本發(fā)明屬于采油工藝設備領域，尤其涉及一種用于石油生產中的驗串、堵水、驗封三合一工藝管柱。

背景技術：

在油田開發(fā)生產過程中，油井機械堵水是指在油井控制產出水的一種技術措施。油井的產出水主要來自邊水、底水和注入水。這些水是沿高滲透層(或裂縫)侵入油井的。對這些高滲透層(或裂縫)進行封堵，可以提高水的波及系數(shù)，從而提高原油采收率。目前油井機械堵水措施中的管柱施工步驟，主要是由驗串、堵水、驗封三種工藝六趟管柱完成。施工周期長，成本高，環(huán)境易造成污染。簡化施工工藝難度較大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種用于石油生產中的驗串、堵水、驗封三合一工藝管柱，以解決上述背景技術中提出的問題。

本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：本發(fā)明提供一種用于石油生產中的驗串、堵水、驗封三合一工藝管柱，包括封隔器、轉換裝置、丟手和堵水橋塞，四者由上至下依次通過油管串聯(lián)。

轉換裝置，包括上接頭、中心管、彈簧、球、轉換套、控制滑套、閥芯、閥座、轉換連接體、限位桿和下接頭，上接頭固定連接在中心管的上端，轉換連接體固定連接在中心管的下端，彈簧、閥芯和閥座均套在中心管的外側，閥座通過螺紋連接在轉換連接體的上端，所述的下接頭固定連接在轉換連接體的下端，所述的轉換套的外側設置有沿軸向設置的滑道，所述的中心管上與所述的滑道對應設置有限位銷，限位銷的端部插在所述的滑道內從而對轉換套的軸向行程進行限制，所述的控制滑套通過設置在轉換套上的控制滑套銷釘固定連接在轉換套的內側，轉換套上設置有鎖塊，鎖塊安裝在轉換套側壁上的通孔內，并可在內外側零件的推動下沿徑向移動，所述的球放置在控制滑套的上端，所述的限位桿通過固定在控制滑套上的控制銷連接在控制滑套的內側，所述的轉換套的下端設置有鎖簧，鎖簧通過鎖簧固定套固定，所述的限位桿的下端設置有與所述的鎖簧相匹配的環(huán)槽，所述的中心管、轉換套和控制滑套上均設置有過液孔，所述的轉換連接體內設置有過液通道，過液通道內設置有單向閥。

優(yōu)選地，所述的閥座的外側設置有閥座護套。

優(yōu)選地，所述的上接頭與彈簧之間設置有調節(jié)環(huán)，調節(jié)環(huán)套在中心管的外側，調節(jié)環(huán)的上端通過螺紋連接在上接頭上。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明對現(xiàn)有工藝進行了改進，尤其是研發(fā)設計了轉換裝置，通過向油管和油套空間內打壓來控制轉換裝置動作，可使本發(fā)明所述的工藝管柱依次滿足驗串、堵水、驗封所需的工藝條件，從而得驗串、堵水、驗封三種工藝的三次獨立作業(yè)變?yōu)橐淮巫鳂I(yè)，六趟作業(yè)管柱變?yōu)閮商俗鳂I(yè)管柱，大大縮短了施工周期，降低了施工成本，減少了環(huán)境污染，降低了施工難度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中轉換裝置的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的整體結構示意圖；

圖3是本發(fā)明的核心控制機構的局部放大圖。

圖中：圖中：1-上接頭，2-中心管，3-調節(jié)環(huán)，4-彈簧，5-球，6-轉換套，7-控制滑套，8-閥芯，9-限位銷，10-控制銷，11-閥座護套，12-閥座，13-轉換連接體，14-限位桿，15-鎖塊，16-控制滑套銷釘，17-單向閥，18-下接頭，19-鎖簧固定套，20-鎖簧，21-環(huán)槽，22-過液通道，23-過液孔，24-堵水橋塞，25-丟手，26-轉換裝置，27-封隔器。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明做進一步描述：

本實施例包括封隔器27、轉換裝置26、丟手25和堵水橋塞24，四者由上至下依次通過油管串聯(lián)。

轉換裝置26，包括上接頭1、中心管2、彈簧4、球5、轉換套6、控制滑套7、閥芯8、閥座12、轉換連接體13、限位桿14和下接頭18。

上接頭1固定連接在中心管2的上端，轉換連接體13固定連接在中心管2的下端，彈簧4、閥芯8和閥座12均套在中心管2的外側，閥座12通過螺紋連接在轉換連接體13的上端，所述的下接頭18固定連接在轉換連接體13的下端，閥芯8和閥座12組成一個開關閥，閥芯8和閥座12上的錐面相互配合實現(xiàn)所述開關閥的關閉。

