專利名稱：可洗井式逐級(jí)解封封隔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種采油井采油、注水洗井的封隔裝置，特別是一種可洗井式逐級(jí)解封封隔器。
背景技術(shù)：
封隔器是油田用于試油、采油、注水和油層改造必不可少的井下工具。由于油田經(jīng)過(guò)多年開(kāi)采，井下油層壓力降低，為了提高采油能力采用分層注水驅(qū)油工藝。注水時(shí)需在井下配置多層封隔器進(jìn)行分層注水。但在修井時(shí)，需將井下工具及多層封隔器提出。由于多支封隔器為串聯(lián)，因而膠筒對(duì)套管的摩擦力疊加，如總載荷超出井上作業(yè)機(jī)的拉力，將對(duì)井上設(shè)備造成危險(xiǎn)，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，因此本申請(qǐng)人研制了一種具有能夠逐級(jí)解封的封隔器，實(shí)現(xiàn)多層注水。由于該工具中的膠筒組件上端的平衡活塞是通過(guò)有內(nèi)臺(tái)凸面的彈性爪固定在洗井工作筒的外周面臺(tái)階上，洗井工作筒與中心管連接。平衡活塞能夠平衡封隔器上套壓大于下套壓時(shí)保證封隔器正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可洗井式逐級(jí)解封封隔器，在修井作業(yè)時(shí)，逐級(jí)解封減小提升載荷，保證地面設(shè)備安全，提高作業(yè)效率，提高產(chǎn)油能力。同時(shí)平衡活塞能夠在上套壓大于下套壓時(shí)保證封隔器使用安全可靠。本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下包括上接頭、中心管、上工作筒、洗井工作筒、洗井活塞、膠筒組件、平衡活塞、固定活塞、釋放活塞、卡簧組件、釋放筒、外工作筒和下接頭，其特征是膠筒組件上端設(shè)置隔片，在洗井工作筒的上部外周與上工作筒之間組裝平衡活塞，平衡活塞的外部設(shè)置限位滑槽，上工作筒上組裝擋銷，擋銷內(nèi)端位于限位滑槽內(nèi)；平衡活塞的上部為薄壁筒型，其上加工均布數(shù)條長(zhǎng)槽，形成數(shù)個(gè)彈性爪，在各彈性爪上端內(nèi)側(cè)面設(shè)置定位凸臺(tái)，定位凸臺(tái)的上、下端面為坡面，在洗井工作筒的外周面上設(shè)置與定位凸臺(tái)相配合的環(huán)形定位凸臺(tái)；上工作筒設(shè)置內(nèi)環(huán)圓，平衡活塞上部的彈性爪外表面與上工作筒內(nèi)環(huán)圓滑動(dòng)配合。本發(fā)明的積極效果是在修井作業(yè)時(shí)，減小提升載荷實(shí)現(xiàn)逐級(jí)解封，保證地面設(shè)備安全，提高作業(yè)效率，提高產(chǎn)油能力，同時(shí)平衡活塞的彈性爪定位凸臺(tái)與洗井工作筒的環(huán)形定位凸臺(tái)支撐膠筒組件被壓縮的反作用力，使膠筒的壓縮力作用在中心管上，同時(shí)平衡活塞能夠在上套壓大于下套壓時(shí)保證封隔器使用安全可靠。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的上部結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖3是圖1的下部結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖4是圖1的K部放大示意圖。
