專利名稱：一種耐高壓液壓封隔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種耐高壓液壓封隔器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種液壓封隔器，尤其涉及一種石油開采中使用的耐高壓液壓分隔器。
背景技術(shù)：
[0002]石油開采中，傳統(tǒng)液壓封隔如RH、FH等耐壓均只有7500PSI。由于承壓能力不夠高，在碳酸鹽巖儲層及致密砂巖儲層進行射孔聯(lián)作儲層改造等施工中，存在施工成功率低的問題。而目前一些耐高壓的封隔器大都是永久式液壓完井封隔器，如SAB-3、MHR等封隔器，雖然耐壓能力高，但不適合連續(xù)生產(chǎn)。[0003]而一些常用的液壓可回收分隔器活塞外筒抗內(nèi)擠壓強度偏低，(52MPa)，因此當(dāng)油管內(nèi)壓力超過52MI^后，活塞外筒將發(fā)生鼓脹變形，與活塞之間密封失效。在低滲井酸壓施工中，由于地層滲透性較差，在酸壓施工中施工壓力過高直接將封隔器打爆，起出檢查發(fā)現(xiàn)活塞外筒有鼓脹現(xiàn)象。由此說明了活塞外筒抗內(nèi)壓能力低。[0004]因此，如何提高活塞外筒的抗內(nèi)壓能力，使其能夠承受至少70MPa的內(nèi)外壓差是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型的目的在于提供一種耐壓能力達到10000PSI的耐高壓液壓封隔器。[0006]為了能夠達到耐壓值為10000PSI的耐高壓能力，本實用新型提供了一種如下結(jié)構(gòu)的耐高壓可回收分隔器，簡單的來說，本實用新型所述的耐高壓液壓分隔器主要由內(nèi)中心管、外中心管、球齒座、活塞外筒、上活塞、下活塞以及三節(jié)膠筒、和卡瓦構(gòu)成。其中，內(nèi)中心管的頂端設(shè)置有上接頭，上部套設(shè)有球齒座，中上部、中下部、下部套設(shè)有一外中心管，所述外中心管的頂端延伸入球齒座與內(nèi)中心管形成的小空腔內(nèi)；所述外中心管與內(nèi)中心管中上部、中下部、下部對應(yīng)部位依次套設(shè)有活塞外筒、膠筒以及卡瓦；所述的活塞外筒下端與外中心管之間形成的空腔內(nèi)設(shè)置有上活塞與下活塞，所述上活塞尾部與下活塞頂部部分重疊，并且所述下活塞07)的尾部抵靠于所述三節(jié)膠筒的第一節(jié)上。[0007]進一步地，所述上接頭具有中心通孔，內(nèi)中心管的頂端與上接頭直接通過內(nèi)中心管頂端的外螺紋與上接頭尾部的內(nèi)螺紋配合，所述球齒座也為具有中心通孔的管狀結(jié)構(gòu)， 所述球齒座中心通孔上端的內(nèi)螺紋與上接頭下端的外螺紋相互配合；[0008]進一步地，所述外中心管頂端延伸入球齒座尾部與內(nèi)中心管形成的空腔中，并且與球齒座通過第一密封圈密封配合；[0009]進一步地，所述活塞外筒為管套狀結(jié)構(gòu)，其中心通孔上部直徑小，直接與外中心管通過螺紋配合，并且通過第二密封圈密封，其中心通孔下部的直徑大，與上部中心通孔之間形成階梯，所述中心孔下部與外中心管之間形成空腔，內(nèi)部如前述，設(shè)置有上活塞和下活塞，所述活塞外筒內(nèi)中心孔下部空腔處與上活塞通過第三密封圈密封；[0010]進一步地，所述上活塞與外中心管之間通過密封圈密封；[0011]進一步地，所述上活塞與所述下活塞部分重疊的位置通過第五密封圈23密封；[0012]進一步地，所述三節(jié)膠筒依次套設(shè)，其中位于中間的膠筒的硬度不同于位于兩端的膠筒的硬度。[0013]下面簡單敘述一下本實用新型所述耐高壓液壓封隔器的工作過程，其純粹依靠液壓座封，可一個或者多個一起下入井中。特別適合于機械座封和電纜座封封隔器不適宜下入的斜井中。座封封隔器時無需移動油管，這就使得該井一直處于容易控制的狀態(tài)。兩個或者兩個以上的封隔器可被依次座封或者按照設(shè)計的秩序依次座封。耐高壓液壓封隔器解封方式簡單，只需上提管柱即可解封。[0014]采用了上述技術(shù)方案所述的耐高壓差液壓封隔器，由于其結(jié)構(gòu)合理，使得抗壓差能力得到了很大提高，從而避免了活塞外筒發(fā)生鼓脹變形，進而，減少了封隔器的更換次數(shù)，延長了活塞外筒的使用壽命。


