專(zhuān)利名稱(chēng)：一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的技術(shù)方案涉及井的封隔，具體地說(shuō)是一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器。
背景技術(shù)：
為了防止砂埋管柱現(xiàn)象發(fā)生，目前油田上注水井封隔器多采用可洗井式的，如Y341-114型注水封隔器，但此類(lèi)封隔器的坐封壓力低，經(jīng)過(guò)多次洗井操作，易造成管柱內(nèi)外壓力失衡，長(zhǎng)期作用造成封隔器膠筒蠕動(dòng)，密封失效提早發(fā)生，使得封隔器壽命縮短。為解決上述問(wèn)題，有以下幾種方法:①通過(guò)補(bǔ)封工藝增加坐封力。CN101008311公開(kāi)了 K型井下封隔器不封時(shí)的補(bǔ)封工藝，其缺點(diǎn)是并為從根本上解決管柱內(nèi)外壓力失衡的狀況，工藝操作繁雜且效果周期不長(zhǎng)在封隔器結(jié)構(gòu)上設(shè)置水力錨和水力卡瓦。采用水力錨或水力卡瓦雖然達(dá)到平衡壓力的效果，但造成封隔器整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，使用成本很高，且易造成對(duì)套管的損壞。③通過(guò)剪斷銷(xiāo)釘解封的封隔器。該封隔器在使用中由于壓力的要求，其直徑從上到下不斷加大，成本和結(jié)構(gòu)要求嚴(yán)格。隨著外界環(huán)境的影響因素的增多，現(xiàn)有的井封隔器在使用中普遍存在解封困難或根本不解封的問(wèn)題。在修井過(guò)程中，由于封隔器不解封，起管柱時(shí)只能強(qiáng)拔，導(dǎo)致油管拉斷的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，由此造成重大井下事故，修井費(fèi)用大大增加。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器，在坐封機(jī)構(gòu)中設(shè)置了坐封凡爾，上活塞完成一次坐封之后，凡爾套上行，打開(kāi)凡爾的進(jìn)液口，當(dāng)外液壓力達(dá)到凡爾開(kāi)關(guān)的設(shè)定值時(shí)，管外液流通過(guò)液流通道注入下活塞液壓腔，實(shí)現(xiàn)二次坐封，克服了現(xiàn)有技術(shù)的井封隔器中管柱內(nèi)外壓力失衡、封隔器整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用中易造成對(duì)套管的損壞和普遍存在解封困難或根本不解封的缺陷。本實(shí)用新型解決該技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器，包括洗井機(jī)構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、坐封機(jī)構(gòu)和解封機(jī)構(gòu)；所述洗井機(jī)構(gòu)包括上接頭、頂套、洗井閥和密封圈I，上接頭臺(tái)階處安裝頂套，且上接頭上開(kāi)有注液口 I，頂套與上接頭構(gòu)成洗井閥的液壓腔，上接頭下端與內(nèi)中心管螺紋連接，密封圈I安置在洗井閥內(nèi)外圈的中方；所述密封機(jī)構(gòu)包括外中心管、三個(gè)膠筒、兩個(gè)隔環(huán)和密封環(huán)，外中心管上端與頂套螺紋連接，三個(gè)膠筒由兩個(gè)隔環(huán)分隔分別安裝在外中心管上方、中方和下方三個(gè)部位上，密封環(huán)中嵌有O型密封圈，該密封環(huán)安裝在上述安裝在外中心管下方的膠筒下端，由外中心管連接的臺(tái)階塊固定；所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括卡瓦座、分瓣內(nèi)卡瓦和鎖緊套，卡瓦座安裝在內(nèi)中心管上，分瓣內(nèi)卡瓦安裝在卡瓦座中，鎖緊套上帶有的倒馬牙齒，分瓣內(nèi)卡瓦上帶有齒形，可以緊密扣合；所述坐封機(jī)構(gòu)主要包括上活塞、下活塞、凡爾座和坐封凡爾，坐封凡爾上設(shè)置有進(jìn)液口，坐封凡爾又包括凡爾套、凡爾支架、凡爾開(kāi)關(guān)、壓縮彈簧和兩個(gè)密封圈II，在連接頭的臺(tái)階處設(shè)置了上活塞，對(duì)應(yīng)此處的連接頭上開(kāi)有注液口 