[发明专利]井下全通径无限级滑销滑套开关

摘要

本发明公开了一种井下全通径无限级滑销滑套开关，解决了现有压裂滑套需整体下入井下不方便维修保养等问题。具体包括滑套主体及隼块机构，所述隼块机构包括隼块识别机构及隼块开关机构，使用时，滑套主体下入井中，需要压裂通道打开或关闭时再下入隼块机构进行压裂层识别。该滑套开关对不同压裂层的识别度高，零部件的更换维修方便简单，工作的稳定性和准确性大大增强。

主权项

一种井下全通径无限级滑销滑套开关，包括滑套主体及隼块机构；其特征在于：所述滑套主体，包括上封头，滑套外壳，压裂转筒及下封头；所述上封头、滑套外壳与下封头依次螺纹连接，上封头的上端及下封头的下端分别与其他井下工具或井下管柱螺纹连接；所述滑套外壳，其主体为圆筒状，在滑套外壳上部沿圆周等距开有n个外压裂孔，并在外压裂孔上方的滑套外壳内壁上沿圆周等距分布有2n个外压裂孔数量的弹簧钉卡槽，其中一半数量的弹簧钉卡槽位于外压裂孔中心的正上方；滑套外壳内部从上到下依次具有缩径圆台结构及压裂识别凸台；所述压裂转筒，置于滑套外壳内并坐在缩径圆台上，其上端与上封头的底端面相抵；压裂转筒壁的上部沿圆周等距设有与外压裂孔数量相等的内压裂孔，内压裂孔中心与外压裂孔中心在同一平面上，压裂转筒的内压裂孔中心的正上方开有弹簧钉槽，弹簧钉槽内置弹簧钉，弹簧钉槽中心与弹簧钉卡槽中心也在同一平面上；压裂转筒内壁设有齿棱带结构；所述下封头，其内壁设有齿棱带结构；所述隼块机构，包括隼块识别机构及隼块开关机构；所述隼块识别机构，包括外筒、弹簧板、刀枪刺总成、升降盘、拉升杆、拉升块、弹簧块、卡圈、扶正器、拉杆、翘块和卡块；所述外筒，本体为圆筒结构，其内壁对称开有刀枪刺滑道，在每个刀枪刺滑道的侧壁上都安装有一个刀枪刺卡钉，刀枪刺卡钉为弹簧钉，可缩入外筒壁内；外筒内壁的刀枪刺滑道的尽头处设有圆台结构，在圆台结构所处的外筒壁上还对称开有卡块滑道，卡块滑道连通外筒的内部和外部；在每个卡块滑道上设有卡块旋转限位销钉及卡块旋转轴；在外筒壁上沿周向等距开有m个方孔，方孔内固定有翘块连接轴；在方孔上方的外筒壁上还对称开有两个扶正器卡孔；所述弹簧板，其基体为两侧对称设有凸块结构的圆盘，基体的中心固定圆柱，所述凸块结构的宽度与外筒内刀枪刺滑道的宽度一致；在圆柱的顶端及基体的两个凸块结构位置上分别设置弹簧挂耳；所述刀枪刺总成，其基体为枪刺固定架，枪刺固定架具有一个横梁，横梁两端分别垂直固定枪刺板，枪刺板的顶端设置弹簧挂耳，枪刺板的宽度与刀枪刺滑道的宽度一致，两枪刺板的内侧及外侧分别具有沿枪刺板纵向等距排列的若干内枪刺和若干外枪刺，左枪刺板与右枪刺板上的内枪刺及外枪刺分别左右对称；所述内枪刺为两侧面相互垂直的三棱柱状，三棱柱状内枪刺的其中一个垂直侧面与枪刺板的内侧面在同一平面上，内枪刺的另两个侧面分别为水平面及斜面，且水平面位于斜面的上方，三棱柱状内枪刺的侧棱长与枪刺板的宽度相等；所述外枪刺也为两侧面相互垂直的三棱柱状，三棱柱状外枪刺的一个底面与枪刺板的外侧面在同一平面上，外枪刺的其中一个垂直侧面为水平面，且该水平面位于斜侧面的上方；与枪刺板相反方向的横梁中心垂直固定圆柱杆，圆柱杆的自由端固定圆锥头；所述升降盘为圆形，在其圆边上等距开有m个方形缺口，方形缺口内设有拉杆连接轴；升降盘上还对称开有两个条形缺口，条形缺口的宽度与枪刺板的宽度一致，条形缺口的深度大于外枪刺、枪刺板与内枪刺加在一起的厚度；升降盘中部开有圆孔，圆孔边上设有定位缺口；所述拉升杆，上端设有弹簧连接耳，拉升杆的杆体分为上下两段，其中上段为四棱柱体，下段为圆柱体，拉升杆的末端为球状结构；所述拉升块的本体为方形，拉升块的中心开有矩形孔，该矩形孔与拉升杆的四棱柱体相配合，矩形孔左右两侧的拉升块本体上分别设有水平方向的圆柱形槽；所述弹簧块为一段直径较大另一段直径较小的两级圆柱体，其中弹簧块的较大段直径与拉升块圆柱形槽的内径一致；所述卡圈为圆环结构，其外径与拉升块上圆柱形槽的直径相同，其内径与弹簧块较小段直径相同；上述拉升块的每个圆柱形槽内置有弹簧及弹簧块，卡圈固定在拉升块圆柱形槽的最外端；所