本实施方式中，上接头I外壁上设有第一环形槽12，第一密封圈22置于第一环形槽12中，液压缸2内壁与中心管3外壁之间设有第二密封圈23，在本实施方式中，液压缸2内壁上设有第二环形槽24，第二密封圈23置于第二环形槽24中。
[0022]液压缸2外壁下部套设有一外管4，外管4外壁上部套设有一能沿外管单向轴向滑动的锁定机构5，锁定机构5顶部密封套设于液压缸2外壁上；外管4外壁上位于锁定机构5下方套设有一能沿外管4轴向移动的密封机构6，密封机构6顶部与锁定机构5底部相抵靠，外管4外壁上位于密封机构6下方套接有一能轴向和径向卡止的锚定机构7，锚定机构7下部与外管4外壁下部固定连接，锚定机构7底端连接有下接头8 ;中心管3下部连接有能轴向固定下接头8的丢手机构9，丢手机构9下部与下接头8内壁相抵靠，在防砂悬挂器100下井过程中，中心管3通过丢手机构9实现与下接头8、锚定机构7、密封机构6、锁定机构5、外管4及液压缸2轴向固定挂接。
[0023]进一步，如图1、图2所示，锁定机构5包括一顶部密封套设于液压缸2外壁的第一滑动环51，在本实施方式中，液压缸2下部位于第一密封空间31处设置有一直径向下渐缩的第一锥形段25，第一滑动环51内壁顶部设有与第一锥形段25匹配的第一锥形面511，第一滑动环51顶部设有上方开口的第一连接槽512，第一滑动环51和液压缸2在第一连接槽512处设有第一固定销钉101，第一固定销钉101用于第一滑动环51周向定位，避免第一滑动环51相对液压缸2转动；第一滑动环51内壁下部套设于外管4外壁上，外管4外壁上还套接有一开口环52，开口环52侧壁上设有上下贯通的豁口(现有技术，图中未示出)，开口环52顶部与第一滑动环51底部端面相抵靠，开口环52与外管4外壁之间设有单向止退结构521，在本实施方式中，单向止退结构521包括外管4外壁上部设置的第一环形锯齿段5211，还包括开口环52内壁设置的与第一环形锯齿段5211配合的第二环形锯齿段5212 ;外管4外壁上位于开口环52下方套接有第二滑动环53，第二滑动环53顶部与开口环52底部相抵靠；第一滑动环51外壁上设有一第一凸缘513，第二滑动环53外壁底部设有一第二凸缘531，第一滑动环51外壁上位于第一凸缘513下方套接有一锁定环54，锁定环54内壁下部套接在第二滑动环53外壁上部，锁定环54内径大于开口环52的外径，如图2所示，在本实施方式中，第一滑动环51外壁下部、第二滑动环53外壁上部均设置有第一矩形螺纹532，锁定环54内壁设置有第二矩形螺纹541，锁定环54和第一滑动环51、第二滑动环53通过第一矩形螺纹532、第二矩形螺纹541连接；锁定环54顶部与第一凸缘513下端面相抵靠，锁定环54底部与第二凸缘531上端面相抵靠。第二凸缘531侧壁与外管4之间通过第一剪切销钉102连接。油管或钻杆(现有技术)通过上接头I和液压缸2推动锁定机构5下行，锁定机构5通过单向止退结构521，保证防砂悬挂器100在悬挂、坐封工作过程只能下行，不能回退。
[0024]如图1所示，密封机构6包括套设于外管4外壁上能轴向移动的环形上护罩61，环形上护罩61的顶部端面与锁定机构5底部端面相抵靠，环形上护罩61底部设有直径向上渐缩的第一锥形槽611，外管4外壁上位于环形上护罩61下方套设有一能轴向移动的胶筒62，在本实施方式中，胶筒62为高温胶筒，胶筒62顶部设有与第一锥形槽611匹配的第二锥面621，第二锥面621与第一锥形槽611相抵靠；外管4外壁上位于胶筒62下方套设有能轴向移动的环形下护罩63，环形下护罩63顶部设有直径向下渐缩的第二锥形槽631，胶筒62底部设有与第二锥形槽631匹配的第三锥面622，第三锥面622与第二锥形槽631相抵靠，胶筒62顶部与环形上护罩61底部相抵靠， 胶筒62底部与环形下护罩63顶部相抵靠。锁定机构5推动密封机构6下行，在推动过程中，胶筒62受到挤压直径增大，密封防砂悬挂器100与井壁之间的环形空间。
