一种石油钻井堵漏装置

1.本技术涉及石油钻井技术领域，尤其是涉及一种石油钻井堵漏装置。


背景技术：

2.在油田开发过程中, 井漏是常见的现象之一。井漏是指在钻进、固井、测试或修井等井下作业中、钻井液、水泥浆、完井液以及其他流体等在压差作用下直接进入地层的一种井下复杂情况；针对井漏现象常通过堵漏器卡在堵漏位置，使得液流与上下生产层分隔开,同时又无法进入油管内，实现井漏封堵，达到增油的目的。
3.申请号为201720976484.2的专利文件公开了一种笼套式钻井堵漏装置，包括连续小油管、膨胀套、笼套和密封套,所述连续小油管与膨胀套相连,膨胀套呈密闭状；笼套包括多根等长的笼柱，以及将各根笼柱连接起来并形成呈圆柱状的锁紧圈，锁紧圈至少两个，各个锁紧圈的首尾两端配合连接，配合连接部之间设置适配棘轮和棘爪，配合连接部外侧套设卡子，棘轮和棘爪使得锁紧圈只能胀大；密封套套于笼套外侧，膨胀套位于笼套内，并且膨胀套可膨胀的最大直径大于笼套的直径。
4.针对上述相关技术，申请人认为通过笼套和密封套与井壁抵接时，由于钻井过程中会破坏岩层，导致岩层表面不平整，使得笼套和密封套的局部位置与井壁之间留有间隙，影响笼套和密封套的固定效果。


技术实现要素：

5.为了提高套管与井壁的固定效果，本技术提供一种石油钻井堵漏装置。
6.本技术提供的一种石油钻井堵漏装置，采用如下的技术方案：一种石油钻井堵漏装置，包括套管，还包括限位机构和封堵机构；所述限位机构包括驱动组件以及多根用于插入油井井壁的插接杆，多根所述插接杆沿所述套管的周向方向均匀分布，所述套管上开设有用于所述插接杆滑移的滑移槽，所述滑移槽沿所述套管的径向方向设置，且所述滑移槽与所述插接杆数量相同；所述驱动组件用于驱动所述插接杆沿所述滑移槽滑移；所述封堵机构用于油井封堵。
7.通过采用上述技术方案，井下封堵时，调节驱动组件，驱动组件驱动插接杆沿滑移槽滑移，使得插接杆插入油井井壁内，然后调节封堵组件，使得封堵组件对油井待封堵位置进行封堵；设计的石油钻井堵漏装置，当油井井壁表面平整时，插接杆均匀插入油井井壁内，实现套管与油井井壁的固定；当油井井壁表面不平整时，插接杆可插入油井井壁的不平整位置，使得多根插接杆趋于均匀受力，提高插接杆与井壁的连接性能，进而提高了套管的固定效果。
8.可选的，所述驱动组件包括螺纹杆、套筒、推块以及导向件，所述螺纹杆、套筒、推块以及套管同轴设置；所述套筒套设于所述螺纹杆上，且所述套筒与所述螺纹杆螺纹连接；
所述推块套设于所述套筒上，且所述推块与所述套筒固定连接，所述推块位于所述套管内腔中，所述推块包括一体设置的圆柱段和圆台段，所述插接杆伸入所述套管内腔一端与所述圆台段侧壁抵接；所述导向件用于使所述套筒沿所述螺纹杆轴向方向运动。
9.通过采用上述技术方案，转动螺纹杆，在导向件的作用下，螺纹杆带动套筒沿螺纹杆的轴线方向运动，套筒带动推块沿套管内腔滑移，推块滑移的过程中，首先，圆台段的小端与插接杆接触，圆台段推动插接杆向远离套管内腔一侧运动，运动至插接杆插入油井井壁内；设计的驱动组件，便于驱动插接杆沿滑移槽滑移，进而使插接杆插入油井井壁内，实现套管的位置固定。
10.可选的，所述套管包括由高至低依次设置的安装部、卡接部和转动部，所述安装部、卡接部和转动部同轴设置；所述推块位于所述卡接部内腔中，且所述圆柱段与所述卡接部滑移连接；所述卡接部远离所述安装部一端与所述转动部转动连接，且所述螺纹杆一端与所述转动部固定连接，另一端穿过所述卡接部伸入所述安装部内腔中。
11.通过采用上述技术方案，分段设置的套管，通过螺纹杆带动转动部转动，进而对油井的不平整岩壁进行打磨，使得油井井壁趋于平整，进而便于封堵机构对油井进行封堵；其卡接部便于安装插接杆和推块。