述扶正器为两个，每个扶正器的基体为固定杆，固定杆的一端设有半圆环状抓手，两个扶正器的半圆环状抓手对合构成圆环状扶正器抓手；所述拉杆为m个，其本体的两端分别开有连接孔；所述翘块为m个，其本体为条形块，翘块的一端固定连接轴，翘块的中部设有轴连接孔；上述拉杆一端的连接孔与升降盘上的拉杆连接轴组成连接副，拉杆另一端的连接孔与翘块的连接轴组成连接副；所述卡块为两个，其基体为上下表面及前后表面分别互相平行的七面体结构，卡块中部开有横向条形孔，卡块的左或右侧面为矩形斜面，该斜面与刀枪刺总成的圆锥头的圆锥面倾斜度一致；卡块的另两个侧面形成三角尖顶结构；上述隼块识别机构各零部件连接关系：两卡块利用各自的横向条形孔与卡块滑道内的旋转限位销钉及卡块旋转轴配合分别限位在外筒的左右卡块滑道内，两卡块对合后二者之间形成三角槽，卡块沿卡块滑道水平外移，卡块的三角形尖部可嵌入在滑套主体的下封头的齿棱带内；刀枪刺总成两侧的枪刺板装入外筒的刀枪刺滑道内，刀枪刺总成的圆锥头可嵌入在两卡块之间的三角槽内；压缩拉升块两侧圆柱形槽内置入的弹簧，将拉升块及弹簧块卡在最下面一级内枪刺的两枪刺板之间，且弹簧块担在最下面一级内枪刺的水平面上；将升降盘与拉杆及翘块连接，升降盘上对称设置的条形缺口穿过枪刺板，翘块中部的轴连接孔与固定在外筒上的翘块连接轴构成连接副；拉升杆末端的球部结构卡在升降盘的圆孔中，并在球部结构上设有定位销钉，定位销钉嵌入在升降盘圆孔边的定位缺口中；拉升杆的四棱柱体段穿入拉升块的矩形孔中，并在拉升杆上设置螺帽将拉升杆和拉升块的位置固定；拉升杆的圆柱体段上套有扶正器抓手，扶正器固定杆的另一端固定在外筒的扶正器卡孔上；拉升杆上的弹簧连接耳与弹簧板圆柱顶端的弹簧挂耳之间连接弹簧；弹簧板两侧的凸块嵌入在外筒的刀枪刺滑道中，弹簧板两侧的弹簧挂耳与枪刺板顶端的弹簧挂耳之间安装弹簧；初始状态时，翘块处于水平位置；所述隼块开关机构，包括：外壳、上下隼、圆筒、轴承和旋转块；所述外壳为圆筒状，外壳内壁上方对称开有两条滑动轨道，并在滑动轨道上设有剪切销钉；外壳壁的中部对称开有两个旋转块滑孔，每个旋转块滑孔中均设有旋转块剪钉；外壳下部设有轴承座；外壳的下端螺纹连接隼块识别机构中外筒的上端口；所述上下隼，其基体为带有上底的圆筒，圆筒中心固定圆柱，圆柱的尾端为圆锥状；上下隼外部上方有密封圈槽；在密封圈槽下方的上下隼外壁上对称设有沿外壳的滑动轨道运动的导向销钉；上下隼两侧对称开有缺口，缺口两侧为长度不等的垂边，其中短垂边的长度为圆柱直径的一半，缺口上方为斜边，缺口两侧边与上下隼中心轴所形成的夹角为360°/2n；所述旋转块，其基体为上下表面及前后表面分别互相平行的多面体结构，旋转块上开有水平孔，旋转块的左或右侧设有矩形斜面，该斜面与上下隼的圆柱尾端锥头倾斜度一致；旋转块的另一侧具有三角式尖顶结构；所述圆筒，其外壁上方对称设有旋转卡钉，圆筒壁的中部对称开有方孔，方孔的宽度与旋转块的宽度一致，方孔的高度大于旋转块的长度，方孔内安装有旋转轴；隼块开关机构零部件连接关系：外壳的轴承座上固定轴承外圈，圆筒与轴承内圈配合，两旋转块对称安装在圆筒的方孔及外壳的旋转块滑孔中，圆筒方孔内的旋转轴为旋转块的水平限位，旋转块滑孔中的旋转块剪钉为旋转块的纵向限位；上下隼两侧的导向销钉置于外壳的滑动轨道内，上下隼和外壳之间设有密封圈；圆筒上端插入到上下隼的内部，上下隼两侧的缺口边沿为圆筒上旋转卡钉的相对运行轨道；初始位置时，两旋转块对合后二者之间形成三角槽，上下隼圆柱尾端的锥头部嵌入该三角槽内，且圆筒上的旋转卡钉位于上下隼缺口短垂边的底部；上下隼向下运动，旋转块在上下隼圆柱锥头部的推动下随之向外伸出；当旋转块伸出到最外端时，旋转块的三角式尖顶结构伸到压裂转筒的齿棱带结构内，且圆筒上的旋转卡钉刚好位于缺口的短垂边与斜边交界处；上下隼继续向下运动，上下隼的斜边推动圆筒上的旋转卡钉，圆筒发生旋转，圆筒旋转的同时带动旋转块在水平方向上发生转动，上下隼运动到最底端，旋转块转过360/2n°，压裂转筒也同时转过360/2n°，压裂转筒上的内压裂孔与滑套外壳上的外压裂孔重合或错开。