[实用新型]应力缓冲丢手杆及井下堵塞装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气和矿物开采领域，尤其涉及一种用于井下堵塞装置的应力缓冲丢手杆和一种井下堵塞装置。 

背景技术

在油气或矿物开采过程中，需要对井道进行封堵。当前井下封堵通常采用堵塞装置进行。现有的堵塞装置包括中心管和设置于中心管上的锚定结构、密封结构和丢手杆。将堵塞装置投入井下预定位置后，通过挤压使锚定结构锚入井壁中实现堵塞装置的固定，同时锚定结构挤压密封结构使密封结构在径向方向上膨胀从而让密封结构紧贴井壁实现密封。 

丢手杆与一外部爪手螺纹连接，该爪手外部还包括与上锚定结构接触的顶紧机构。由该顶紧机构对上锚定结构施压，使上锚定结构和下锚定结构挤压密封结构，密封结构轴向长度缩小，发生径向膨胀，从而让密封结构紧贴井壁实现密封。最终锚定结构锚入井壁中，丢手杆被拉断，将井下堵塞装置留在井道中。 

由于丢手杆与爪手和中心管的连接部位在座封过程中需要承受较大的外力，为了保证丢手杆在座封过程中与爪手和中心管可靠连接不发生变形，需要丢手杆具备较高的抗拉强度。但较高的抗拉强度使得丢手杆被拉断时其断裂方式为脆性断裂，其断裂时的应力非常大，接近其强度极限，这将导致井下堵塞装置在丢手杆断裂时会承受极大瞬时的冲击，这对于井下堵塞装置在井道中的有效固定非常不利。 

实用新型内容

本实用新型的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种应力缓冲丢手杆，该应力缓冲丢手杆在保证其外部具备较高的抗拉强度的同时，增加其抗脆性断裂的能力，使其断裂时的应力较小，避免了井下堵塞装置受高强度瞬时冲击的情况出现。 

本实用新型的另一个目的即在于提供一种包括应力缓冲丢手杆的井下堵塞装置。 

本实用新型的目的通过以下技术方案实现： 

应力缓冲丢手杆，包括外杆和内杆；外杆包括前端和后端，外杆的前端和后端外表面上均设置有外螺纹，外杆的前端和后端之间设置有薄弱段；外杆上开设有与外杆同轴的内通孔，内通孔的内表面设置有内螺纹；内杆的外表面设置有外螺纹，内杆设置于内通孔中并与内通孔螺纹连接；内杆的抗拉强度小于外杆的抗拉强度。

为了保证丢手杆在座封过程中与爪手和中心管可靠连接不发生变形，需要丢手杆具备较高的抗拉强度。但是随着材料抗拉强度的提高，材料的抗脆断能力在降低，这导致丢手杆被拉断时其断裂方式为脆性断裂。为了解决这一矛盾，发明人采用外杆和内杆的双层结构构成本实用新型。外杆具备较高的抗拉强度，使其能够承受较大的外力而不发生变形，从而与爪手和中心管可靠连接。内杆抗拉强度较低，从而具有很好的抗脆性断裂性能。内杆和外杆作为一个整体，使本实用新型在受拉时，其断裂将发生在大应变低应力时，从而大大降低了丢手杆断裂时的应力，避免了井下堵塞装置受高强度瞬时冲击的情况出现，能够有效解决丢手杆断裂时高强度瞬时冲击使井下堵塞装置松动的问题。 

进一步的，所述薄弱段为开设于所述外杆上的环形凹槽。 

进一步的，所述环形凹槽的横截面为半圆形。 

环形凹槽的横截面为半圆形，可有效避免应力集中的情况发生。 

进一步的，所述环形凹槽的横截面为U性。 

进一步的，所述外杆由硬质合金钢构成，所述内杆由铜构成。 

本实用新型的另一个目的通过以下技术方案实现： 

井下堵塞装置，包括中心管，设置于中心管上的密封总成，设置于中心管上且分别位于密封总成上端和下端的上锚定总成和下锚定总成；还包括与中心管上端螺栓连接的应力缓冲丢手杆；应力缓冲丢手杆包括外杆和内杆；外杆包括前端和后端，外杆的前端和后端外表面上均设置有外螺纹，后端与中心管上端内表面螺纹连接，外杆的前端和后端之间设置有薄弱段；外杆上开设有与外杆同轴的内通孔，内通孔的内表面设置有内螺纹；内杆的外表面设置有外螺纹，内杆设置于内通孔中并与内通孔螺纹连接；内杆的抗拉强度小于外杆的抗拉强度。

进一步的，所述薄弱段为开设于所述外杆上的环形凹槽。 

进一步的，所述环形凹槽的横截面为半圆形或U型。 

进一步的，所述外杆由硬质合金钢构成，所述内杆由铜构成。 

进一步的，所述上锚定总成包括与所述中心管上端的连接螺纹连接的上锁定螺帽，与上锁定螺帽接触的顶环，多个与顶环接触的卡瓦，与卡瓦接触的卡瓦锥托，卡瓦锥托与所述密封总成接触；所述下锚定总成包括与所述中心管下端的连接螺纹连接的下锁定螺帽，多个与下锁定螺帽接触的卡瓦，与卡瓦接触的卡瓦锥托，卡瓦锥托与所述密封总成接触。 

综上所述，本实用新型的优点在于：