所述的轉換套6的外側設置有沿軸向設置的滑道，所述的中心管2上與所述的滑道對應設置有限位銷9，限位銷9的端部插在所述的滑道內從而對轉換套6的軸向行程進行限制。

所述的控制滑套7通過設置在轉換套6上的控制滑套銷釘16固定連接在轉換套6的內側。

轉換套6上設置有鎖塊15，鎖塊15安裝在轉換套6側壁上的通孔內，并可在內外側零件的推動下沿徑向滑動。

所述的球5放置在控制滑套7的上端，所述的限位桿14通過固定在控制滑套7上的控制銷10連接在控制滑套7的內側。

所述的轉換套6的下端設置有鎖簧20，鎖簧20通過鎖簧固定套19固定，所述的限位桿14的下端設置有與所述的鎖簧20相匹配的環(huán)槽21。

所述的中心管2、轉換套6和控制滑套7上均設置有過液孔23，所述的轉換連接體13內設置有過液通道22，過液通道22內設置有單向閥17。

所述的閥座12的外側設置有閥座護套11，將閥座護套11與閥芯8之間的間隙控制在合理范圍，可有效避免因井下的砂石卡住閥芯8而導致閥芯8關閉不嚴的問題。

所述的上接頭1與彈簧4之間設置有調節(jié)環(huán)3，調節(jié)環(huán)3套在中心管2的外側，調節(jié)環(huán)3的上端通過螺紋連接在上接頭1上。通過調節(jié)環(huán)3可對閥芯8的開閥壓力進行調整，以便精確適應井下工況以及其他井下工具的使用工況。

本發(fā)明的工作過程如下：

1、驗串時：

驗串時，通過液壓使封隔器27工作，從地面油管打壓，壓力通過轉換裝置26上的中心管2、控制滑套7、轉換套6上的過液孔23推起閥芯8，液體在壓力作用下通過閥芯8與閥座12之間，經套管環(huán)空進入封隔器27以下的井段，在地面，工作人員根據井口壓力的變化便可確定堵水隔層處是否串層，找到不串隔層，從而完成驗串工藝。

2、堵水時：

堵水時，通過堵水橋塞24工作，調整堵水橋塞24至不串隔層，從地面投下球5后打壓，球5坐在控制滑套7上并將控制滑套7的上端封堵，在壓力作用下球5與控制滑套7下行同時剪斷控制滑套銷釘16，控制滑套7下行到變徑處使鎖塊15橫向向外移動，控制滑套7推鎖塊15帶動轉換套6下行到轉換連接體13內變徑處，鎖塊15在控制滑套7推動下，橫向外移到轉換連接體13內變徑處，球5推動控制滑套7與控制銷10、限位桿14帶動鎖塊15、轉換套6繼續(xù)下行至轉換套6外套變徑處上端與限位銷9相碰，此時轉換套6關閉閥芯8與閥座12之間的通道，打開轉換裝置26以下通道，地面繼續(xù)打壓，壓力經轉換套6上的過液孔23通過轉換連接體13內變徑處，傳遞到堵水橋塞24，使堵水橋塞24工作，完成堵水工藝。

堵水工藝完成后，通過地面打壓使丟手25釋放(即管柱從丟手25處斷為上下兩段)。

3、驗封時：

驗封時，通過關閉驗串堵水驗封轉換裝置管內通道，重新打開閥芯8與閥座12之間的通道，來驗證堵水橋塞24封堵隔層工作，地面套管打壓，壓力作用在限位桿14、鎖簧固定套19上，鎖簧固定套19與轉換套6連接，限位桿14、鎖簧固定套19控制滑套7與轉換套6帶動控制滑套7、球5同時上行，至轉換套6外套變徑處下端與限位銷9相碰，此時轉換套6打開閥芯8與閥座12之間的通道，限位桿14在控制銷10的控制下帶控制滑套7、球5繼續(xù)上行，控制滑套7上行到變徑處使鎖塊15橫向向內移動，至轉換套6與控制滑套7相對不動，在壓力作用下限位桿14剪斷控制銷10上行將球5頂離控制滑套7，限位桿14下端槽與鎖簧固定套19內的鎖簧20鎖定，關閉驗串堵水驗封轉換裝置以下通道，壓力經過球5與控制滑套7的環(huán)空、轉換套6上的過液孔23，啟動閥芯8與閥座12之間的通道進入轉換裝置26外的套管環(huán)形空間，此時封隔器27已工作，壓力在封隔器27與堵水橋塞24之間作用，觀察壓力變化驗證堵水橋塞24工作狀況及堵層封堵情況，完成驗封工藝。

本發(fā)明對現(xiàn)有工藝進行了改進，尤其是研發(fā)設計了轉換裝置26，通過向油管和油套空間內打壓來控制轉換裝置26動作，可使本發(fā)明所述的工藝管柱依次滿足驗串、堵水、驗封所需的工藝條件，從而得驗串、堵水、驗封三種工藝的三次獨立作業(yè)變?yōu)橐淮巫鳂I(yè)，六趟作業(yè)管柱變?yōu)閮商俗鳂I(yè)管柱，大大縮短了施工周期，降低了施工成本，減少了環(huán)境污染，降低了施工難度。