12.可选的，所述封堵机构包括上压板、下压板和橡胶堵塞；所述下压板与所述卡接部靠近所述安装部一端固定连接，所述套筒贯穿所述下压板伸入所述安装部内腔中，且所述套筒与所述下压板滑移连接；所述套筒伸入所述安装部内腔一端与所述上压板固定连接，所述安装部内开设有用于所述上压板滑移的压槽，所述压槽沿所述安装部的轴向方向设置；所述橡胶堵塞套设于所述套筒上，且所述橡胶堵塞位于所述上压板与所述下压板之间。
13.通过采用上述技术方案，转动螺纹杆，在导向件的作用下，螺纹杆带动套筒沿螺纹杆的轴线方向运动，套筒带动推块运动，推块推动插接杆沿滑移槽滑移，滑移至插接杆插入油井井壁后，套筒继续运动，带动上压板向下运动，上压板向橡胶堵塞施力，由于下压板的位置固定，使得上压板与下压板之间的距离减小，进而使得橡胶堵塞挤压胀形，实现橡胶堵塞与油井井壁的抵紧，进而实现油井密封；设计的封堵机构，通过调节上压板与下压板之间的距离，便于通过上压板与下压板对橡胶堵塞施力，使得橡胶堵塞发生挤压胀形，实现橡胶堵塞与油井井壁抵紧，进而实现橡胶堵塞对油井的封堵。
14.可选的，所述上压板周壁上套设有密封胶圈。
15.通过采用上述技术方案，设计的密封胶圈，提高了上压板与安装部之间的密封性能，避免了油井内液体进入安装部内腔。
16.可选的，所述导向件包括至少一根导向杆，所述导向杆一端与所述上压板固定连接，所述卡接部上开设有用于所述导向杆滑移的导向槽，所述导向槽沿所述卡接部的轴向方向设置。
17.通过采用上述技术方案，螺纹杆驱动套筒向下运动的过程中，套筒带动上压板向下运动，上压板带动导向杆沿导向槽滑移；设计的导向件，便于对套筒导向，使得套筒沿螺
纹杆的轴向方向运动。
18.可选的，所述卡接部包括连接段、联动件和多个用于与油井井壁抵紧的限位段；多个所述限位段沿所述套管的周向方向均匀分布，所述滑移槽位于所述限位段上；所述连接段上开设有用于所述限位段滑移的限位槽，所述限位槽沿所述卡接部的径向方向设置；所述联动件与所述插接杆连接，所述联动件驱动所述限位段向远离所述卡接部内腔一侧运动。
19.通过采用上述技术方案，插接杆沿滑移槽运动的过程中，插接杆向联动件施力，联动件驱动限位段沿限位槽滑移，滑移至限位段与油井井壁抵接，实现限位段位置固定，进而实现套管的位置固定；分段设计的卡接部，其连接段用于安装下压板和转动段，便于转动段与连接段的转动连接，同时，实现下压板的位置固定；限位段用于抵接油井井壁，提高套管与油井井壁的连接性能。
20.可选的，所述联动件包括导滑块；所述滑移槽的槽壁上开设有用于所述导滑块滑移的导滑槽，所述导滑槽沿所述滑移槽的长度方向设置；所述导滑块与所述插接杆的侧壁固定连接，且所述导滑块包括第一运动阶段和第二运动阶段；第一运动阶段，所述导滑块沿所述导滑槽滑移，驱使所述插接杆插入油井井壁；第二运动阶段，所述导滑块与所述导滑槽槽壁抵接，且所述导滑块带动所述限位段沿所述限位槽滑移，驱使所述限位段与油井井壁抵紧。
21.通过采用上述技术方案，转动螺纹杆，在导向杆与导向槽的作用下，螺纹杆带动套筒沿螺纹杆的轴线方向运动，套筒带动推块沿套管内腔滑移，推块沿套管内腔滑移的过程中，圆台段的小端先与插接杆接触，且圆台段侧壁与插接杆抵接，随着圆台段沿套管内腔向下运动，圆台段推动插接杆沿滑移槽滑移，插接杆带动导滑块沿导滑槽滑移，滑移至插接杆插入井壁，且导滑块与导滑槽槽壁抵接时，插接杆继续沿滑移槽运动，导滑块带动限位段运动，运动至限位段与油井井壁抵紧，实现套管的位置固定；设计的联动件，便于通过导滑块向限位段施力，使得导滑块带动限位段沿限位槽滑移，实现限位段与油井井壁抵紧，进而实现套管的位置固定。
22.可选的，所述联动件还包括用于驱动所述插接杆向所述套管内腔一侧运动的第一复位弹簧；所述第一复位弹簧位于所述导滑槽内，且所述第一复位弹簧一端与所述导滑块连接，另一端与所述导滑槽的槽壁连接。
