(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910658382.X
(22)申请日 2019.07.21
(71)申请人 中国海洋石油集团有限公司
地址 100010 北京市东城区朝阳门北大街
25号
申请人 中海油能源发展股份有限公司
(72)发明人 严孟凯 马英文 包陈义 董潮
左凯 段威 闫绅 陈宇轩
陈胜宏 陈璐思
(74)专利代理机构 天津市北洋有限责任专利代
理事务所 12201
代理人 琪琛
(51)Int.Cl.
E21B 23/06(2006.01)
E21B 47/06(2012.01)
E21B 31/12(2006.01)
(54)发明名称一种电动坐封工具(57)摘要本发明属于石油、天然气完井技术领域，公开了一种提供动力使桥塞或者封隔器坐封的电动坐封工具，通过地面控制系统供电，电机带动油泵提供液压从而推动桥塞或者封隔器坐封，主要包括打捞头、测压接头、电机组件、油泵、油箱、平衡活塞、集成阀块、推动活塞组件、释放组件、悬挂弹性爪、验封传压接头。本发明采用地面电缆直接供电，无火工品相关安全风险，使用现场无需无线电静默；无火工品耐温时效，长时间高温条件下无衰减和失效问题；无桥塞火药等一次性损耗件，使用成本低，维护保养简单，可靠性高；坐封速度稳定，有足够时间使封隔器胶筒和卡瓦充分变形和坐封；坐封和丢手分步进行，可 进行实时验封并在验封无误后进行丢手。权利要求书3页 说明书7页 附图4页CN 110469282 A 2019.11.19
C N 110469282
A
1.一种电动坐封工具，其特征在于，包括打捞头(1)、测压接头(2)、电机组件(3)、油泵(4)、油箱(5)、平衡活塞(6)、集成阀块(7)、推动活塞组件(8)、释放组件(9)、悬挂弹性爪(10)、验封传压接头(11)；
所述打捞头(1)下部连接所述测压接头(2)并在连接处密封，所述测压接头(2)下部连接所述电机组件(3)并在连接处密封，所述电机组件(3)连接所述油泵(4)和所述油箱(5)； 所述油箱(5)包括依次螺纹连接并在连接处密封的油箱上壳体(5-1)、油箱中接头(5-3)和油箱下壳体(5-4)；所述油箱中接头(5-3)设有轴向传压通孔，该轴向传压通孔上端与上传压管(5-2)连通、下端与下传压管(5-5)连通；上传压管(5-2)的上端通过输出轴连接于所述油泵(4)；
所述上传压管(5-2)与所述油箱上壳体(5-1)之间的环空、所述下传压管(5-5)与所述油箱下壳体(5-4)之间的环空分别安装有浮动活塞(6)；所述浮动活塞(6)与所述上传压管(5-2)之间、所述浮动活塞(6)与所述油箱上壳体(5-1)之间、所述浮动活塞(6)与所述下传压管(5-5)之间、所述浮动活塞(6)与所述油箱下壳体(5-4)之间均设有滑动密封组；所述油箱中接头(5-3)设有径向传压孔，以传导油套管间环空压力至所述油箱上壳体(5-1)内部的浮动活塞(6)下端；
集成阀块(7)包括依次连接并在连接处密封的集成阀上接头(7-2)、集成阀壳体(7-5)和集成阀下接头(7-6)；所述集成阀上接头(7-2)上端与所述油箱下壳体(5-4)连接，同时所述集成阀上接头(7-2)内侧与所述下传压管(5-5)连接，并使所述集成阀上接头(7-2)的中心孔与所述下传压管(5-5)的下端连通；所述集成阀上接头(7-2)安装有传压连接头(7-1)，所述传压连接头(7-1)用于将外侧传压管线连接至所述集成阀上接头(7-2)；所述集成阀壳体(7-5)内部安装有压力转换接头(7-4)，所述压力转换接头(7-4)上下两端分别由所述集成阀上接头(7-2)和所述集成阀下接头(7-6)限位；所述集成阀上接头(7-2)和所述压力转换接头(7-4)之间安装有内侧的密封接头(7-3)和外侧的密封接头(7-3)；所述压力转换接头(7-4)与集成阀下接头(7-6)之间安装有密封接头(7-3)；所述压力转换接头(7-4)内部设置有两个斜孔，其中一斜孔将所述集成