[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的液壓封隔器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖[0016]圖2為本實用新型相對于所述現(xiàn)有技術(shù)液壓封隔器的薄弱處改進的局部示意圖。
具體實施方式
[0017]為了更好的說明本實用新型結(jié)構(gòu)特征以及技術(shù)效果，
以下結(jié)合附圖以及附圖標(biāo)記對本實用新型一個具體實施例的具體結(jié)構(gòu)特點以及抗壓差能力做一個詳細介紹[0018]圖1為本實用新型所述耐高壓差液壓封隔器的簡單結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為耐壓能力得到提高部分的局部放大示意圖。由圖1可知，本實施例所述的耐高壓液壓封隔器主要包含有，上接頭2、內(nèi)中心管8、外中心管17、球齒座5、活塞外筒18、上活塞22、下活塞27以及三節(jié)膠筒(四、31、33)、和卡瓦35。其中，所述內(nèi)中心管8為中空管狀體，其中心通道用于液壓油的流通；該內(nèi)中心管8具有頂端、上部、中上部、中下部以及下部，所述頂端設(shè)置有上接頭2，所述上接頭2同樣也具有中心通孔，所述上接頭2中心通孔的上端具有螺紋，用以與其他設(shè)備或者另外一個封隔器連接，上接頭2中心通孔下端也具有螺紋用于與所述內(nèi)中心管8的頂端外部的螺紋配合；所述球齒座5也為中通管狀體，套設(shè)于內(nèi)中心管8的上部，所述球齒座5中心通孔的上部具有內(nèi)螺紋，用于與上接頭2下部的外螺紋配合；所述外中心管 17為中心通道內(nèi)徑略大于內(nèi)中心管8外徑的管狀結(jié)構(gòu)，其套設(shè)在內(nèi)中心管8的中上部和中下部外面，所述外中心管17的頂端延伸入球齒座5尾部與內(nèi)中心管8形成的小空腔中，并且外中心管17的頂端與球齒座5的尾部通過第一密封圈16密封配合；所述外中心管17的上部(即與內(nèi)中心管8的中上部對應(yīng)的部位)套設(shè)有活塞外筒18，該活塞外筒18的上部與外中心管17螺紋配合，該活塞外筒18的中部與下部與外中心管17之間形成空腔，該空腔內(nèi)設(shè)置有上活塞22和下活塞27，所述上活塞22的底端與所述下活塞27的頂端部分重疊， 并且通過第五密封圈23密封，所述上活塞22通過第三密封圈20與活塞外筒18的內(nèi)腔密封配合，所述上活塞22通過第四密封圈21與外中心管17密封配合；所述三個膠筒(四、31、 33)與卡瓦依次套設(shè)與內(nèi)中心管中下部和下部。[0019]進一步地，該實用新型所述的封隔器還包含有多個剪切銷釘沈，所述剪切銷釘設(shè)置于活塞外筒18的底端，并且不貫穿的延伸入下活塞27的活塞壁中。[0020]又由于，圖2所示的局部位置為承壓敏感部位，為了進一步地提高耐壓差能力，本實用新型可進一步的實施為[0021]1、該外中心管17的外直徑實施為85. 73mm，該外中心管17的壁厚為4. 76mm,當(dāng)外中心管采用了該數(shù)值的直徑和厚度之后，承壓能力提高到11，914PSI ；[0022]2、下缸套活塞外筒18的缸套內(nèi)腔內(nèi)直徑實施為130. 2mm，壁厚為實施為8. 19mm ； 當(dāng)下缸套活塞外筒18的缸套內(nèi)腔內(nèi)直徑實施為130. 2mm時，其承壓能力提高到了 12，116PSI。[0023]3、第一密封圈16實施為型號2-237，第三密封圈20實施為型號2_351，第五密封圈23實施為型號2-M4。[0024]4、封隔器的座封活塞面積由11. 8in2減小為10. 78in2，最小坐封力由2，000PSI提高到 2，200PSI。