[0025]如图1所示，销定机构7包括套接于外管4外壁上能轴向移动的上锥体71，上锥体71与外管4通过第二剪切销钉103连接；上锥体71外壁上部为第一圆柱面711，第一圆柱面711下方设有直径向下渐缩的第四锥面712，上锥体71顶部端面与密封机构6底部端面相抵靠；外管4外壁上位于上锥体71下方套设有卡瓦72 (现有技术)，卡瓦72上部设有能径向胀出的多个卡止部721，卡止部721内壁上部设有与第四锥面712匹配的第五锥面7211，第五锥面7211套设于第四锥面712外侧，在上锥体71下行过程中，通过第四锥面712挤压第五锥面7211，使得卡止部721径向胀出(打开)，卡止部721的齿尖嵌入井壁，实现防砂悬挂器100的锚定。外管4外壁上位于卡瓦72下方套设有卡瓦座73，卡瓦座73顶部设有第三凸缘731，第三凸缘731上端面与卡瓦72底部端面相抵靠，外管4底部外壁上设有第四凸缘41，卡瓦座73底部端面与第四凸缘41的上端面相抵靠；第三凸缘731下方的卡瓦座73外壁上套接有外套74，外套74顶部端面与第三凸缘731的下端面相抵靠，外套74外壁与第四凸缘41外壁通过第二固定销钉104连接；外套74外壁下部与下接头8内壁密封连接。在本实施方式中，外套74内侧位于外管4下方的位置设有向内部凸出的第一台阶部741，外套74外壁位于第一台阶部741下方的位置设有向内凹的第二台阶部742，下接头8顶部端面与第二台阶部742相抵靠，第二台阶部742下方的外套74外壁上设有第一连接螺纹743，下接头8内壁上部设有第二连接螺纹81，外套74与下接头8通过第一连接螺纹743、第二连接螺纹81密封连接；下接头8内侧位于第二连接螺纹81下方的位置设有向内凸出的第三台阶部82，外套74底部端面与第三台阶部82相抵靠；外套74内壁底部设有直径向上渐缩的第六锥面744，下接头8内壁位于第三台阶部82下方还设有直径向下渐缩的第七锥面83，第六锥面744、第七锥面83和上接头8内壁形成第一凹槽84。
[0026]如图1所示，丢手机构9包括一套接于中心管3外壁下方的爪簧91 (现有技术)，爪簧91上部为圆柱套筒911，在本实施方式中，圆柱套筒911与中心管3外壁下方通过连接螺纹连接，圆柱套筒911下方连接有能够径向伸缩(打开)的簧片912，簧片912下部外侧设有直径向下渐增的第八锥面9121，簧片912底部外侧设有直径向下渐缩的第九锥面9122，第八锥面9121和第九锥面9122与下接头8内壁的第一凹槽84侧面相抵靠，实现下接头8、锚定机构7、密封机构6、锁定机构5、外管4及液压缸2轴向挂接。簧片912内壁下部设有直径向下渐增的第十锥面9123。丢手机构9还包括套设于中心管3内壁下部的丢手滑套92，丢手滑套92外壁顶部设有第五凸缘921，第五凸缘921外壁与中心管3内壁抵靠连接，在本实施方式中，第五凸缘921与中心管3侧壁通过第三剪切销钉105连接；丢手滑套92外壁位于第五凸缘921下方套设有压套93，压套93外壁与中心管3内侧下部密封连接，在本实施方式中，压套93与中心管3内壁通过连接螺纹连接；压套93底部设有第六凸缘931，第六凸缘931上端面与中心管3底部端面相抵靠；丢手滑套92外壁位于压套93下方还设有向内凹的第四台阶部922，丢手滑套92外壁位于第四台阶部922下方套设有下锥体94，下锥体94外壁为与第十锥面9123匹配的第十一锥面941，第十一锥面941与第十锥面9123相抵靠，通过第^^一锥面941抵靠第十锥面9123，确保第八锥面9121和第九锥面9122与下接头8内壁的第一凹槽84侧面抵靠；丢手滑套92外壁底部套接有调节环95，在本实施方式中，调节环95与丢手滑套92外壁通过连接螺纹连接，调节环95顶部端面与下锥体94底部端面相抵靠。
