本發明屬于石油天然氣鉆井，具體涉及投球激發井下工具總成。

背景技術：

1、通過投球憋壓剪斷剪切銷釘，激發井下工具做出相應動作實現某種特定功能是井下工具中應用非常廣泛的技術，如液壓擴眼器、液壓刮壁器、液壓扶正器、液壓可變徑穩定器等。該種技術結構簡單，可靠，激發信號明顯，但傳統結構都是僅投一個球，工具激發后，無法進行狀態復位。以常見的液壓式擴眼器為例，其采用單球激發，擴眼器工作時投入啟動球，啟動球落入啟動機構形成憋壓剪斷剪切銷釘，打開主流體通道和旁通流體通道，主流體繼續向下流向領眼鉆頭，旁通流體驅動刀冀伸出并清洗冷卻刀冀，擴眼結束后通過停泵或降低泵壓利用彈簧復位來收回刀冀，這種擴眼器在激發后，不能實現將工作狀態切換回正常鉆進狀態(大排量鉆進但刀冀不伸出)，也不能大排量循環起鉆(大排量循環起鉆但刀冀不伸出)。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供投球激發井下工具總成，與擴眼工具結合，能實現擴眼器在激發后，將工具工作狀態切換回正常狀態。

2、本發明所采用的技術方案是，投球激發井下工具總成，包括殼體、遮擋活塞ⅲ、上端腔、四號球座、遮擋活塞ⅱ、三號球座、二號球座、遮擋活塞ⅰ、下端腔、一號球座；殼體內設置有上端腔和下端腔，下端腔上設置有分流孔ⅱ；上端腔上設置有分流孔ⅲ；一號球座通過剪切銷釘ⅰ固定在下端腔內孔中，一號球座上設置有分流孔ⅰ；所擋活塞ⅰ和二號球座通過剪切銷釘ⅱ連接，構成一個小總成ⅰ，小總成ⅰ通過剪切銷釘ⅲ連接在下端腔內孔中；遮擋活塞ⅱ和三號球座通過剪切銷釘ⅴ連接，構成一個小總成ⅱ，小總成ⅱ通過剪切銷釘ⅳ連接在遮擋活塞ⅱ內孔中；遮擋活塞ⅲ和四號球座通過剪切銷釘ⅵ連接，構成一個小總成ⅲ，小總成ⅲ通過剪切銷釘ⅶ連接在遮擋活塞ⅲ內孔中。

3、本發明的特點還在于，

4、剪切銷釘ⅲ的激發壓力小于剪切銷釘ⅱ的激發壓力；剪切銷釘ⅳ的激發壓力小于剪切銷釘ⅴ的激發壓力；剪切銷釘ⅶ的激發壓力小于剪切銷釘ⅵ的激發壓力。

5、一號球座右端設置有v型投框，該v型投框用于與球a配合，其內徑d1小于球a的直徑。

6、二號球座左端設置有v型投框，該v型投框用于與球b配合，其內徑d2小于球b的直徑但大于球a的直徑。

7、三號球座左端設置有v型投框，該v型投框用于與球c配合，其內徑d3小于球c的直徑但大于球b的直徑。

8、四號球座左端設置有v型投框，該v型投框用于與球d配合，其內徑d4小于球d的直徑但大于球c的直徑。

9、本發明的有益效果是：本發明的投球激發井下工具總成，可以用在擴眼器、可變徑穩定器、旁通閥等井下工具上，通過投球激發結構改變井下工具的工作狀態，投小球開啟某種功能，投大球完成復位，如此激發工具，再復位工具，重復循環兩次。與擴眼工具結合，能實現擴眼器在激發后，將工具工作狀態切換回正常狀態，再次激發擴眼器，并再次切換回正常狀態，可以大排量繼續正常鉆進或大排量循環起鉆，節約起下鉆次數，提高鉆井效率，結構簡單可靠、操作方便。

