一种电控释放短节的制作方法

1.本实用新型涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种电控释放短节。


背景技术：

2.目前在油气井的桥射连作作业中，需要实时了解井下环境参数，通常会选择在测井仪器上串接加装张力短节，并根据整个测井仪器在下放或上提过程中的各种问题，以适用不同种类的短节装置。
3.在油田射孔作业过程中所用到的射孔工具串一般包括马笼头、磁定位、射孔枪、桥塞坐封工具等，由于套管射孔后经常会造成套管变形，从而导致在射孔工具串上提和下放过程中遇卡，由于整个射孔工具串外径最大处为桥塞坐封工具和推筒，所以工具串遇卡往往是坐封工具和推筒卡住，一旦遇卡应急的处理措施就是给铠装电缆施加一定的拉力迫使马笼头人为弱点断开，但在水平井内马笼头人为弱点很难准确的被拉断，经常造成电缆被拉断，电缆的打捞是非常困难的，从而导致施工风险大大增加的同时严重影响施工进度。
4.基于上述施工现状，释放短节成为解决目前的施工难题的迫切需求，目前市场上虽然有短节释放工具，但在实际使用过程中无法满足水平井射孔高强度震动下的施工需求，以及易受到震动和高温的影响，在施工过程中震动释放、热释放等问题下容易造成错误释放，释放可靠性低施工风险较大。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种电控释放短节，以解决现有技术中的短节在释放过程中易受到震动和高温影响导致错误释放技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：
7.一种电控释放短节，包括依次对接的上接头、上滑套、打捞头、动力外管和电控模块，所述上滑套的内部设置有用于接入外界导线的密封插针组件，所述上滑套的内侧轴线上固定连接有卡爪，所述卡爪的端部延伸至所述打捞头的内腔并与之活动连接；
8.所述打捞头靠近所述动力外管的一端设置有轴承座，所述轴承座的内侧连接有推力轴承，所述推力轴承的内侧转动连接有丝杆轴，所述丝杆轴上通过螺纹连接有释放螺母套，所述释放螺母套伸入所述卡爪的端部使所述卡爪与所述打捞头的内腔卡合；
9.所述动力外管的内侧设置有电机，所述电机的外侧设置有防震套，所述电机通过外侧的所述防震套固定安装在所述动力外管的内侧，所述电机的输出端与所述丝杆轴的端部固定连接，所述电机通过控制所述丝杆轴转动使所述释放螺母套沿所述打捞头的轴向移动；
10.所述电控模块上设置有弹性插座。
11.作为本实用新型的一种优选方案，所述打捞头用于安装所述卡爪的内腔部分从端部至内部的结构依次分为直通腔、台阶腔和卡合腔；
12.所述直通腔用于供所述卡爪活动接入，并且所述直通腔的内径大于所述卡爪的直
径，所述台阶腔的内径小于所述直通腔和所述卡合腔，并且所述台阶腔和所述卡合腔配合形成吻合所述卡爪端部卡合机构的台阶式腔体；
13.所述台阶腔的一端与所述直通腔形成倾斜的过渡面，并且所述台阶腔的另一端与所述卡合腔形成倾斜的过渡面。
14.作为本实用新型的一种优选方案，
15.所述卡爪由延长筒和卡合筒组成一体结构，所述延长筒与所述上滑套的内侧固定连接，并且所述延长筒的直径与所述台阶腔的内径大小相当，所述卡合筒处于所述延长筒的端部，所述卡合筒的直径小于所述直通腔和所述卡合腔的内径，并且所述卡合筒的直径大于所述台阶腔的内径；
16.所述卡爪上设有多个均匀分布的切槽，所述卡爪上的切槽朝向与所述卡爪的轴向平行，所述延长筒和所述卡合筒通过所述卡爪上的切槽分割为沿中心弹性开合的笼状结构。
17.作为本实用新型的一种优选方案，所述打捞头内部未与所述卡爪接触的内腔供所述释放螺母套滑行，以及用于连接所述轴承座的轴承腔，所述滑行腔的内壁上均匀分布有多个条形凸起，所述条形凸起的朝向与所述打捞头的朝向平行，并且所述条形凸起用于限制所述释放螺母套在所述滑行腔内转动。
18.作为本实用新型的一种优选方案，所述释放螺母套靠近所述丝杆轴的一端通过开设有螺纹孔与所述丝杆轴连接，所述释放螺母套的外侧设置有与所述打捞头内腔上条形凸起形状吻合的外沿结构，所述释放螺母套的端部与所述卡合筒端部的内径大小相当。
19.本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：
20.通过在短节内设置由电机控制推动完成释放的结构，与传统的纯机械式松紧结构控制而言，由软件加密指令控制电机，在需要电动驱动释放卡爪才会完成释放，以此大大提升了抗震动、抗高温的性能，降低了因震动或是高温导致错误释放的风险，提升了释放可靠性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
22.图1为本实用新型实施例中短节整体的剖视图；
23.图2为本实用新型实施例中上滑套的内部示意图；
24.图3为本实用新型实施例中打捞头的内部示意图。
25.图中的标号分别表示如下：
[0026]1‑
上接头；2
‑
上滑套；3
‑
打捞头；4