[0027]本实用新型提供的防砂悬挂器在使用时，首先将上接头I与油管或者钻杆连接(现有技术，图中未示出)，下接头8与下井装置(例如防砂筛管，现有技术，图中未示出)连接，然后下入井中，到达预定位置后，向中心管3内投入钢球107 (现有技术)，钢球107下落至丢手滑套92顶部，实现中心管3底部密封。油管或者钻杆在井口处连接水泥车进行打压，在第一通孔32连通作用下，第一密封空间31压力升高，液压缸2向下推动，达到一定压力时，第一剪切销钉102剪断，液压缸2推动锁定机构5下移，在单向止退结构521作用下，锁定机构5只能下行，不能回退。在下行推力的作用下，密封机构6中的胶筒62在锁定机构5下行挤压过程中径向胀出，锚定机构7中的上锥体71与外管4之间的第二剪切螺钉103切断，上锥体71下移，卡瓦72的卡止部721径向胀出，最终实现胶筒62胀出密封环空，卡止部721的齿尖嵌入井壁，完成防砂悬挂器100的锚定坐封。坐封后，继续向中心管内部加压，达到一定压力时，第三剪切销钉105剪断，丢手滑套92下行，丢手滑套92上的第四台阶部922推动下锥体94下行，下锥体94上的第十一锥面941与簧片912内壁的第十锥面9123脱离，簧片912向内回弹，第八锥面9121和第九锥面9122脱离下接头8的内壁，当丢手滑套92顶部的第五凸缘921下端面与压套93上端面抵靠时，丢手滑套92停止下行，此时停止加压，上提上接头1，丢手机构9、中心管3、液压缸2与上接头I被提出，外管4及锁定机构5、密封机构6、销定机构7、下接头8留在井内实现防砂管悬挂。
[0028]由上所述，本实用新型提供的防砂悬挂器结构简单紧凑，内部通径大，可达120mm，方便后续工艺作业；设置有锁定机构、密封机构和锚定机构，强制分布坐封，卡瓦和胶筒坐封完成后才可以进行丢手操作，结构稳定性强，现场施工安全可靠，有效保证了油井防砂效果，延长了设备使用周期，降低了油田生产成本。
[0029]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种防砂悬挂器，其特征在于:所述防砂悬挂器包括一上接头，所述上接头外壁上密封套设有一能轴向移动的液压缸，所述上接头内壁下部连接有一中心管，所述液压缸内壁下部密封套设于所述中心管外壁上，所述上接头底部端面、所述液压缸内壁和所述中心管外壁之间形成第一密封空间，所述中心管侧壁上位于所述第一密封空间的位置设置有第一通孔；所述液压缸外壁下部套设有一外管，所述外管外壁上方套设有一能沿所述外管单向轴向滑动的锁定机构，所述锁定机构顶部密封套设于所述液压缸外壁上；所述外管外壁上位于所述锁定机构下方套设有一能沿所述外管轴向移动的密封机构，所述密封机构顶部与所述锁定机构底部相抵靠，所述外管外壁上位于所述密封机构下方套接有一能轴向和径向卡止的锚定机构，所述锚定机构下部与所述外管外壁下部固定连接，所述锚定机构底部连接有下接头；所述中心管下部连接有能轴向固定所述下接头的丢手机构，所述丢手机构下部与所述下 接头内壁相抵靠。2.