阀上接头(7-2)与所述压力转换接头(7-4)之间外侧的密封接头(7-3)与所述压力转换接头(7-4)与集成阀下接头(7-6)之间连接的密封接头(7-3)连通，另一斜孔将集成阀上接头(7-2)与所述压力转换接头(7-4)之间内侧的密封接头(7-3)与集成阀下接头(7-6)的旁通孔连通；
所述推动活塞组件(8)包括推动活塞上接头(8-1)、多级外活塞套(8-2)、多级密封芯轴(8-3)、限位转接头(8-4)、推动活塞下接头(8-5)、推动活塞传压管(8-6)；所述推动活塞上接头(8-1)上端与所述集成阀下接头(7-6)的下端连接并在连接处密封；所述推动活塞上接头(8-1)在周向上形成直径较大的上端密封面和直径较小的下端密封面，上端密封面和下端密封面之间设置有传压孔，该传压孔用于将所述电机组件(3)驱动所述油泵(4)产生的液压传递至环形活塞面；所述推动活塞上接头(8-1)下部连接多级所述外活塞套(8-2)和多级所述密封芯轴(8-3)，多级所述外活塞套(8-2)依次串联，多级所述密封芯轴(8-3)依次串联且在连接处密封；第一级的所述外活塞套(8-2)套在所述推动活塞上接头(8-1)外部，并与所述推动活塞上接头(8-1)的上端密封面和下端密封面分别配合；最下级的所述外活塞套(8-2)下端与所述限位转接头(8-4)连接；第一级的所述密封芯轴(8-3)密封连接于所述推动活塞上接头(8-1)的下端，每一级的所述密封芯轴(8-3)从上端插入每一级的所述外活塞
套(8-2)内部，每一级的所述密封芯轴(8-3)与所述外活塞套(8-2)之间由密封圈形成的环形空间为有效活塞面积；最下级的所述密封芯轴(8-3)下端与所述推动活塞下接头(8-5)连接；所述限位转接头(8-4)与所述推动活塞下接头(8-5)之间通过剪切螺钉固定和限位；所述推动活塞传压管(8-6)贯穿整个推动所述推
动活塞组件(8)并设置在多级的所述密封芯轴(8-3)内部，所述推动活塞传压管(8-6)上端与所述集成阀下接头(7-6)密封连接，并与所述集成阀下接头(7-6)的中心孔连通；所述推动活塞传压管(8-6)下端与所述推动活塞下接头(8-5)密封连接，并与所述所述推动活塞下接头(8-5)的下端中心孔连通；
所述释放组件(9)包括推筒(9-1)、螺环(9-2)、由壬接头(9-3)、释放壳体(9-4)、转换套(9-5)、上连接头(9-6)、拉断螺栓(9-7)、下连接头(9-8)、并紧环(9-9)、限位套(9-10)；所述推筒(9-1)连接于所述限位转接头(8-4)下端，所述由壬接头(9-3)连接于所述推动活塞下接头(8-5)下端并在连接处密封；所述由壬接头(9-3)外部套有螺环(9-2)，并且所述螺环(9-2)连接于所述推动活塞下接头(8-5)下端，同时所述由壬接头(9-3)上部外侧的限位台阶对所述螺环(9-2)的上移限位；所述由壬接头(9-3)下部连接转换套(9-5)，所述转换套(9-5)连接释放壳体(9-4)，所述释放壳体(9-4)连接并紧环(9-9)；所述上连接头(9-6)上端插入至所述由壬接头(9-3)下端内侧，同时所述上连接头(9-6)的下端由所述释放壳体(9-4)、转换套(9-5)在轴向上夹紧和限位；所述上连接头(9-6)内侧连接所述拉断螺栓(9-7)的上端，所述拉断螺栓(9-7)的下端连接所述下连接头(9-8)内侧，所述下连接头(9-8)外侧连接所述限位套(9-10)；
所述悬挂弹性爪(10)的下端方螺纹处切割为多瓣，外部为左旋方扣螺纹并与封隔器连接，所述悬挂弹性爪(10)下端锥面由所述限位套(9-10)的上端斜面支撑和限位。
所述密封传压接头(11)连接在所述下连接头(9-8)外部，同时位于所述限位套(9-10)下部并与所述限位套(9-10)并紧；所述密封传压接头(11)的外侧与封隔器密封筒配合。
2.根据权利要求1所述的一种电动坐封工具，其特征在于，所述打捞头(1)上端用于连接磁定位仪，所述打捞头(1)外径大于磁定位仪外径。
3.根据权利要求1所述的一种电动坐封工具，其特征在于，所述打捞头(1)的上部接口处安装有上触头(1-1)，所述打捞头(1)内部安装有电路板(1-2)，所述上触头(1-1)通过导线连接所述电路板(1-2)。