II，連接頭下方末端與凡爾座用螺紋連接，連接頭的連接螺紋的上方開(kāi)有注液口 III，上活塞通過(guò)套管接箍連接凡爾套，下活塞的上端頂靠在套管接箍的下端，下活塞的下端與凡爾座形成下活塞的液壓腔，凡爾套與內(nèi)套管之間安裝凡爾座，坐封凡爾安裝在凡爾座上，凡爾座上開(kāi)有小孔與內(nèi)套管構(gòu)成液流通道，內(nèi)套管下端連接下接頭，凡爾支架安裝在凡爾座中，凡爾開(kāi)關(guān)和壓縮彈簧分別安置在凡爾支架上，壓縮彈簧定位于凡爾座上；所述解封機(jī)構(gòu)為解封套筒，其安裝在連接頭的上端。上述一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器，所述的上方、中方和下方，只是相對(duì)應(yīng)附圖2圖面的上、中和下的方位而言。上述一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器，所述解封套筒為帶內(nèi)錐面的圓形套筒。上述一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器，其中所涉及的零部件通過(guò)商購(gòu)獲得或用本領(lǐng)域技術(shù)人員掌握的技術(shù)制作得到，所有零部件之間的安裝和連接方法均是本領(lǐng)域技術(shù)人員所掌握的常用方法。本實(shí)用新型的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器顯著的優(yōu)點(diǎn)是:( I)本實(shí)用新型中的坐封機(jī)構(gòu)中設(shè)置了坐封凡爾，上活塞完成一次坐封之后，凡爾套上行，打開(kāi)凡爾的進(jìn)液口，當(dāng)外液壓力達(dá)到凡爾開(kāi)關(guān)的設(shè)定值時(shí)，管外液流通過(guò)液流通道注入下活塞液壓腔，實(shí)現(xiàn)二次坐封，從而平衡管柱內(nèi)外流體壓力，且大大提高了坐封壓力，密封效果良好，延長(zhǎng)封隔器的使用壽命；(2)本實(shí)用新型中的坐封凡爾的二次坐封是相對(duì)上活塞的一次坐封動(dòng)作而言的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，能夠有效的應(yīng)用油井套管固有流體以及多次洗井積留的液體壓力增大坐封壓力，防止管柱的蠕動(dòng)，從而保證膠筒的可靠密封。(3)本實(shí)用新型的解封機(jī)構(gòu)采用帶有內(nèi)錐面的圓形套筒作為解封套，使得封隔器的整體結(jié)構(gòu)緊湊，使封隔器解封動(dòng)作簡(jiǎn)單和可靠，避免因封隔器不解封造成油管拉斷的事故發(fā)生和有效避免修井時(shí)拉斷管柱的事故發(fā)生，修井費(fèi)用降低，節(jié)約了工時(shí)與生產(chǎn)成本。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器的構(gòu)成示意框圖。圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器的半剖結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為
圖1中的橢圓圈內(nèi)部分的半剖結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器中的鎖緊套與分瓣內(nèi)卡瓦的齒形扣合的狀態(tài)示意圖。圖中，1.上接頭，2.頂套，3.洗井閥，4.密封圈I，5.外中心管，6.膠筒，7.隔環(huán)，