圖5是圖1的H部放大示意圖。圖6是平衡活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體結(jié)構(gòu)如下見(jiàn)圖1一6，在上工作筒2上端螺紋連接上接頭1，并通過(guò)解封銷釘 3連接密封活塞4 ；密封活塞4螺紋連接在中心管11上。膠筒組件10上端設(shè)置隔片9，在洗井工作筒6的上部外周與上工作筒2之間組裝平衡活塞8，平衡活塞8的外部設(shè)置限位滑槽，上工作筒2上組裝擋銷20，擋銷20內(nèi)端位于限位滑槽內(nèi)；平衡活塞8的上部為薄壁筒型，其上加工均布數(shù)條長(zhǎng)槽，形成數(shù)個(gè)彈性爪，在各彈性爪上端內(nèi)側(cè)面設(shè)置定位凸臺(tái)8. 1， 定位凸臺(tái)8-1的上、下端面為坡面，在洗井工作筒6的外周面上設(shè)置與定位凸臺(tái)8-1相配合的環(huán)形定位凸臺(tái)6-1 ；上工作筒2設(shè)置內(nèi)環(huán)圓2-1，平衡活塞8上部的彈性爪外表面與上工作筒內(nèi)環(huán)圓2-1滑動(dòng)配合。上工作筒2內(nèi)孔有內(nèi)臺(tái)階，其上裝有異形膠圈7，與平衡活塞形成密封腔。上工作筒2內(nèi)孔的內(nèi)臺(tái)階上方的環(huán)形腔內(nèi)組裝洗井活塞5。下接頭19下端為外錐度管螺紋，上端通過(guò)外螺紋與外工作筒17連接，通過(guò)內(nèi)螺紋與中心管11連接。中心管 11上、下端分別設(shè)置進(jìn)壓孔a、e，中心管11下部外周面套裝解封活塞18 ；外工作筒17與釋放活塞18之間裝有釋放筒16，釋放筒16上端與洗井環(huán)12相接觸。釋放筒16內(nèi)設(shè)有單向鋸齒形牙，與帶有單向齒的C型卡簧14相嚙合(為現(xiàn)有技術(shù))。洗井環(huán)12通過(guò)釋放銷釘13 與固定活塞15連接在一起，固定活塞15通過(guò)螺紋與中心管11連接在一起?？ɑ山M件的單向齒C型卡簧14安裝在固定活塞15上；中心管11中段螺紋連接洗井工作筒6，洗井工作筒6上設(shè)置洗井進(jìn)液口 b和洗井出液口 d。在洗井工作筒6上套裝分段的膠筒組件10。形成一個(gè)筒形彈性元件。工作原理
1、座封座封即封隔器下井后，由中心管11內(nèi)孔加壓力，使膠筒組件10壓縮，直徑變大，將油管與套管環(huán)空密封，即達(dá)到分層目的。座封實(shí)現(xiàn)程序封隔器下至設(shè)計(jì)深度后，向油管內(nèi)孔注壓力液體，由中心管11的 “a”孔進(jìn)壓使洗井活塞5向下移動(dòng)，頂?shù)缴瞎ぷ魍?的帶異形膠圈7的內(nèi)臺(tái)階上。將洗井液的進(jìn)壓孔“C”封閉。由“e”孔進(jìn)入使解封活塞18向上移動(dòng)，推動(dòng)釋放筒16上行，推動(dòng)洗井環(huán)12，達(dá)到一定力后剪斷釋放銷釘13，進(jìn)而壓縮膠筒組件10，當(dāng)壓縮到規(guī)定位置后，釋放筒16內(nèi)環(huán)面的單向齒與固定活塞15上的卡簧14上的單向齒相嚙合。完成座封。上工作筒2的內(nèi)環(huán)圓將平衡活塞8上端的帶有凸臺(tái)的彈性爪緊鎖在洗井工作筒6的環(huán)形定位凸臺(tái) 6-1上，將膠筒組件壓縮反作用傳遞給中心管11。平衡支撐膠筒組件被壓縮后的反作用力， 因而可以減小解封銷釘3的載荷。可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)封隔器串聯(lián)的逐級(jí)解封。由于有平衡活塞8的存在，將膠筒組件壓縮的座封力，以及當(dāng)加上套壓時(shí)上工作筒作用力都作用在中心管11上，因而上工作筒2在上套壓作用下，使解封銷釘3不受力，所以可實(shí)現(xiàn)小的解封力。2、洗井洗井液由油管和套管環(huán)形空間加入，此時(shí)中心管11沒(méi)有壓力，帶有壓力的洗井液由上工作筒2開(kāi)長(zhǎng)孔“C”進(jìn)入，首先將洗井活塞5向上推，將“c”、“b”孔連通，進(jìn)入洗井工作筒6與中心管11之間的環(huán)形空間至“d”、“f ”孔連通，即洗井液繞過(guò)膠筒組件的密封段，進(jìn)入下一級(jí)封隔器，最后從底部由中心管回到地面。