技術特征：

1.投球激發井下工具總成，其特征在于，包括殼體(301)、遮擋活塞ⅲ(302)、上端腔(304)、四號球座(305)、遮擋活塞ⅱ(307)、三號球座(308)、二號球座(309)、遮擋活塞ⅰ(310)、下端腔(312)、一號球座(315)；所述殼體(301)內設置有上端腔(304)和下端腔(312)，所述下端腔(312)上設置有分流孔ⅱ(311)；所述上端腔(304)上設置有分流孔ⅲ(306)；所述一號球座(315)通過剪切銷釘ⅰ(316)固定在下端腔(312)內孔中，所述一號球座(315)上設置有分流孔ⅰ(313)；所述遮擋活塞ⅰ(310)和二號球座(309)通過剪切銷釘ⅱ(317)連接，構成一個小總成ⅰ，小總成ⅰ通過剪切銷釘ⅲ(318)連接在下端腔(312)內孔中；所述遮擋活塞ⅱ(307)和三號球座(308)通過剪切銷釘ⅴ(320)連接，構成一個小總成ⅱ，小總成ⅱ通過剪切銷釘ⅳ(319)連接在遮擋活塞ⅱ(307)內孔中；所述遮擋活塞ⅲ(302)和四號球座(305)通過剪切銷釘ⅵ(321)連接，構成一個小總成ⅲ，小總成ⅲ通過剪切銷釘ⅶ(322)連接在遮擋活塞ⅲ(302)內孔中。

2.根據權利要求1所述的投球激發井下工具總成，其特征在于，所述剪切銷釘ⅲ(318)的激發壓力小于剪切銷釘ⅱ(317)的激發壓力；所述剪切銷釘ⅳ(319)的激發壓力小于剪切銷釘ⅴ(320)的激發壓力；所述剪切銷釘ⅶ(322)的激發壓力小于剪切銷釘ⅵ(321)的激發壓力。

3.根據權利要求1所述的投球激發井下工具總成，其特征在于，所述一號球座(315)右端設置有v型投框，所述v型投框用于與球a(3004)配合，內徑d1小于球a(3004)的直徑。

4.根據權利要求3所述的投球激發井下工具總成，其特征在于，所述二號球座(309)左端設置有v型投框，該v型投框用于與球b(3005)配合，其內徑d2小于球b(3005)的直徑但大于球a(3004)的直徑。

5.根據權利要求4所述的投球激發井下工具總成，其特征在于，三號球座(308)左端設置有v型投框，該v型投框用于與球c(3006)配合，其內徑d3小于球c(3006)的直徑但大于球b(3005)的直徑。

6.根據權利要求5所述的投球激發井下工具總成，其特征在于，所述四號球座(305)左端設置有v型投框，該v型投框用于與球d(3007)配合，其內徑d4小于球d(3007)的直徑但大于球c(3006)的直徑。

技術總結
本發明公開了投球激發井下工具總成，包括殼體、遮擋活塞Ⅲ、上端腔、四號球座、遮擋活塞Ⅱ、三號球座、二號球座、遮擋活塞Ⅰ、下端腔、一號球座；一號球座通過剪切銷釘Ⅰ固定在下端腔中，遮擋活塞Ⅰ和二號球座通過剪切銷釘Ⅱ連接，構成一個小總成Ⅰ，小總成Ⅰ通過剪切銷釘Ⅲ連接在下端腔中；遮擋活塞Ⅱ和三號球座通過剪切銷釘Ⅴ連接，構成一個小總成Ⅱ，小總成Ⅱ通過剪切銷釘Ⅳ連接在遮擋活塞Ⅱ中；遮擋活塞Ⅲ和四號球座通過剪切銷釘Ⅵ連接，構成一個小總成Ⅲ，小總成Ⅲ通過剪切銷釘Ⅶ連接在遮擋活塞Ⅲ中。本發明的總成與擴眼工具結合，可以實現擴眼器在激發后，將工具工作狀態切換回正常狀態后，可以大排量繼續正常鉆進或大排量循環起鉆。

技術研發人員：王德貴,劉曉旭,閆靜,吳小雄,游娜,閻永宏,左永強
受保護的技術使用者：中油國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28