8.內(nèi)中心管，9.密封環(huán)，10.卡瓦座，11.分瓣內(nèi)卡瓦，12.解封套筒，13.鎖緊套，14.上活塞，15.連接頭，16.套管接箍，17.內(nèi)套管，18.下活塞，19.坐封凡爾，20.凡爾套，21.凡爾座，22.下接頭，23.臺(tái)階塊，24.凡爾支架，25.凡爾開(kāi)關(guān)，26.壓縮彈簧，27.注液口 I，28.注液口 II，29.進(jìn)液口，30.小孔，31.液流通道，32.密封圈II，33.注液口III。
具體實(shí)施方式
圖1所示實(shí)施例表明，本實(shí)用新型的一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器，包括洗井機(jī)構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、坐封機(jī)構(gòu)和解封機(jī)構(gòu)；所述洗井機(jī)構(gòu)包括上接頭、頂套、密封圈I和洗井閥，所述密封機(jī)構(gòu)包括外中心管、三個(gè)膠筒、兩個(gè)隔環(huán)和密封環(huán)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括卡瓦座、分瓣內(nèi)卡瓦和鎖緊套，所述坐封機(jī)構(gòu)主要包括上活塞、下活塞、坐封凡爾和凡爾座，坐封凡爾又包括凡爾套、密封圈I1、凡爾支架、凡爾開(kāi)關(guān)和壓縮彈簧，所述解封機(jī)構(gòu)為解封套筒。圖2所示實(shí)施例為本實(shí)用新型的一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器被固定在油井的套管內(nèi)是的初始狀態(tài)的半剖結(jié)構(gòu)，其表明該洗井封隔器中各個(gè)部件的安置和連接方式是:上接頭I臺(tái)階處安裝頂套2，且上接頭I上開(kāi)有注液口 I 27，頂套2與上接頭I構(gòu)成洗井閥3的液壓腔，上接頭I下端與內(nèi)中心管8螺紋連接，密封圈I 4安置在洗井閥3內(nèi)外圈的中方，外中心管5上端與頂套2螺紋連接，三個(gè)膠筒6由兩個(gè)隔環(huán)7分隔分別安裝在外中心管5上方、中方和下方三個(gè)部位上，密封環(huán)9中嵌有O型密封圈，該密封環(huán)9安裝在上述安裝在外中心管下方的膠筒6下端，由外中心管5連接的臺(tái)階塊23固定,卡瓦座10安裝在內(nèi)中心管8上，分瓣內(nèi)卡瓦11安裝在卡瓦座10中，鎖緊套13上帶有的倒馬牙齒，分瓣內(nèi)卡瓦11上帶有齒形，可以緊密扣合，在連接頭15的臺(tái)階處設(shè)置了上活塞14，對(duì)應(yīng)此處的連接頭15上開(kāi)有注液口 II 28，連接頭15下方末端與凡爾座21用螺紋連接，連接頭15的螺紋上方開(kāi)有注液口III 33，上活塞14通過(guò)套管接箍16連接凡爾套20，內(nèi)套管17下端連接下接頭22，下活塞18的上端頂靠在套管接箍16的下端臺(tái)階上，下活塞18的下端與凡爾座21形成下活塞18的液壓腔，坐封凡爾19上設(shè)置有進(jìn)液口 29，凡爾套20與內(nèi)套管17之間安裝凡爾座21，坐封凡爾19安裝在凡爾座21上，解封套筒12安裝在連接頭15的上端。圖3所示實(shí)施例為本實(shí)用新型的一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器的坐封凡爾19的結(jié)構(gòu)及其安裝位置，其表明坐封凡爾19除包括圖2中顯示的凡爾套20之外，還包括凡爾支架24、凡爾開(kāi)關(guān)25、壓縮彈簧26和兩個(gè)密封圈II 32，凡爾座21上開(kāi)有的小孔30與內(nèi)套管17構(gòu)成液流通道31，凡爾支架24安裝在凡爾座21中，凡爾開(kāi)關(guān)25和壓縮彈簧26分別安置在凡爾支架24上，壓縮彈簧26定位于凡爾座21上，凡爾座21的兩端嵌有密封圈II 32，凡爾座21與連接頭15螺紋連接，連接頭15的連接螺紋的上方開(kāi)有注液口III 33。該圖所示的是坐封凡爾19在凡爾開(kāi)關(guān)25未開(kāi)啟的狀態(tài)，坐封凡爾19被安裝在凡爾座21上。圖4所示實(shí)施例表明，在坐封過(guò)程和洗井過(guò)程中，鎖緊套13上帶有的倒馬牙齒與分瓣內(nèi)卡瓦11的齒形緊密扣合。實(shí)施例1按照上述
