专利名称：一种井下开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油开采领域中应用的井下工具，确切地说是一种专用于不压井作业的井下开关。
井下开关在石油开采域中应用比较普通。这种开关主要由捅杆和封堵器组成。其中，捅杆由自上而下排列的接箍、杆体和下接头固定联接而成。使用安装过程中，封堵器与封隔器下接头联接，捅杆通过接箍与抽油泵下端固定联接，而其下接头则直接与封堵器的开关零件相接触。其工作过程是当油井正常作业时，封堵器在捅杆的推动下开启，使地下原油经捅杆孔腔进入泵内，并通过抽油泵、抽油管被输送到井外；当抽油泵因检修需要被向上提起，从而使捅杆与封堵器脱离时，封堵器便自行关闭，进而防止地下压力油经油井套管喷出地面，造成原油浪费。现有井下开关的类型较多，其中，比较常用的主要有浮球式开关、滑套式开关等。这种开关在使用过程中普遍存在的主要问题是抽油管一旦断脱，它便会在抽油泵下部捅杆的推动下处于常开状态，致使地下的压力油经捅杆孔腔、油泵、抽油管、套管喷出井口，浪费资源、污染环境。因此，这种井下开关的使用性能不够安全可靠。
此外，在现有技术中，还有一种常用井下工具被称为“防喷型抽油杆脱接器”，该项技术的专利号为ZL99223832.2。这种脱接器是由弹性对接爪、对接杆、锁定套、推力弹簧、聚氨脂托环、托环骨架、背帽、密封件以及分别由上、下部筒体联接而成的工作筒组成。目前，该产品仅仅被用作抽油杆与抽油泵柱塞之间的脱接工具，还没有人将其用作井下开关的组成部件。
本实用新型的目的是为人们提供一种在油管断脱情况下仍可保持关闭状态的井下开关，以便克服现有技术存在的上述问题。
本实用新型的目的是这样实现的，它包括封堵器、桶杆，其特点是封堵器主要由防喷型抽油杆脱接器的对接杆、锁紧套、密封胶圈、推力弹簧、聚氨脂托环、托体骨架、工作筒构成，并使工作筒下部筒体加长、下端筒口封闭，进而形成桶体状，该桶体下端部侧壁上制有若干进油孔；桶体内孔中设置管体状活塞，两者滑动密封接触；活塞上端与对接杆下端紧固联接，该端部塞体上制有过油孔；所述捅杆的下接头下端与所述防喷型抽油杆脱接器的弹性对接爪的上端固定联接。
上述桶体的下端腔内还设置积沙环。
上述活塞上端与聚氨脂托环下端之间的对接杆杆段上紧固联接背帽。
本实用新型实现后，当抽油管在油井作业过程中发生断脱现象时， 由于其锁紧套，对接杆、活塞等能在下段抽油管、抽油泵的自重力作用下自动下移，并使设置在缸体上的进油孔被活塞封闭，使本实用新型处于常闭状态，从而防止地下压力油喷出井口。因此，本实用新型与现有技术相比具有使用性能更加安全可靠的优点。
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步详细地说明。
图1是封堵器的结构示意图。
图2是捅杆的结构示意图。
由图可见，本实用新型包括现有技术中的封堵器、捅杆。其中，封堵器由现有的防喷型抽油杆脱接器改造而成，它包括该脱接器的对接杆2、锁紧套3、密封圈17、推力弹簧4、托环骨架16以及注固在其外部的聚氨脂托环5、分别由上部筒体7、下部筒体10构成的工作筒14、背帽6。由此可见，封堵器包括了除弹性对接爪以外的防喷型脱接器的全部组成零件。而且在此组件中，除工作筒14外，其余各另件的结构形式以及相互间的联接关系均与现有的防喷型抽油杆脱器相同。由于脱接器与井下开关均属井下工具，而且常常同井使用。因此，本领域普通技术人员对这种脱接器的具体构造十分了解，故对此不再累述。
本实用新型的封堵器在不包括现有防喷型脱接器的弹性对接爪基础上对其做出如下改进首先，将工作筒的下部筒体10由现有技术中的管体改造成为如图所示的桶体即将其筒体下端筒口通过带有积沙环的封堵12封闭，并使该段筒体的轴向尺寸加长。此外，还在桶体下部即桶底一端端部侧壁上制出多个进油孔11，该进油孔的轴向位置这样确定当锁紧套上端下移至工作筒孔腔内下部凸环体下方时，该进油孔仍位于其下端下部。积沙环的作用是能使桶内泥沙沉积到其环腔内，以减少泥沙对桶体与活塞结合面之间的磨擦。除此之外，工作筒的结构形式与现有技术相同。
