[发明专利]一种滑套工具的高压激活导压机构及使用方法

说明书

本发明公开了一种滑套工具的高压激活导压机构及使用方法，包括阀体和控压柱塞，阀体内开有安装空腔，安装空腔内连接有缓冲套，缓冲套上连接有弹簧轴，弹簧轴外围套有碟形弹簧，缓冲套下方连接有柱塞阀座，所述柱塞阀座中心开有控压柱塞孔，控压柱塞前端从控压柱塞孔插入并顶在弹簧轴后端，安装空腔开有与外界连通的导通孔，缓冲套为凹字形结构。通过固井时井口的高压来分离第二控压柱塞柱和第三控压柱塞环，同时还保持安装空腔内的密封。等到固井结束压力降低后，依靠蝶形弹簧自身的能量将控压柱塞从控压柱塞孔中推走，连通井筒与安装空腔，从而提高安装空腔内的压力。

技术领域

本发明属于油气田开发领域，具体涉及一种滑套工具的高压激活导压机构及使用方法。

背景技术

固井滑套类工具在油气田水平井的开发工艺应用中越来越多，特别是趾端滑套类工具。然而，在新井作业前需要进行套管强度试压作业，与该类工具的性能产生矛盾。本发明涉及了一种用于固井滑套工具的高压激活启动机构，可以满足套管强度试压需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种滑套工具的高压激活导压机构及使用方法，以实现在井口施加高压激活导压通道机构，在井口泄压后依靠机构自身能量开启导压通道，实现井筒压力与套管滑套、趾端滑套等固井滑套工具特定机构压力联通的功能。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的，

一种滑套工具的高压激活导压机构，包括阀体和控压柱塞，阀体内开有安装空腔，安装空腔内连接有缓冲套，缓冲套上连接有弹簧轴，弹簧轴外围套有碟形弹簧，缓冲套下方连接有柱塞阀座，所述柱塞阀座中心开有控压柱塞孔，控压柱塞前端从控压柱塞孔插入并顶在弹簧轴后端，安装空腔开有与外界连通的导通孔，缓冲套为凹字形结构，且开口朝向导通孔，弹簧轴、柱塞阀座、控压柱塞和控压柱塞孔中心均与导通孔位于一条直线上。

所述缓冲套为凹字型，且开口面对导通孔，缓冲套与安装空腔通过螺纹连接，缓冲套外壁与安装空腔内壁之间还连接有密封圈。

所述弹簧轴为T字型，弹簧轴较窄的一端连接在缓冲套上，碟形弹簧上端顶在弹簧轴较宽端上，下端顶在缓冲套上。

所述柱塞阀座外壁与安装空腔内壁之间连接有密封圈。

所述控压柱塞孔，从导通孔至缓冲套方向宽度逐渐变小，分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段，控压柱塞分为宽度依次增大的第一控压柱塞柱、第二控压柱塞柱和第三控压柱塞环，第二控压柱塞柱连接在第一控压柱塞柱下端，第三控压柱塞环套接在第二控压柱塞柱外，第三控压柱塞环及第二控压柱塞柱位于第三阶段内，第一控压柱塞柱穿过第一阶段和第二阶段直至顶住弹簧轴，第三控压柱塞环宽度等于第三阶段宽度，第二控压柱塞柱宽度大于第一阶段宽度且小于第二阶段宽度，第一控压柱塞柱宽度等于第一阶段宽度。

所述第一控压柱塞柱外壁与控压柱塞孔第一阶段内壁间连接有密封圈。

所述第三控压柱塞环内插有剪切销钉，剪切销钉插入第二控压柱塞柱内。

所述第二控压柱塞柱和第三控压柱塞环一体成型，但连接处开有剪切应力槽。

所述第二控压柱塞柱宽度小于或等于导通孔的宽度，第三控压柱塞环宽度大于导通孔的宽度。

一种滑套工具的高压激活导压机构使用方法，固井加压时，井筒内的压力挤压控压柱塞的第二控压柱塞柱和第三控压柱塞环向井筒外侧移动，等到井筒内压力大于蝶形弹簧的预紧力及剪切应力槽剪切力之和，第二控压柱塞柱和第三控压柱塞环沿着剪切应力槽分离，第二控压柱塞柱向弹簧轴方向移动并挤压蝶形弹簧，然后第二控压柱塞柱被控压柱塞孔第二阶段卡住，第一控压柱塞柱仍堵在第一阶段内，保持井筒与安装空腔的隔离；井口泄压后，第二控压柱塞柱收到来自井筒的压力下降，当井筒压力低于蝶形弹簧的弹力时，蝶形弹簧推动第一控压柱塞柱和第二控压柱塞柱从导通孔弹出，控压柱塞孔第一阶段不再被第一控压柱塞柱堵住，井筒和安装空腔压力连通，安装空腔内压力产生变化。