圖1所示實(shí)施例、圖2所示實(shí)施例和圖3所示實(shí)施例，裝置成一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器，其中，解封套筒12為帶內(nèi)錐面的圓形套筒，洗井閥3采用鋼制偶件閥。該一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器的工作過(guò)程如下:坐封過(guò)程:將本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器隨管柱下入預(yù)定位置后，從油管內(nèi)憋壓，高壓液體經(jīng)由本封隔器的上接頭I上的注液口 I 27進(jìn)入洗井閥3與上接頭I之間的空腔中，推動(dòng)洗井閥3下行關(guān)閉洗井通道，繼續(xù)加壓，液壓通過(guò)連接頭15上的注液口 II 28作用于上活塞14上，上活塞14推動(dòng)鎖緊套13和密封環(huán)9壓縮下方膠筒6，該推力繼續(xù)通過(guò)隔環(huán)7依次作用于中方和上方膠筒6，使膠筒6的直徑變大，從而封隔油管與套管環(huán)形空間，由此形成一次坐封，與此同時(shí)，上活塞14下端通過(guò)套管接箍16連接的凡爾套20上行，打開(kāi)坐封凡爾19的進(jìn)液口 29，當(dāng)管外液體壓力達(dá)到凡爾開(kāi)關(guān)25的設(shè)定值為比凡爾開(kāi)關(guān)的工作環(huán)境高0.5MPa時(shí)，凡爾開(kāi)關(guān)25打開(kāi)，外液通過(guò)凡爾座21上的小孔30進(jìn)入液流通道31，液流通過(guò)連接頭15上的注液口III 33進(jìn)入下活塞18的液壓腔，液壓作用于下活塞18上，下活塞18上行推動(dòng)套管接箍16將力傳遞給上活塞14，從而進(jìn)一步增大坐封力，實(shí)現(xiàn)三個(gè)膠筒6的二次坐封。洗井過(guò)程:從油管內(nèi)注入一定壓強(qiáng)的帶壓水流，液壓經(jīng)由頂套2上的孔眼作用于洗井閥3上，推動(dòng)洗井閥3的閥體上行打開(kāi)洗井通道，水流經(jīng)由內(nèi)中心管8和外中心管5的環(huán)形空間及鎖緊套13的水槽流到本封隔器下部的管套環(huán)形空間，再?gòu)姆飧羝鞴苤撞窟M(jìn)入油管內(nèi)腔返回井口，達(dá)到反洗井的效果。解封過(guò)程:上提封隔器管柱，上接頭I帶動(dòng)內(nèi)中心管8向上運(yùn)動(dòng)，連接頭15推動(dòng)解封套筒12上行，而由于三個(gè)膠筒6與油管內(nèi)壁之間的摩擦力使得頂套2、外中心管5和分瓣內(nèi)卡瓦11保持相對(duì)位置不變，解封套筒12就迫使分瓣內(nèi)卡瓦11內(nèi)收，從而鎖緊套13與分瓣內(nèi)卡瓦11分離，三個(gè)膠筒6即可依次彈回，恢復(fù)原狀，解封完成。實(shí)施例2除當(dāng)管外液體壓力達(dá)到凡爾開(kāi)關(guān)25的設(shè)定值為比凡爾開(kāi)關(guān)工作環(huán)境高0.6MPa時(shí)之外，其他均同實(shí)施例1。實(shí)施例3除當(dāng)管外液體壓力達(dá)到凡爾開(kāi)關(guān)25的設(shè)定值為比凡爾開(kāi)關(guān)工作環(huán)境高0.7MPa時(shí)之外，其他均同實(shí)施例1。