[0025]采用了本實施例所述的耐高壓可回收封隔器，由于外中心管和活塞外筒薄弱處不僅僅具有較好的結(jié)合方式，而且二者的壁厚都得到了加厚，活塞外筒理論計算抗內(nèi)壓強度可以達到84MPa，滿足了封隔器耐壓70MPa的要求。通過有限元分析，在施加70MPa的內(nèi)壓情況下，改進后的活塞外筒，在使用的過程中，其變形量最大為2. 385E-0(Mm，且位于活塞外筒的遠端，離活塞密封槽位置較遠；在近端，其變形量很小，對密封效果無影響，活塞外筒的安全系數(shù)大于1，達到了設(shè)計的要求。[0026]以上所述僅是本實用的一個優(yōu)選實施范圍和方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，根據(jù)需要承受壓力值不同的不同，還可以做出若干變型和改進，這些也應(yīng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種耐高壓差液壓分隔器，主要由內(nèi)中心管(8)、外中心管(17)、球齒座(5)、活塞外筒(18)、上活塞(22)、下活塞07)以及三節(jié)膠筒(四、31、33)、和卡瓦(3 構(gòu)成，其特征在于，所述內(nèi)中心管(8)的頂端設(shè)置有上接頭O)，其上部套設(shè)有球齒座(5)，其中上部、中下部、下部套設(shè)有一外中心管(17)，所述外中心管(17)的頂端延伸入球齒座( 與內(nèi)中心管 (8)形成的小空腔內(nèi)；所述外中心管(17)與內(nèi)中心管(8)中上部、中下部、下部對應(yīng)部位依次套設(shè)有活塞外筒(18)、三節(jié)膠筒以及卡瓦(3 ；所述的活塞外筒(18)下端與外中心管 (17)之間形成的空腔內(nèi)設(shè)置有上活塞0 與下活塞(27)，所述上活塞0 尾部與下活塞 (27)頂部部分重疊，并且所述下活塞(XT)的尾部抵靠于所述三節(jié)膠筒的第一節(jié)上。
2.如權(quán)利要求1所述的耐高壓差液壓封隔器，其特征在于，該外中心管(17)外直徑為 85. 73mm，壁厚為 4. 76mm。
3.如權(quán)利要求1所述的耐高壓差液壓封隔器，其特征在于，所述活塞外筒(18)的缸套內(nèi)腔的內(nèi)直徑實施為130. 2mm，壁厚為8. 19mm。
4.如權(quán)利要求1所述的耐高壓差液壓封隔器，其特征在于，所述外中心管(17)頂端延伸入球齒座(5)尾部與內(nèi)中心管(8)形成的空腔內(nèi)，并且與球齒座(5)之間通過第一密封圈(16)密封配合。
5.如權(quán)利要求1所述的耐高壓差液壓封隔器，其特征在于，所述活塞外筒內(nèi)中心孔下部空腔處與上活塞0 之間通過第三密封圈00)密封。
6.如權(quán)利要求1所述的耐高壓差液壓封隔器，其特征在于，所述上活塞0 與所述下活塞07)部分重疊的位置通過第五密封圈密封。
專利摘要本實用新型提供一種耐高壓液壓封隔器，其主要應(yīng)用于，其不僅耐壓能力高，還能用于連續(xù)生產(chǎn)。這種分隔器主要由內(nèi)中心管、外中心管、球齒座、活塞外筒、上活塞、下活塞以及三節(jié)膠筒、和卡瓦構(gòu)成，并且，所述外中心管的頂端延伸入球齒座與內(nèi)中心管形成的小空腔內(nèi)；所述外中心管與內(nèi)中心管中上部、中下部、下部對應(yīng)部位依次套設(shè)有活塞外筒、膠筒以及卡瓦；所述的活塞外筒下端與外中心管之間形成的空腔內(nèi)設(shè)置有上活塞與下活塞，所述上活塞尾部與下活塞頂部部分重疊。采用了該結(jié)構(gòu)的液壓封隔器，能夠承受至少70MPa的內(nèi)外壓差。
文檔編號E21B33/1295GK202273639SQ20112028995
公開日2012年6月13日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者唐永祥, 張軍杰, 徐剛, 徐燕東, 曹宗波, 朱勇, 杜春朝, 郭銳鋒 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司西北油田分公司