一種小直徑長膠筒擴張式封隔器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種小直徑長膠筒擴張式封隔器，設有中心管，中心管的上端連接上接頭，其外側依次套設有解封外套、閥座及連接套，解封外套上端與上接頭通過剪切銷釘連接固定，解封外套與中心管之間形成有上環(huán)空，上環(huán)空內(nèi)設有密封環(huán)塞，閥座及連接套與中心管之間形成有中環(huán)空，中環(huán)空內(nèi)設有彈性鎖緊部，閥座的內(nèi)側壁凸設有環(huán)部，環(huán)部與中心管之間形成有流道，彈性鎖緊部套設在中心管上，其上端頂?shù)钟诃h(huán)部，并對應封堵流道，中心管的側壁上設有與中環(huán)空相連通的入液孔，入液孔相鄰于流道的上側；坐封機構，包括有套設在中心管上的外中心管，外中心管上套設膠筒密封部，其與中心管之間有內(nèi)環(huán)空，其與膠筒封隔部之間有外環(huán)空，其側壁上設有液流孔。
【專利說明】一種小直徑長膠筒擴張式封隔器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于石油開采領域，具體而言，涉及一種小直徑長膠筒擴張式封隔器，能廣泛應用于油水井、套管變形井的堵水及注水工藝中。
【背景技術】
[0002]油水井中油層存在薄隔層、薄夾層，常規(guī)分層注水及堵水工具因性能及管柱調(diào)配誤差影響，無法實現(xiàn)有效細分與封堵，并且，一部分油水井受套變縮徑影響，常規(guī)分層注水和堵水工具無法下到套變段以下，不能實現(xiàn)分層注水和堵水采油工藝措施，因此，需要用到長膠筒注水堵水工具，然而，現(xiàn)有的長膠筒注水堵水工具通常采用卡瓦支撐，該方式坐封和解封操作困難，容易損壞膠筒，并且由于其價格比較昂貴(根據(jù)膠筒的規(guī)格，價格大概在20000?30000元左右)，使用成本也比較高，限制了使用范圍。
[0003]有鑒于此，本設計人根據(jù)多年從事本領域和相關領域的生產(chǎn)設計經(jīng)驗，研制出一種小直徑長膠筒擴張式封隔器，以期解決現(xiàn)有技術存在的問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是在于提供一種小直徑長膠筒擴張式封隔器，采用膠筒擴張式密封，無需卡瓦支撐，坐封和解封操作方便，可使作業(yè)施工簡便可靠。
[0005]為此，本實用新型提出一種小直徑長膠筒擴張式封隔器，所述小直徑長膠筒擴張式封隔器設有一中心管，所述中心管的上端通過外螺紋連接有上接頭，其外側依次套設有解封外套、閥座以及連接套，所述解封外套的上端與所述上接頭的外側面相密貼，兩者間通過剪切銷釘連接固定，所述解封外套的下端與所述閥座的上端之間、所述閥座的下端與所述連接套的上端之間分別螺接固定，所述解封外套與所述中心管之間形成有上環(huán)空，所述上環(huán)空內(nèi)設有密封環(huán)塞，所述密封環(huán)塞套設固定在所述中心管上，其外側面與所述解封外套的內(nèi)側面相密貼，所述閥座及所述連接套與所述中心管之間形成有中環(huán)空，所述中環(huán)空內(nèi)設有彈性鎖緊部，其中，所述解封外套的內(nèi)側面設有一環(huán)肩，所述環(huán)肩抵接于所述上接頭的下端面，所述解封外套的側壁上設有與所述上環(huán)空相連通的引流孔，所述引流孔相鄰于所述密封環(huán)塞的上側，所述中心管的側壁上設有與所述中環(huán)空相連通的入液孔，所述閥座的內(nèi)側壁凸設有一環(huán)部，所述環(huán)部與所述中心管之間形成有流道，所述入液孔相鄰于所述流道的上側，所述彈性鎖緊部能移動的套設在所述中心管上，其上端頂?shù)钟谒霏h(huán)部，并對應封堵所述流道；
[0006]另設有一坐封機構，包括有一外中心管，所述外中心管套設在所述中心管上，兩者之間形成有一與所述中環(huán)空相連通的內(nèi)環(huán)空，所述外中心管的外側套設有膠筒密封部，所述膠筒密封部與所述外中心管之間形成有外環(huán)空，所述外中心管的上端通過一上固定套與所述連接套的內(nèi)側面相連接，其下端通過外螺紋連接于下固定套的上端，所述下固定套套設在所述中心管上，其上端沿軸向另凸設有環(huán)耳，其下端則與所述中心管相密貼，所述上固定套及下固定套對應封堵于所述外環(huán)空的上下兩端，所述膠筒密封部的上下兩端對應密封嵌設在所述連接套的下端及所述環(huán)耳內(nèi)；
[0007]其中，所述外中心管的側壁上開設有液流孔，所述液流孔對應連通所述內(nèi)環(huán)空及外環(huán)空，所述彈性鎖緊部的下端對應抵接于所述上固定套，所述中心管的外側面凹設有泄壓長槽，所述泄壓長槽相鄰于所述下固定套的下側，其沿所述中心管的軸向延伸設置。