權(quán)利要求1.一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器，其特征在于:包括洗井機(jī)構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、坐封機(jī)構(gòu)和解封機(jī)構(gòu)；所述洗井機(jī)構(gòu)包括上接頭、頂套、洗井閥和密封圈I，上接頭臺(tái)階處安裝頂套，且上接頭上開(kāi)有注液口 I，頂套與上接頭構(gòu)成洗井閥的液壓腔，上接頭下端與內(nèi)中心管螺紋連接，密封圈I安置在洗井閥內(nèi)外圈的中方；所述密封機(jī)構(gòu)包括外中心管、三個(gè)膠筒、兩個(gè)隔環(huán)和密封環(huán)，外中心管上端與頂套螺紋連接，三個(gè)膠筒由兩個(gè)隔環(huán)分隔分別安裝在外中心管上方、中方和下方三個(gè)部位上，密封環(huán)中嵌有O型密封圈，該密封環(huán)安裝在上述安裝在外中心管下方的膠筒下端，由外中心管連接的臺(tái)階塊固定；所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括卡瓦座、分瓣內(nèi)卡瓦和鎖緊套，卡瓦座安裝在內(nèi)中心管上，分瓣內(nèi)卡瓦安裝在卡瓦座中，鎖緊套上帶有的倒馬牙齒，分瓣內(nèi)卡瓦上帶有齒形，可以緊密扣合；所述坐封機(jī)構(gòu)主要包括上活塞、下活塞、凡爾座和坐封凡爾，坐封凡爾上設(shè)置有進(jìn)液口，坐封凡爾又包括凡爾套、凡爾支架、凡爾開(kāi)關(guān)、壓縮彈簧和兩個(gè)密封圈II，在連接頭的臺(tái)階處設(shè)置了上活塞，對(duì)應(yīng)此處的連接頭上開(kāi)有注液口 II，連接頭下方末端與凡爾座用螺紋連接，連接頭的連接螺紋的上方開(kāi)有注液口 III，上活塞通過(guò)套管接箍連接凡爾套，下活塞的上端頂靠在套管接箍的下端，下活塞的下端與凡爾座形成下活塞的液壓腔，凡爾套與內(nèi)套管之間安裝凡爾座，坐封凡爾安裝在凡爾座上，凡爾座上開(kāi)有小孔與內(nèi)套管構(gòu)成液流通道，內(nèi)套管下端連接下接頭，凡爾支架安裝在凡爾座中，凡爾開(kāi)關(guān)和壓縮彈簧分別安置在凡爾支架上，壓縮彈簧定位于凡爾座上；所述解封機(jī)構(gòu)為解封套筒，其安裝在連接頭的上端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器，其特征在于:所述解封套筒為帶內(nèi)錐面的圓形套筒。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型一種實(shí)現(xiàn)井下二次坐封的可洗井封隔器，涉及井的封隔，包括洗井機(jī)構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、坐封機(jī)構(gòu)和解封機(jī)構(gòu)；其中，洗井機(jī)構(gòu)包括上接頭、頂套、洗井閥和密封圈Ⅰ，所述密封機(jī)構(gòu)包括外中心管、三個(gè)膠筒、兩個(gè)隔環(huán)和密封環(huán)，鎖緊機(jī)構(gòu)包括卡瓦座、分瓣內(nèi)卡瓦和鎖緊套，坐封機(jī)構(gòu)主要包括上活塞、下活塞、凡爾座和坐封凡爾，解封機(jī)構(gòu)為解封套筒。本實(shí)用新型在坐封機(jī)構(gòu)中設(shè)置了坐封凡爾，上活塞完成一次坐封之后，凡爾套上行，打開(kāi)凡爾的進(jìn)液口，當(dāng)外液壓力達(dá)到凡爾開(kāi)關(guān)的設(shè)定值時(shí)，管外液流通過(guò)液流通道注入下活塞液壓腔，實(shí)現(xiàn)二次坐封，克服了現(xiàn)有技術(shù)中管柱內(nèi)外壓力失衡、使用中易造成套管損壞以及普遍存在解封困難或根本不解封的缺陷。
文檔編號(hào)E21B21/10GK202937222SQ201220677240
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者江屏, 姚丙義, 檀潤(rùn)華, 郭靖 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)