23.通过采用上述技术方案，设计的第一复位弹簧，便于驱动插接杆向卡接部内腔一侧运动，实现插接杆的复位，进而实现对油井进行解堵；同时，使插接杆与推块处于抵接状态，便于推块驱动插接杆沿滑移槽滑移，实现插接杆与油井井壁的插接。
24.可选的，所述限位段上设置有限位滑块，所述连接段上开设有用于所述限位滑块滑移的限位滑槽，所述限位滑槽与所述限位槽连通，且所述限位滑槽沿所述卡接部的径向方向设置，所述限位滑槽内设置有用于驱动所述限位滑块向所述卡接部内腔一侧运动的第二复位弹簧。
25.通过采用上述技术方案，设计的第二复位弹簧，便于驱动限位段复位，使得限位段在自然状态下恢复至初始位置，且限位段与连接段表面趋于平整，便于堵漏装置沿油井的升降，同时，便于堵漏装置的重复利用。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.设计的石油钻井堵漏装置，当油井井壁表面平整时，插接杆均匀插入油井井壁内，实现套管与油井井壁的固定；当油井井壁表面不平整时，插接杆可插入油井井壁的不平整位置，使得多根插接杆趋于均匀受力，提高插接杆与井壁的连接性能，进而提高了套管的固定效果；2.设计的石油钻井堵漏装置，通过联动件使得导滑块带动限位段沿限位槽滑移，便于限位段与油井井壁抵紧，同时，通过导滑块与导滑槽的滑移连接，先使得插接杆与油井井壁的插接固定，再使得限位段与油井井壁的抵紧，实现套管的位置固定；3.设计的石油钻井堵漏装置，通过螺纹杆带动转动部转动，进而对油井的不平整岩壁进行打磨，使得油井井壁趋于平整，进而便于封堵机构对油井进行封堵；其卡接部便于对插接杆和推块安装。
附图说明
27.图1是本技术实施例1石油钻井堵漏装置的整体结构示意图。
28.图2是本技术实施例1石油钻井堵漏装置的剖视图。
29.图3是图2的a部放大示意图。
30.图4是图2的b部放大示意图。
31.附图标记说明：1、套管；11、安装部；111、压槽；12、卡接部；121、连接段；122、限位段；123、联动件；1231、导滑槽；1232、导滑块；1233、第一复位弹簧；13、转动部；131、转动段；132、伸入段；2、限位机构；21、驱动组件；211、电机；212、螺纹杆；213、套筒；214、导向件；2141、导向杆；2142、导向槽；2143、收口挡环；2144、扩口凸台；215、推块；2151、圆柱段；2152、圆台段；22、插接杆；221、插接段；222、滑移段；23、滑移槽；24、限位槽；25、限位滑块；26、第二复位弹簧；27、限位滑槽；3、封堵机构；31、上压板；32、橡胶堵塞；33、下压板；34、腰型槽；35、密封胶圈。
具体实施方式
32.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种石油钻井堵漏装置。
34.参照图1，一种石油钻井堵漏装置，包括套管1、用于套管1位置固定的限位机构2和用于油井封堵的封堵机构3；套管1包括由高至低依次设置的安装部11、卡接部12和转动部13，安装部11、卡接部12和转动部13同轴设置；卡接部12远离安装部11一端与转动部13转动连接，本技术中转动部13包括一体连接的转动段131和伸入段132，转动段131和伸入段132同轴设置，且转动段131与卡接部12转动连接，伸入段132由靠近转动段131一端至远离转动段131一端截面面积逐渐减小，本实施例中伸入段132呈倒置圆台状设置，以便于卡接部12伸入油井。
35.参照图2和图3，封堵机构3包括上压板31、下压板33和橡胶堵塞32；套管1、上压板