[0008]如上所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其中，所述膠筒密封部包括有一膠筒、一膠筒上護套以及一膠筒下護套，所述膠筒套設在所述外中心管的外側，并與所述外中心管之間形成有所述外環(huán)空，所述膠筒上護套的上端嵌設于所述連接套的下端，其下端套接于所述膠筒的上端，所述膠筒下護套的上端套接在所述膠筒的下端，其下端嵌設在所述環(huán)耳內(nèi)。
[0009]如上所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其中，所述上固定套套接于所述外中心管的上端，其外側面與所述連接套的內(nèi)側面螺接固定。
[0010]如上所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其中，所述彈性鎖緊部包括有一閥體及一壓縮彈簧，所述閥體及壓縮彈簧套設在所述中心管上，所述閥體的上端頂?shù)钟谒霏h(huán)部，并封堵所述流道，所述壓縮彈簧的上端抵接于所述閥體的下端，其下端則頂?shù)钟谒錾瞎潭ㄌ椎纳隙嗣妗?br> [0011]如上所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其中，所述上環(huán)空內(nèi)另設有一活塞環(huán)，所述活塞環(huán)能移動的套設在所述中心管上，其外側面密貼于所述解封外套的內(nèi)側面，所述活塞環(huán)相鄰于所述引流孔的上側，其下端沿軸向設有一支撐環(huán)耳，所述支撐環(huán)耳與所述中心管相密貼，且其端部抵接于所述密封環(huán)塞的上端面。
[0012]如上所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其中，所述中心管的側壁上另設有一與所述上環(huán)空相連通的出氣孔，所述出氣孔位于所述活塞環(huán)的上側，并靠近于所述上環(huán)空的上端處。
[0013]如上所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其中，所述上接頭下端的外側面、所述活塞的內(nèi)外側面、所述密封環(huán)塞的內(nèi)外側面、所述閥體的內(nèi)側面、所述膠筒上護套上端的外側面、所述膠筒下護套下端的外側面以及所述下固定套下端的內(nèi)側面分別嵌設有密封墊圈。
[0014]如上所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其中，所述中心管的下端進一步連接有下接頭。
[0015]如上所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其中，所述中心管的內(nèi)徑為29mm。
[0016]本實用新型的小直徑長膠筒擴張式封隔器，設置有解封外套、閥座、連接套以及坐封機構等部件，由于采用膠筒擴張式密封，無需卡瓦支撐，坐封和解封操作方便，可使作業(yè)施工簡便可靠。
[0017]本實用新型的小直徑長膠筒擴張式封隔器，通過設置外中心管及膠筒，并在膠筒上下兩端對應設置膠筒上護套及膠筒下護套，增加了膠筒的保護結構，適用于油水井及套管變形注水與堵水，另外，本實用新型的成本大概為幾千元左右，與現(xiàn)有技術相比降低了使用成本，具有顯著的經(jīng)濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的小直徑長膠筒擴張式封隔器的組成結構示意圖。
[0019]圖2為圖1中A處的局部放大示意圖。[0020]圖3為圖1中B處的局部放大示意圖。
[0021]主要元件標號說明:
[0022]I中心管101入液孔
[0023]102出氣孔11上接頭
[0024]12剪切銷釘13泄壓長槽
[0025]14下接頭
[0026]21解封外套210環(huán)肩
[0027]211引流孔22密封環(huán)塞
[0028]23活塞環(huán)231支撐環(huán)耳
[0029]31閥座311環(huán)部
[0030]312流道32連接套
[0031]33彈性鎖緊部331閥體 [0032]332壓縮彈簧
[0033]4坐封機構41外中心管
[0034]411內(nèi)環(huán)空412液流孔
[0035]42膠筒密封部420外環(huán)空
[0036]421膠筒422膠筒上護套
[0037]423膠筒下護套43上固定套
[0038]44下固定套441環(huán)耳