‑
防震套；5
‑
动力外管；6
‑
电控模块；7
‑
弹性插座；8
‑
电机；9
‑
轴承座；10
‑
推力轴承；11
‑
丝杆轴；12
‑
释放螺母套；13
‑
卡爪；14
‑
密封插针组件。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]
如图1至图3所示，本实用新型提供了一种电控释放短节，包括依次对接的上接头1、上滑套2、打捞头3、动力外管5和电控模块6，上滑套2的内部设置有用于接入外界导线的密封插针组件14，上滑套2的内侧轴线上固定连接有卡爪13，卡爪13的端部延伸至打捞头3的内腔并与之活动连接；
[0029]
打捞头3靠近动力外管5的一端设置有轴承座9，轴承座9的内侧连接有推力轴承10，推力轴承10的内侧转动连接有丝杆轴11，丝杆轴11上通过螺纹连接有释放螺母套12，释放螺母套12伸入卡爪13的端部使卡爪13与打捞头3的内腔卡合；
[0030]
动力外管5的内侧设置有电机8，电机8的外侧设置有防震套4，电机8通过外侧的防震套4固定安装在动力外管5的内侧，电机8的输出端与丝杆轴11的端部固定连接，电机8通过控制丝杆轴11转动使释放螺母套12沿打捞头3的轴向移动；
[0031]
电控模块6上设置有弹性插座7，用于电性连接底层设备。
[0032]
通过在短节内设置由电机控制推动完成释放的结构，与传统的纯机械式松紧结构控制而言，由软件加密指令控制电机，在需要电动驱动释放卡爪才会完成释放，以此大大提升了抗震动、抗高温的性能，降低了因震动或是高温导致错误释放的风险，提升了释放可靠性。
[0033]
其中，打捞头3用于安装卡爪13的内腔部分从端部至内部的结构依次分为直通腔、台阶腔和卡合腔；
[0034]
直通腔用于供卡爪13活动接入，并且直通腔的内径大于卡爪13的直径，台阶腔的内径小于直通腔和卡合腔，并且台阶腔和卡合腔配合形成吻合卡爪13端部卡合机构的台阶式腔体；
[0035]
台阶腔的一端与直通腔形成倾斜的过渡面，并且台阶腔的另一端与卡合腔形成倾斜的过渡面。
[0036]
卡爪13由延长筒和卡合筒组成一体结构，延长筒与上滑套2的内侧固定连接，并且延长筒的直径与台阶腔的内径大小相当，卡合筒处于延长筒的端部，卡合筒的直径小于直通腔和卡合腔的内径，并且卡合筒的直径大于台阶腔的内径；
[0037]
卡爪13上设有多个均匀分布的切槽，卡爪13上的切槽朝向与卡爪13的轴向平行，延长筒和卡合筒通过卡爪13上的切槽分割为沿中心弹性开合的笼状结构。
[0038]
打捞头3内部未与卡爪13接触的内腔供释放螺母套12滑行，以及用于连接轴承座9的轴承腔，滑行腔的内壁上均匀分布有多个条形凸起，条形凸起的朝向与打捞头3的朝向平行，并且条形凸起用于限制释放螺母套12在滑行腔内转动。
[0039]
释放螺母套12靠近丝杆轴11的一端通过开设有螺纹孔与丝杆轴11连接，释放螺母套12的外侧设置有与打捞头3内腔上条形凸起形状吻合的外沿结构，释放螺母套12的端部与卡合筒端部的内径大小相当。
[0040]
在油田射孔作业过程中所用到的射孔工具串进行射孔作业时，由于套管射孔后经常会造成套管变形，从而导致在射孔工具串上提和下放过程中遇卡，由于整个射孔工具串外径最大处为桥塞坐封工具和推筒，所以工具串遇卡往往是坐封工具和推筒卡住，一旦遇
卡应急的处理措施就是给铠装电缆施加一定的拉力迫使马笼头人为弱点断开，在本实施例中是通过卡爪13在打捞头3内完成释放，由回拉上接头1施加拉力，使得电缆连接部分脱离短节。
[0041]
当未执行释放操作时，由于电机8，丝杆轴11处于静止状态，丝杆轴11的外螺纹扣会顶住释放螺母套12，使得释放螺母套12的端部处于卡爪13的卡合筒中，此时卡爪13的卡合筒无法通过多个切槽向内收拢，从而卡爪13的卡合筒的外侧会卡住打捞头3内腔的卡合腔和台阶腔形成的台阶中，从而实现可靠的连接。
[0042]
当需要执行释放操作时，地面系统会发送释放指令，通过导线将信号传输至密封插针组件14，并由密封插针组件14将信号传输至电控模块6，电控模块6接收到释放指令后，驱动电机8的输出轴按照顺时针方向转动，电机8带动丝杆轴11在轴承座9和推力轴承10中沿顺时针方向转动，在丝杆轴11顺时针转动时，会拉动释放螺母套12向电机8方向运动，以此将释放螺母套12从卡爪13中抽出。
[0043]
在释放螺母套12从卡爪13的卡合筒中抽出后，由于卡合腔和台阶腔之间设置有倾斜的倒角面，因此在对上接头1施加拉力时，由上接头1连带上滑套2和卡爪13朝向远离短节的方向移动，在外力的作用下，卡爪13端部的卡合筒会在多个切槽的作用下向内收拢，直至卡合筒的直径小于台阶腔的内径，此时卡爪可以从卡合腔和台阶腔内脱离，从而完成释放动作，释放唯一的方法就是由软件加密指令控制电机8驱动，从连接原理上可知，该连接和释放的结构不易受温度以及震动影响。
[0044]
以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。