如权利要求1所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述锁定机构包括一顶部密封套设于所述液压缸外壁的第一滑动环，所述第一滑动环内壁下部套设于所述外管外壁上，所述外管外壁上还套接有一开口环，所述开口环顶部与所述第一滑动环底部端面相抵靠，所述开口环与所述外管外壁之间设有单向止退结构；所述外管外壁上位于所述开口环下方套接有第二滑动环，所述第二滑动环顶部与所述开口环底部相抵靠；所述第一滑动环外壁上设有一第一凸缘，所述第二滑动环外壁底部设有一第二凸缘，所述第一滑动环外壁上位于所述第一凸缘下方套接有一锁定环，所述锁定环内壁下部套接在所述第二滑动环外壁上部，所述锁定环内径大于所述开口环的外径，所述锁定环顶部与所述第一凸缘下端面相抵靠，所述锁定环底部与所述第二凸缘上端面相抵靠，所述第二凸缘侧壁与所述外管之间通过第一剪切销钉连接。3.如权利要求2所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述液压缸下部位于所述第一密封空间处设置有一直径向下渐缩的第一锥形段，所述第一滑动环内壁顶部设有与所述第一锥形段匹配的第一锥形面，所述第一滑动环顶部设有上方开口的第一连接槽，所述第一滑动环和所述液压缸在所述第一连接槽处设有用于周向定位的第一固定销钉；所述单向止退结构包括所述外管外壁上方设置的第一环形锯齿段和所述开口环内壁设置的与所述第一环形锯齿段配合的第二环形锯齿段；所述第一滑动环外壁下部、所述第二滑动环外壁上部均设置有第一矩形螺纹，所述锁定环内壁设置有第二矩形螺纹，所述锁定环和所述第一滑动环、所述第二滑动环通过所述第一矩形螺纹、所述第二矩形螺纹连接。4.如权利要求1所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述密封机构包括套设于所述外管外壁上能轴向移动的环形上护罩，所述环形上护罩的顶部端面与所述锁定机构底部端面相抵靠，所述外管外壁上位于所述环形上护罩下部套设有一能轴向移动的胶筒，所述外管外壁上位于所述胶筒下方套设有能轴向移动的环形下护罩，所述胶筒顶部与所述环形上护罩底部相抵靠，所述胶筒底部与所述环形下护罩顶部相抵靠。5.如权利要求4所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述环形上护罩底部设有直径向上渐缩的第一锥形槽，所述胶筒顶部设有与所述第一锥形槽匹配的第二锥面，所述第二锥面与所述第一锥形槽相抵靠；所述环形下护罩顶部设有直径向下渐缩的第二锥形槽，所述胶筒底部设有与所述第二锥形槽匹配的第三锥面，所述第三锥面与所述第二锥形槽相抵靠。6.如权利要求1所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述锚定机构包括套接于所述外管外壁上能轴向移动的上锥体，所述上锥体与所述外管通过第二剪切销钉连接；所述上锥体外壁上部为第一圆柱面，所述第一圆柱面下方设有直径向下渐缩的第四锥面，所述上锥体顶部端面与所述密封机构底部端面相抵靠；所述外管外壁上位于所述上锥体下方套设有卡瓦，所述卡瓦上方设有能径向胀出的多个卡止部，所述卡止部内壁上部设有与所述第四锥面匹配的第五锥面，所述第五锥面套设于所述第四锥面外侧；所述外管外壁上位于所述卡瓦下方套设有卡瓦座，所述卡瓦座顶部设有第三凸缘，所述第三凸缘上端面与所述卡瓦底部端面相抵靠，所述外管底部外壁上设有第四凸缘，所述卡瓦座底部端面与所述第四凸缘的上端面相抵靠；所述卡瓦座外壁上位于所述第三凸缘下方套接有外套，所述外套顶部端面与所述第三凸缘的下端面相抵靠，所述外套外壁与所述第四凸缘外壁通过第二固定销钉连接；所述外套外壁下部与所述下接头内壁密封连接。7.