31、下压板33和橡胶堵塞32同轴设置，下压板33与卡接部12靠近安装部11一端焊接，且下压板33与卡接部12的直径相同；套筒213伸入安装部11一端与上压板31焊接，安装部11内开设有用于上压板31滑移的压槽111，且压槽111沿安装部11的轴向方向设置，以便于上压板31沿安装部11的轴向方向运动；上压板31周壁上套设有密封胶圈35，上压板31与密封胶圈35粘接；橡胶堵塞32套设于套筒213上，且橡胶堵塞32位于上压板31与下压板33之间；通过上压板31向下运动，挤压橡胶堵塞32，使得橡胶堵塞32发生胀形，与油井井壁抵紧，实现油井的封堵。
36.参照图2和图4，限位机构2包括驱动组件21以及多根用于插入油井井壁的插接杆22，本技术中插接杆22的数量可以为三根，可以为四根，也可以为五根，但凡实现插接杆22可插入油井井壁，且固定套管1的位置即可，本实施例中插接杆22的数量设置为四根，四根插接杆22沿套管1的周向方向均匀分布，且每一根插接杆22均沿套管1的径向方向设置，以便于通过四根插接杆22插入油井井壁，实现套管1的位置固定；插接杆22包括一体连接的滑移段222和插接段221，且滑移段222与插接段221同轴设置，插接段221由靠近滑移段222一端至远离滑移段222一端截面面积逐渐减小；卡接部12上开设有用于滑移段222滑移的滑移槽23，且滑移槽23沿套管1的径向方向设置，滑移槽23与插接杆22数量相同，本实施例中插接段221呈圆锥状设置，以便于插接杆22沿滑移槽23插入油井侧壁。
37.参照图2和图4，驱动组件21用于驱动插接杆22沿滑移槽23滑移；驱动组件21包括螺纹杆212、套筒213、推块215以及导向件214，螺纹杆212、套筒213、推块215以及套管1同轴设置；套筒213套设于螺纹杆212上，且套筒213与螺纹杆212螺纹连接，套筒213贯穿下压板33伸入安装部11内腔中，且套筒213与下压板33滑移连接；推块215套设于套筒213上，且推块215与套筒213固定连接，推块215位于卡接部12内腔中，推块215包括一体连接的圆柱段2151和圆台段2152，圆柱段2151位于圆台段2152上方，且圆柱段2151和圆台段2152同轴设置，圆柱段2151与卡接部12滑移连接，圆台段2152由靠近圆柱段2151一端至远离圆柱段2151一端截面面积逐渐减小，滑移段222远离插接段221一端伸入卡接部12内腔，且滑移段222伸入卡接部12内腔一端与圆台段2152侧壁抵接；滑移槽23沿卡接部12的径向方向设置，且滑移槽23与卡接部12内腔连通；螺纹杆212一端与转动段131远离伸入段132一端固定连接，另一端穿过卡接部12伸入安装部11内腔中，且螺纹杆212伸入安装部11内腔一端安装有电机211，螺纹杆212与电机211通过联轴器连接。
38.参照图2和图3，导向件214用于使套筒213沿螺纹杆212轴向方向运动，使得套筒213沿螺纹杆212轴向方向运动，导向件214包括至少一根导向杆2141，本技术中导向杆2141可以为一根，可以为两根，也可以为三根，但凡实现套筒213的导向即可，本实施例中导向杆2141设置有两根，且两根导向杆2141关于螺纹杆212轴线对称分布，导向杆2141与螺纹杆212轴向平行设置，且导向杆2141一端与上压板31焊接，卡接部12上开设有用于导向杆2141滑移的导向槽2142，导向槽2142沿卡接部12的轴向方向设置，导向杆2141远离上压板31一端焊接有扩口凸台2144，卡接部12上焊接有可与扩口凸台2144抵接的收口挡环2143，收口挡环2143靠近导向槽2142槽口设置；另外，为了使导向杆2141沿导向槽2142滑移，导向杆2141贯穿橡胶堵塞32设置，且导向杆2141与橡胶堵塞32滑移连接，为了避免橡胶堵塞32在胀形过程中对导向杆2141的施力过大，本技术中橡胶堵塞32上开设有腰型槽34，且腰型槽34的长度方向与橡胶堵塞32的径向方向相同，导向杆2141穿过腰型槽34设置；通过电机211