其次，在上述桶体腔内设置管体状活塞8，两者间设置密封圈13，使之形成密封滑动接触；活塞上端与对接杆下端之间通过螺纹紧固联接；并在活塞上端塞体上制出多个过油孔9，该过油孔9使活塞内腔与其上端外部的工作筒内腔连通，该活塞长度这样确定，当其下移至极限位置时，使上述进油孔被封闭。
上述捅杆包括现有技术中使用的接箍21、导向套20、杆体19、下接头18。其中，接箍的外螺纹与抽油泵的下接头的内螺纹相配用；导向套的外圆与油井套管内孔相配用，两者滑动接触；杆体上制有若干过油孔，其上端与接箍下端固定联接，下端与下接头上端固定联接，该固定联接方式可以是螺纹联接，也可以是焊接等。该捅杆与现有捅杆的区别在于它还设置弹性对接爪1，该对接爪的结构形式与现有防喷型抽油杆脱接器的同名构件的结构形式完全一样。该对接爪的下部本体由多个轴向爪体构成，该爪体可与上述封堵器的对接杆上端之间实现可开固定联接。对接爪上端则制有螺纹孔，它通过该螺纹孔与下接头18下端螺柱固定联接。该捅杆的轴向长度尺寸这样确定当其下移至极限位置时，应当使上述锁紧套上端下移至工作筒孔腔内下凸环体的下方。
综上所述，本实用新型即捅杆与封堵器的组合件包括了现有的防喷型抽油杆脱接器的全部组成零件，并以此为基础改进而成。
本实用新型的上述实施方式不是唯一的，例如，第一，不设置沉沙环时，安也可以使用。此时，取消背帽6，而使活塞上端直接与聚氨脂托环下端压接触，本实用新型也可以使用。
本实用新型的使用安装方法及工作原理。
一、使用安装方法。
众所周知，井下设施主要由套管、位于套管腔内的抽油管、抽油泵、封隔器、井下开关、抽油杆、抽油杆脱接器等组成。其中抽油管下端与抽油泵上端联接；封隔器位于抽油泵下方，其外圆与套管内孔锚定并密封，其下端通过其下接头与井下开关联接；油井作业时，井下开关在抽油泵下端捅杆的推力作用下开启；修井时，抽油泵随抽油管上移，其捅杆脱离井下开关，又使之关闭。
本实用新型的使用安装方法是工作筒上端与封隔器的下接头联接，捅杆上端通过接箍与抽油泵下接头固定联接，下端的弹性对接爪则与封堵器的对接杆上端对正。
二、工作原理。
油井作业时，封堵器工作筒内各零件在抽油泵下端捅杆推动下下移，使锁紧套上端下移至工作筒孔腔内下部凸环体下方，此时，地下原油经进油孔11、活塞内腔、过油孔9、聚氨脂托环外圆上的导油槽15及工作筒内腔进入封隔器内腔，再经捅杆、抽油泵、抽油管被送至地面；修井作业时，封堵器工作筒内各零件在抽油泵及捅杆带动下上移，当其上移至图示位置时，弹性对接爪与对接杆分离，捅杆随抽油泵上移；此时锁紧套在推力弹簧5作用下与工作筒的上部内凸环体之间形成密封，使地下原油不能经油管喷出井口；在油井作业过程中，一旦抽油管因意外原因断脱，下段抽油管及抽油泵的自重力通过捅杆作用于本实用新型的对接杆2、锁紧套3、推力弹簧4、聚氨脂托环5及活塞，使活塞下移至极限位置，使进油孔口11封闭，进而使本实用新型被再次关闭。
权利要求1.一种井下开关，它包括封堵器、桶杆，其特征在于封堵器主要由防喷型抽油杆脱接器的对接杆、锁紧套、密封胶圈、推力弹簧、聚氨脂托环、托体骨架、工作筒构成，并使工作筒下部筒体加长、下端筒口封闭，进而形成桶体状，该桶体下端部侧壁上制有若干进油孔；桶体内孔中设置管体状活塞，两者滑动密封接触；活塞上端与对接杆下端紧固联接，该端部塞体上制有过油孔；所述捅杆的下接头下端与所述防喷型抽油杆脱接器的弹性对接爪的上端固定联接。
2.根据权利要求1所述的一种井下开关，其特征在于所述桶体的下端腔内还设置积沙环。
3.根据权利要求1或2所述的一种井下开关，其特征在于所述活塞上端与聚氨脂托环下端之间的对接杆杆段上紧固联接背帽。
专利摘要本实用新型公开了一种井下开关,它包括封堵器、桶杆,其特点是封堵器主要由防喷型抽油杆脱接器的对接杆、锁紧套、密封胶圈、推力弹簧、聚氨酯托环、托体骨架、工作筒构成,并使工作筒下端筒口封闭,使之形成桶体状,该桶体下部制有进油孔;桶体内孔中设置管体状活塞;活塞上端与对接杆下端联接,该端塞体上制有过油孔;所述捅杆的下接头与所述防喷型抽油杆脱接器的弹性对接爪固定联接。本实用新型具有使用更加安全可靠的优点。
文档编号E21B34/00GK2476640SQ0124131
公开日2002年2月13日 申请日期2001年4月23日 优先权日2001年4月23日
发明者王佐 申请人:王佐