如权利要求6所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述外套内侧位于所述外管下方的位置设有向内部凸出的第一台阶部，所述外套外壁位于所述第一台阶部下方的位置设有向内凹的第二台阶部，所述下接头顶部端面与所述第二台阶部相抵靠，所述第二台阶部下方的所述外套外壁上设有第一连接螺纹，所述下接头内壁上部设有第二连接螺纹，所述外套与所述下接头通过所述第一连接螺纹、所述第二连接螺纹密封连接；所述下接头内侧位于所述第二连接螺纹下方的位置设有向内凸出的第三台阶部，所述外套底部端面与所述第三台阶部相抵靠；所述外套内壁底部设有直径向上渐缩的第六锥面，所述下接头内壁位于所述第三台阶部下方还设有直径向下渐缩的第七锥面，所述第六锥面、所述第七锥面和所述上接头内壁形成第一凹槽。8.如权利要求1所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述丢手机构包括一套接于所述中心管外壁下部的爪簧，所述爪簧上部为圆柱套筒，所述圆柱套筒下方连接有能够径向伸缩的簧片，所述簧片下部外侧设有直径向下渐增的第八锥面，所述簧片底部外侧设有直径向上渐增的第九锥面，所述第八锥面和所述第九锥面与所述下接头内壁相抵靠，所述簧片内壁下部设有直径向下渐增的第十锥面；所述丢手机构还包括套设于所述中心管内壁下部的丢手滑套，所述丢手滑套外壁顶部设有第五凸缘，所述第五凸缘外壁与所述中心管内壁抵靠连接；所述丢手滑套外壁位于所述第五凸缘下方套设有压套，所述压套外壁与所述中心管内壁下部密封连接，所述压套底部设有第六凸缘，所述第六凸缘上端面与所述中心管底部端面相抵靠；所述丢手滑套外壁位于所述压套下方还设有向内凹的第四台阶部，所述丢手滑套外壁位于所述第四台阶部下方套设有下锥体，所述下锥体外壁为与所述第十锥面匹配的第十一锥面，所述第十一锥面与所述第十锥面相抵靠；所述丢手滑套外壁底部套接有调节环，所述调节环顶部端面与所述下锥体底部端面相抵靠。9.如权利要求8所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述圆柱套筒与所述中心管外壁下部通过连接螺纹连接，所述第五凸缘与所述中心管侧壁通过第三剪切销钉连接，所述压套与所述中心管内壁通过连接螺纹连接，所述调节环与所述丢手滑套外壁通过连接螺纹连接。10.如权利要求1所述的防砂悬挂器，其特征在于:所述上接头内壁下部与所述中心管外壁顶部通过锥螺纹密封连接；所述液压缸侧壁顶部设有上方开口的第二连接槽，所述液压缸与所述上接头之间在所述第二连接槽处设有用于周向定位的第三固定销钉，所述液压缸内壁与所述上接头外壁底部之间设有第一密封圈，所述液压缸内壁与所述中心管外壁之间设有第二密封圈。
【专利摘要】本实用新型为一种防砂悬挂器，包括一上接头，上接头外壁上密封套设有一液压缸，上接头内壁下部连接有一中心管，液压缸外壁下部套设有一外管，外管外壁上方套设有一能单向轴向滑动的锁定机构，外管外壁上位于锁定机构下方套设有一密封机构，外管外壁上位于密封机构下方套接有一能轴向和径向卡止的锚定机构，锚定机构下部与外管外壁下部固定连接，锚定机构底部连接有下接头；中心管下部连接有能轴向固定下接头的丢手机构，丢手机构下部与下接头内壁相抵靠。该防砂悬挂器通径大，结构简单紧凑，设有专门的结构实现分步坐封，整体稳定性强，现场施工安全可靠，保证了油井防砂效果，延长了设备使用周期，降低了油田生产成本。
【IPC分类】E21B23/00
【公开号】CN204703811
【申请号】CN201520334657
【发明人】张建军, 吕民, 陈磊, 陈大钊, 赵雅丽, 王域, 周勇, 王奇, 陈海, 单祥斌, 王国巍, 刘高华, 丛志新, 宗伟, 张鑫, 于晓溪, 曹鹏青, 韩汉培, 高燕
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月22日
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