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专利号: 2017104840789
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种井下全通径无限级压裂滑套,包括执行机构和开关机构,

所述执行机构,包括上接头、下接头、内筒及卡套;

所述上接头,为圆筒状,上接头的上端设置有锥螺纹,与井下套管相连,下端口设置有内螺纹;

所述下接头,为圆筒结构,其上端与上接头螺纹连接,下接头壁上轴向对称设置有两个外压裂孔;在外压裂孔的下方设有剪切销钉孔;下接头下部设置有内缩径结构;下接头下端设置为锥螺纹;

所述内筒,其内部上方沿轴向设有两条环形推块带;内筒壁中部轴向对称有两个内压裂孔,内筒下部设置内缩径凸台并在其侧面设有销钉孔;内筒的下端口设置有外螺纹;

所述卡套采用锥套结构,橡胶材质,卡套的上端螺纹连接内筒的装配体置入下接头内,卡套的侧壁平均分成若干分瓣,在压力作用下卡套的分瓣收缩合拢成一个圆台结构;

初始状态时内筒的上端面与下接头的上端面平齐,内筒上的销钉孔与下接头的剪切销钉孔内固定剪切销钉;收缩后的卡套与下接头内缩径结构相配合;

所述开关机构,置于执行机构的内筒中,具体包括:推块、上套、中套、活塞组件、压缩弹簧、弹簧剪钉、推进件、三个卡爪、卡爪接头、下套、橡胶套及前帽;

所述推块,其基体为圆柱体,推块的一端设置环形槽,内置密封圈,推块的另一端为斜面,其倾斜度与内筒的两条推块带的倾斜度一致;

所述上套,其基体为圆柱体,上套的上端面中心设有螺纹孔,上套的下端面中心设有活塞槽;上套外壁对称设置两平面结构,两平面结构上设置轴向对称的两对推块孔,推块孔内置推块弹簧及推块;上套的中心开有流道,流道分别与四个推块孔、螺纹孔及活塞槽连通,上套下端设置为外螺纹;

所述中套,其基体为圆筒状,中套上端与上套螺纹连接;中套内上部设置弹簧腔,中部设置弹簧坐台,沿弹簧坐台中心孔轴向对称设置弹簧剪钉孔;在弹簧坐台与中套上端口之间的中套壁上设置有两个液压孔,其中上方液压孔与内螺纹下端相邻,下方液压孔与弹簧坐台上端面相邻;中套内下部空腔的外壁上沿周向等距设置有三个卡爪孔;中套的下端口设有内螺纹;

所述活塞组件,包括活塞杆,活塞杆上端设置圆柱塞,圆柱塞的外壁上套有密封圈,活塞杆的中部为弹簧压块,活塞杆下部设置推杆连接座,活塞杆的下端设置外螺纹;活塞组件置于上套及中套内,其中,活塞杆的圆柱塞部分置于上套的活塞槽中,弹簧压块部分置入中套的弹簧腔中,弹簧压块与中套的弹簧坐台之间设有压缩弹簧,推杆连接座的外径与弹簧坐台的中心孔直径相同,初始状态时,弹簧剪钉孔位于弹簧推杆连接座下方,且内置弹簧剪钉;

所述推进件,包括推杆及推头,推杆的外径与弹簧坐台的中心孔直径相同,推杆上端面中心开有螺纹连接孔,推杆通过该螺纹连接孔与活塞杆下端连接;推头置入中套的下空腔中,推头下端面开有半球形槽;

所述卡爪主体为长条状,两侧设置为半圆曲面;卡爪的一端开有圆孔;

所述卡爪接头,其基体为上小下大两级同心圆柱体,卡爪接头中心开有两级同心圆孔,其中上级圆孔直径大于下级圆孔直径;卡爪接头沿圆周等距阵列有三个矩形开口,矩形开口的宽度与卡爪的厚度相同,卡爪接头的底面、矩形开口的两侧分别设置开口朝下的半圆柱形槽,半圆柱形槽的直径与卡爪一端圆孔的直径相同;

所述下套,其基体分为上下两部分,而上部分进一步细分为上中下三级同心圆柱体,其中上级圆柱体外径与卡爪接头下级圆柱体外径相同,且该上级圆柱体上设置有与卡爪接头镜像分布的三个下套矩形开口及下套半圆柱形槽,上级圆柱体中心开有下套圆孔;卡爪接头坐于下套上,并通过设置于下套圆孔与卡爪接头中心的同心圆孔内的螺钉固定连接,连接后,下套半圆柱形槽与卡爪接头的开口朝下的半圆柱形槽对合形成圆柱形槽;每一矩形开口利用两侧的圆柱形槽安装连接轴,卡爪通过该连接轴安装在矩形开口内;卡爪的自由端插入中套的卡爪孔中;中级圆柱体外设置螺纹,并与中套下端螺纹连接;下级圆柱体与中套外径相同;下套下部分为上大下小的圆台机构;

所述橡胶套,套在下套的圆台结构外面;

所述前帽,为子弹头状,其上端通过螺杆与下套下端面中心相连;

初始状态时,安置在开关机构上的推块活塞及压缩弹簧均处于舒张状态;三个卡爪处于向上翘起状态。