[0039]Hl上環(huán)空H2中環(huán)空
【具體實施方式】
[0040]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】:
[0041]圖1為本實用新型的小直徑長膠筒擴張式封隔器的組成結構示意圖。圖2為圖1中A處的局部放大示意圖。圖3為圖1中B處的局部放大示意圖。
[0042]參見圖1，為本實用新型提出的小直徑長膠筒擴張式封隔器，所述小直徑長膠筒擴張式封隔器設有一中心管1，所述中心管I的上端通過外螺紋連接有上接頭11，其外側依次套設有解封外套21、閥座31以及連接套32，所述解封外套21的上端與所述上接頭11的外側面相密貼，兩者間通過剪切銷釘12連接固定，所述解封外套21的下端與所述閥座31的上端之間、所述閥座31的下端與所述連接套32的上端之間分別螺接固定，所述解封外套21與所述中心管I之間形成有上環(huán)空H1，所述上環(huán)空Hl內(nèi)設有密封環(huán)塞22，所述密封環(huán)塞22套設固定在所述中心管I上，其外側面與所述解封外套21的內(nèi)側面相密貼，所述閥座31及所述連接套32與所述中心管I之間形成有中環(huán)空H2，所述中環(huán)空H2內(nèi)設有彈性鎖緊部33，其中，所述解封外套21的內(nèi)側面設有一環(huán)肩210，所述環(huán)肩210抵接于所述上接頭11的下端面，所述解封外套21的側壁上設有與所述上環(huán)空Hl相連通的引流孔211，所述引流孔211相鄰于所述密封環(huán)塞22的上側，所述中心管I的側壁上設有與所述中環(huán)空H2相連通的入液孔101，請一并參見圖2，所述閥座31的內(nèi)側壁凸設有一環(huán)部311，所述環(huán)部311與所述中心管I之間形成有流道312，所述入液孔101相鄰于所述流道312的上側，所述彈性鎖緊部33能移動的套設在所述中心管I上，其上端頂?shù)钟谒霏h(huán)部311，并對應封堵所述流道312 ；
[0043]另設有一坐封機構4,請一并參見圖3,該坐封機構4包括有一外中心管41,所述外中心管41套設在所述中心管I上，兩者之間形成有一與所述中環(huán)空H2相連通的內(nèi)環(huán)空411，所述外中心管41的外側套設有膠筒密封部42，所述膠筒密封部42與所述外中心管41之間形成有外環(huán)空420，所述外中心管41的上端通過一上固定套43與所述連接套32的內(nèi)側面相連接，其下端通過外螺紋連接于下固定套44的上端，所述下固定套44套設在所述中心管I上，其上端沿軸向另凸設有環(huán)耳441，其下端則與所述中心管I相密貼，所述上固定套43及下固定套44對應封堵于所述外環(huán)空420的上下兩端，所述膠筒密封部42的上下兩端對應密封嵌設在所述連接套32的下端及所述環(huán)耳441內(nèi)；
[0044]其中，所述外中心管41的側壁上開設有液流孔412，所述液流孔412對應連通所述內(nèi)環(huán)空411及外環(huán)空420，所述彈性鎖緊部33的下端對應抵接于所述上固定套43，所述中心管I的外側面凹設有泄壓長槽13，所述泄壓長槽13相鄰于所述下固定套44的下側，其沿所述中心管I的軸向延伸設置，即該泄壓長槽13的長度方向與所述中心管I的軸向相同。其中，對于該泄壓長槽13的長度值不作具體限定，在其隨中心管相對于坐封機構上行時，能對應連通內(nèi)環(huán)空及油套環(huán)空，以滿足泄壓需要即可，具體長度可根據(jù)實際要求而定。
[0045]較佳地，所述膠筒密封部42包括有一膠筒421、一膠筒上護套422以及一膠筒下護套423，所述膠筒421套設在所述外中心管41的外側，并與所述外中心管41之間形成有所述外環(huán)空420，所述膠筒上護套422的上端嵌設于所述連接套32的下端，其下端套接于所述膠筒421的上端，所述膠筒下護套423的上端套接在所述膠筒421的下端，其下端嵌設在所述環(huán)耳441內(nèi)。
[0046]如圖所示，為進一步提高連接的緊固性，優(yōu)選所述上固定套43套接于所述外中心管41的上端，其外側面與所述連接套32的內(nèi)側面螺接固定。
[0047]其中，所述彈性鎖緊部33包括有一閥體331及一壓縮彈簧332，所述閥體331及壓縮彈簧332套設在所述中心管I上，所述閥體331的上端頂?shù)钟谒霏h(huán)部311，并封堵所述流道312，所述壓縮彈簧332的上端抵接于所述閥體331的下端，其下端則頂?shù)钟谒錾瞎潭ㄌ?3的上端面。