驱动螺纹杆212转动，螺纹杆212带动转动部13转动，同时，螺纹杆212带动套筒213沿螺纹杆212的轴向方向运动，套筒213带动推块215运动，使得推块215沿滑移槽23滑移。
39.参照图2和图4，卡接部12包括连接段121、联动件123和多个用于与油井井壁抵紧的限位段122；本技术中限位段122的数量与插接杆22的数量相同，因此，本技术的中插接杆22的数量为四个，四个限位段122沿套管1的周向方向均匀分布，且每一个限位段122上对应开设有一个滑移槽23，并且安装一根插接杆22；连接段121上开设有用于限位段122滑移的限位槽24，限位槽24沿卡接部12的径向方向设置；为了限制限位段122的运动范围，避免限位段122与连接段121脱离，限位段122侧壁上焊接有限位滑块25，限位段122上开设有用于限位滑块25滑移的限位滑槽27，限位滑槽27与限位槽24连通，限位滑槽27沿卡接部12的径向方向设置，限位滑槽27内设置有用于驱动限位滑块25向卡接部12内腔一侧运动的第二复位弹簧26，第二复位弹簧26一端与限位滑槽27的槽壁焊接，另一端与限位滑块25焊接。
40.参照图4，联动件123与插接杆22连接，且联动件123驱动限位段122向远离卡接部12内腔一侧运动，联动件123包括导滑块1232和用于驱动插接杆22向套管1内腔一侧运动的第一复位弹簧1233，滑移槽23的槽壁上开设有用于导滑块1232滑移的导滑槽1231，导滑槽1231沿滑移槽23的长度方向设置，导滑块1232与插接杆22的侧壁焊接，且导滑块1232包括第一运动阶段和第二运动阶段，第一运动阶段，导滑块1232沿导滑槽1231滑移，驱使插接杆22插入油井的井壁中；第二运动阶段，导滑块1232带动限位段122沿限位槽24滑移，驱使限位段122与油井的井壁抵紧；通过电机211驱动螺纹杆212转动，在导向杆2141的作用下，螺纹杆212带动套筒213沿螺纹杆212的轴向方向运动，套筒213带动推块215运动，首先，圆台段2152与滑移段222抵接，随着圆台段2152向下运动，插接杆22伸出滑移槽23的长度逐渐增大，进而使得插接段221插入油井的侧壁中，圆台段2152继续向下运动，滑移段222带动导滑块1232运动，导滑块1232带动限位段122运动，使得限位段122向油井井壁一侧运动，进而实现限位段122与油井井壁的抵接，且套管1在油井中未居中的情况下，由于油井井壁不平整，使得插接杆22插入油井井壁的深度不同，当限位段122与油井井壁接触后，限位段122作用在插接杆22上，使得套管1轴线与油井的轴线重合；第一复位弹簧1233位于导滑槽1231内，且第一复位弹簧1233一端与导滑块1232焊接，另一端与导滑槽1231的槽壁焊接。
41.本技术实施例的一种石油钻井堵漏装置的实施原理为：调节电机211，电机211带动螺纹杆212转动，在导向杆2141的作用下，螺纹杆212带动套筒213沿螺纹杆212的轴向方向运动，套筒213带动推块215运动，首先，圆台段2152与滑移段222接触，随着圆台段2152向下运动，插接杆22伸出滑移槽23的长度逐渐增大，进而使得插接段221插入油井的侧壁中，圆台段2152继续向下运动，滑移段222带动导滑块1232运动，导滑块1232带动限位段122运动，使得限位段122向油井井壁一侧运动，进而实现限位段122与油井井壁的抵接，且插接杆22与圆柱段2151抵接，螺纹杆212继续转动，套筒213带动上压板31沿压槽111滑移，对橡胶堵塞32施力，由于上压板31与下压板33之间的间距减小，使得橡胶堵塞32周侧发生胀形，实现对油井井壁的封堵。
42.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。