[发明专利]一种机械节箍定位器及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于油气田储层改造技术领域，具体涉及一种机械节箍定位器及其应用方法，是油、气田压裂、酸化施工作业中重要的井下作业工具之一。

背景技术

机械节箍定位器是连续油管施工作业中常用的重要工具之一。目前现场使用的三翼式定位器，其依靠感应块的感应凸起在经过节箍时挂住套管端面而产生较大摩阻来形成管柱内的拉力脉冲，通过拉力脉冲来计数并定位管柱深度位置。定位器感应块通过压板限定在壳体1与压板之间活动，定位器过节箍时，其感应凸起挂住套管端面，感应块下端面顶在压板上，即感应块下端面与压板贴合，且贴合角度很小，容易形成自锁，导致感应块不能被下压缩回到壳体1内造成卡钻事故。针对此种机械节箍定位器存在的安全风险，设计了一种可控制感应块运动范围的铰链，避免感应块下端面与压板贴合，规避卡钻风险。

发明内容

本发明的目的是克服现有机械节箍定位器存在自锁现象，导致感应块不能被下压缩回到壳体1内甚至造成卡钻事故的问题。

为此，本发明提供了一种机械节箍定位器，包括壳体，壳体外壁沿周向均匀间隔固定有多个压板，每一块压板上开设有长条形孔，长条形孔内嵌有感应块，所述感应块与壳体之间垫有弧形弹簧片，弧形弹簧片的弧顶与感应块接触，弧顶接触点靠近感应块下部，且所述感应块与压板上连接有铰链控制机构。

所述铰链控制机构由小孔、销轴和凹槽组成，所述小孔沿长条形孔的短边开设在感应块上并贯穿感应块，凹槽在每一块压板上开设有相对的两个，且2个凹槽分别对应小孔的两个端口，销轴穿过小孔，销轴的两端搭接在凹槽内并可沿着壳体的径向移动。

所述销轴为两端直径小中间直径大的台阶轴，且凹槽的宽度小于小孔的直径。

所述压板通过螺钉固定在壳体上，压板上长条形孔的两端与感应块的两端分别设有台阶面，感应块放入长条形孔内，两者的台阶面相互搭接。

所述感应块中部感应凸出部位的上下端分别设有倒角斜面，且上端倒角斜面的坡度大于下端倒角斜面的坡度。

所述感应块中部感应凸出部位的表面喷涂有钴基硬质合金。

一种机械节箍定位器的应用方法，机械节箍定位器连接在管柱下端并随连续油管下入井内，弧形弹簧片将感应块撑开，撑开后感应凸出部位贴在套管内壁上，上提管柱，机械节箍定位器随之向上运动，当感应凸出部位处于两节套管的节箍位置时，感应凸出部位上端倒角斜面挂住套管端面，套管端面压住感应凸出部位，继续上提管柱，并将感应凸出部位压向壳体直至感应凸出部位全部缩进套管内壁，感应凸出部位的上下台阶面分别与压板上长条形孔的上下台阶面脱离，最终所有感应块的感应凸出部位缩回壳体内并贴合于套管内壁，通过连续油管拖动机械节箍定位器经过套管节箍时拉力的变化来判断管柱深度位置。

本发明的有益效果：

（1）感应块既可以绕销轴转动，同时销轴还可以在凹槽内上下活动，感应块在长度上保证其上下端面与压板不产生接触。此种结构在感应块过节箍时，依靠感应凸出部位倒角斜面与套管端面作用产生过节箍感应力，感应块受销轴限制作用，只会绕销轴转动，即使销轴在压板上的凹槽内沿壳体径向活动，感应块上下端面始终不会与压板接触，规避了感应凸出部位顶住套管端面的同时感应块下端面（或上端面）顶住压板容易产生感应块自锁而卡钻的风险。

（2）壳体上加工有放置弹簧片的长条形孔，长条形孔的孔宽略大于弹簧片宽度，加工长条形孔时保证弹簧片放置后弹簧片弧顶尽量靠近感应块下端，这样增大了套管端面挤压感应块时的力臂，等同于增大了定位器在井筒内过节箍时的感应力，方便于定位器探节箍定位。

（3）感应块感应凸出部位经过喷涂等特殊处理手段，使该处材料硬度值很高，耐磨性能好，定位器在套管内经过长间的、不断地连续起下，感应块能达到较小的磨损量而可靠工作。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是机械节箍定位器的结构示意图。

图2是机械节箍定位器的感应块卡入节箍环槽时的示意图。

图3是机械节箍定位器的感应块经过节箍时的示意图。

图4是感应块的示意图。

图3中的A部是感应块下端面与压板不接触处。

附图标记说明：1、壳体；2、压板；3、销轴；4、感应块；5、弹簧片；6、螺钉；7、套管；8、节箍；9、小孔；10、凹槽；4.1、上端倒角斜面；4.2下端倒角斜面；4.3、感应凸出部位。

具体实施方式

实施例1：