4.根据权利要求3所述的一种电动坐封工具，其特征在于，所述测压接头(2)安装有测压传感器(2-1)、泄压头(2-2)、下端压力测量头(2-3)和测压接头下触头(2-4)；所述测压传感器(2-1)通过导线连接于所述电路板(1-2)，所述测压传感器(2-1)、所述泄压头(2-2)和所述下端压力测量头(2-3)之间通过同一孔道联通；所述测压接头下触头(2-4)设置在所述测压接头(2)的下端内孔处，并且通过导线连接所述电路板(1-2)。
5.根据权利要求4所述的一种电动坐封工具，其特征在于，所述电机组件(3)包括依次螺纹连接并在连接处密封的电机组件上接头(3-2)和电机组件下接头(3-5)，所述电机组件上接头(3-2)连接于所述测压接头(2)下端并在连接处密封；所述电机组件上接头(3-2)上端内孔处安装有电机组件上触头(3-1)，所述电机组件上触头(3-1)与测压接头下触头(2-4)接触连接；所述电机组件上接头(3-2)内部安装有电机(3-3)和减速器(3-4)，所述减速器(3-4)与所述油泵(4)连接。
6.根据权利要求5所述的一种电动坐封工具，其特征在于，其中所述油箱上壳体(5-1)
连接于所述电机组件下接头(3-5)下端并在连接处密封。
一种电动坐封工具技术领域
[0001]本发明属于石油、天然气完井技术领域，具体的说，是涉及一种应用于电缆坐封封隔作业中，通过地面供电提供动力，使封隔器坐封并可实现即时验封的工具。
背景技术
[0002]在油田采油完井行业领域，目前常用的电缆坐封工具是利用火药燃烧产生高压气体，通过缸体和活塞将高压转化为拉力，最终实现封隔器的坐封和丢手动作。
[0003]但是，由于依靠火工品作为动力源，常规电缆桥塞坐封工具使用成本高、作业风险高、可靠性较差、无法进行即时验封，影响作业效率。
发明内容
[0004]本发明着力于解决的是目前电缆坐封工具依靠火工品作为动力源所带来的一系列技术问题，而提供一种电动坐封工具，通过地面供电提供动力使封隔器坐封，并且可实现即时验封。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：
[0006]一种电动坐封工具，包括打捞头(1)、测压接头(2)、电机组件(3)、油泵(4)、油箱
(5)、平衡活塞(6)、集成阀块(7)、推动活塞组件(8)、释放组件(9)、悬挂弹性爪(10)、验封传压接头(11)；
[0007]所述打捞头(1)下部连接所述测压接头(2)并在连接处密封，所述测压接头(2)下部连接所述电机组件(3)并在连接处密封，所述电机组件(3)连接所述油泵(4)和所述油箱
(5)；
[0008]所述油箱(5)包括依次螺纹连接并在连接处密封的油箱上壳体(5-1)、油箱中接头(5-3)和油箱下壳体(5-4)；所述油箱中接头(5-3)设有轴向传压通孔，该轴向传压通孔上端与上传压管(5-2)连通、下端与下传压管(5-5)连通；上传压管(5-2)的上端通过输出轴连接于所述油泵(4)；
[0009]所述上传压管(5-2)与所述油箱上壳体(5-1)之间的环空、所述下传压管(5-5)与所述油箱下壳体(5-4)之间的环空分别安装有浮动活塞(6)；所述浮动活塞(6)与所述上传压管(5-2)之间、所述浮动活塞(6)与所述油箱上壳体(5-1)之间、所述浮动活塞(6)与所述下传压管(5-5)之间、所述浮动活塞(6)与所述油箱下壳体(5-4)之间均设有滑动密封组；所述油箱中接头(5-3)设有径向传压孔，以传导油套管间环空压力至所述油箱上壳体(5-1)内部的浮动活塞(6)下端；
[0010]集成阀块(7)包括依次连接并在连接处密封的集成阀上接头(7-2)、集成阀壳体(7-5)和集成阀下接头(7-6)；所述集成阀上接头(7-2)上端与所述油箱下壳体(5-4)连接，同时所述集成阀上接头(7-2)内侧与所述下传压管(5-5)连接，并使所述集成阀上接头(7-
2)的中心孔与所述下传压管(5-5)的下端连通；所述集成阀上接头(7-2)安装有传压连接头(7-1)，所述传压连接头(7-1)用于将外侧传压管线连接至所述集成阀上接头(7-2)；所述集
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