3、解封由于膠筒組件將套管內(nèi)孔密封，產(chǎn)生摩擦力，才能解封，解封必須將解封銷釘3剪斷。上提上接頭1，外螺紋連接著上工作筒2，密封活塞4螺紋連接中心管11，用解封銷釘3連接上工作筒2與密封活塞4。因?yàn)榻夥馀c中心管分離可實(shí)現(xiàn)逐級(jí)解封功能。其解封銷釘承受解封力及工具總重量。上提上接頭1，剪斷解封銷釘3，上接頭內(nèi)孔與中心管11脫離，帶動(dòng)上工作筒2上移。上工作筒2內(nèi)臺(tái)階推動(dòng)洗井活塞5向上移動(dòng)，同時(shí)將平衡活塞8的彈性爪解鎖。此時(shí)上工作筒2上端的擋銷20帶動(dòng)平衡活塞8向上移動(dòng)。將平衡活塞8上端的彈性爪從洗井工作筒的環(huán)形定位凸臺(tái)6-1上拉出。直至洗井活塞5上端面與密封活塞4下端面相接觸。使平衡活塞8與膠筒組件之間有一定距離。被壓縮的膠筒組件10恢復(fù)原始狀態(tài)。這樣逐級(jí)解封后將工具提出。
權(quán)利要求
1.一種可洗井式逐級(jí)解封封隔器，包括上接頭、中心管、上工作筒、洗井工作筒、洗井活塞、膠筒組件、平衡活塞、固定活塞、釋放活塞、卡簧組件、釋放筒、外工作筒和下接頭，其特征是膠筒組件上端設(shè)置隔片，在洗井工作筒的上部外周與上工作筒之間組裝平衡活塞，平衡活塞的外部設(shè)置限位滑槽，上工作筒上組裝擋銷，擋銷內(nèi)端位于限位滑槽內(nèi)；平衡活塞的上部為薄壁筒型，其上加工均布數(shù)條長(zhǎng)槽，形成數(shù)個(gè)彈性爪，在各彈性爪上端內(nèi)側(cè)面設(shè)置定位凸臺(tái)，定位凸臺(tái)的上、下端面為坡面，在洗井工作筒的外周面上設(shè)置與定位凸臺(tái)相配合的環(huán)形定位凸臺(tái)；上工作筒設(shè)置內(nèi)環(huán)圓，平衡活塞上部的彈性爪外表面與上工作筒內(nèi)環(huán)圓滑動(dòng)配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可洗井式逐級(jí)解封封隔器，其特征是上工作筒內(nèi)孔有內(nèi)臺(tái)階，其上裝有異形膠圈，與平衡活塞形成密封腔。
全文摘要
一種可洗井式逐級(jí)解封封隔器，包括上接頭、中心管、上工作筒、洗井工作筒、洗井活塞、膠筒組件、平衡活塞、固定活塞、釋放活塞、卡簧組件、釋放筒、外工作筒和下接頭，其特征是膠筒組件上端設(shè)置隔片，在洗井工作筒的上部外周與上工作筒之間組裝平衡活塞，平衡活塞的外部設(shè)置限位滑槽，上工作筒上組裝擋銷，擋銷內(nèi)端位于限位滑槽內(nèi)；平衡活塞的上部為薄壁筒型,其上加工均布數(shù)條長(zhǎng)槽，形成數(shù)個(gè)彈性爪，在各彈性爪上端內(nèi)側(cè)面設(shè)置定位凸臺(tái)，在洗井工作筒的外周面上設(shè)置環(huán)形定位凸臺(tái)；平衡活塞上部的彈性爪外表面與上工作筒內(nèi)環(huán)圓滑動(dòng)配合。本發(fā)明的積極效果是在修井作業(yè)時(shí)，減小提升載荷實(shí)現(xiàn)逐級(jí)解封，保證地面設(shè)備安全，提高作業(yè)效率，提高產(chǎn)油能力，同時(shí)平衡活塞能夠在上套壓大于下套壓時(shí)保證封隔器使用安全可靠。
文檔編號(hào)E21B33/122GK102337854SQ201110259618
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者梁偉成, 梁闖 申請(qǐng)人:梁偉成