[0048]另外，所述上環(huán)空Hl內(nèi)另設有一活塞環(huán)23，所述活塞環(huán)23能移動的套設在所述中心管I上，其外側面密貼于所述解封外套21的內(nèi)側面，所述活塞環(huán)23相鄰于所述引流孔211的上側，其下端沿軸向設有一支撐環(huán)耳231，所述支撐環(huán)耳231與所述中心管I相密貼，且其端部抵接于所述密封環(huán)塞22的上端面。
[0049]進一步地，所述中心管I的側壁上另設有一與所述上環(huán)空Hl相連通的出氣孔102，所述出氣孔102位于所述活塞環(huán)23的上側，并靠近于所述上環(huán)空Hl的上端處。
[0050]為提高各部件相接處的密封性，優(yōu)選在所述上接頭11下端的外側面、所述密封環(huán)塞22的內(nèi)外側面、所述活塞環(huán)23的內(nèi)外側面、所述閥體331的內(nèi)側面、所述膠筒上護套422上端的外側面、所述膠筒下護套423下端的外側面以及所述下固定套44下端的內(nèi)側面分別嵌設有密封墊圈(圖中未標示)。
[0051]此外，所述中心管I的下端進一步連接有下接頭14，以便于與其它井下裝置相連接。其中，優(yōu)選所述中心管I的內(nèi)徑為29mm。[0052]本實用新型提出的小直徑長膠筒擴張式封隔器，在具體應用時，通過上接頭與油管相連，并隨油管下至井下套管中的設計位置，并與套管內(nèi)側面之間形成油套環(huán)空；通過油管注液打壓，液體經(jīng)所述中心管I的入液孔101進入所述中空部H2內(nèi)，并在所述流道312內(nèi)產(chǎn)生液壓力，以推動所述閥體331、壓縮彈簧332下移并打開所述流道312，使液體能通過所述中環(huán)空H2進入所述坐封機構4的內(nèi)環(huán)空411中，其中，由于所述活塞環(huán)23隔斷了所述上環(huán)空H1，使液體不會經(jīng)所述出氣孔102及引流孔211流出至油套環(huán)空內(nèi)，確保注液打壓效果；隨后，液體通過所述液流孔412流至外環(huán)空420中，即液流進入所述膠筒421內(nèi)腔中，在液壓力的作用下，推動所述膠筒421向外膨脹與套管內(nèi)側面接觸，從而密封油套環(huán)形空間并完成坐封，其中，當停止向油管內(nèi)注液時，所述閥體331靠壓縮彈簧332的回復彈力作用，頂?shù)钟谒鲩y座31的環(huán)部311并密封流道312，使得所述膠筒421內(nèi)腔中的液體不能回流流出，確保本實用新型保持坐封狀態(tài)。
[0053]在使用中，當膠筒421上側的油套環(huán)空中的液壓力高時，會對本實用新型施加向下的壓力，通過設置在所述解封外套21上的引流孔211，該油套環(huán)空中的液流能進入上環(huán)空Hl內(nèi)，一方面，平衡了所述解封外套21內(nèi)外的壓力，使得所述剪切銷釘12不會受力剪斷，確保膠筒繼續(xù)保持坐封狀態(tài)，不影響使用效果，另一方面，推動所述活塞環(huán)23上行，并將所述上環(huán)空Hl中的水汽等從出氣孔102排出，同時，由于設置有該活塞環(huán)23，隔斷了上環(huán)空，使油套環(huán)空中液流不會經(jīng)出氣孔102進入所述中心管I內(nèi)；當本實用新型下側的油套環(huán)空中的液壓力高時，其受到的向上的液壓力通過連接套32、閥座31傳遞至解封外套21時，通過環(huán)肩210抵接于上接頭11的下端面，使得該解封外套21不會相對于上接頭11上行，由此，保持剪切銷釘12不受力，使膠筒繼續(xù)保持坐封狀態(tài)。
[0054]當本實用新型需要解封時，上提油管，通過所述上接頭11帶動中心管I上行，以剪斷剪切銷釘12，由于膠筒與井下套管內(nèi)壁的摩擦作用，解封外套21、閥座31、連接套32以及坐封機構4的位置保持不變；繼續(xù)上提油管，使所述中心管I上移，當所述泄壓長槽13上行至內(nèi)環(huán)空411的下端時，通過該泄壓長槽13，能連通內(nèi)環(huán)空411及油套環(huán)空，內(nèi)環(huán)空411及外環(huán)空420中的液體經(jīng)該泄壓長槽泄流至油套環(huán)空內(nèi)，使得膠筒內(nèi)腔泄壓，從而解除與井下套管的坐封狀態(tài)，使本實用新型完成解封，隨后，通過油管上提至地面即可。
[0055]以上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
【權利要求】
1.一種小直徑長膠筒擴張式封隔器，其特征在于，所述小直徑長膠筒擴張式封隔器設有一中心管，所述中心管的上端通過外螺紋連接有上接頭，其外側依次套設有解封外套、閥座以及連接套，所述解封外套的上端與所述上接頭的外側面相密貼，兩者間通過剪切銷釘連接固定，所述解封外套的下端與所述閥座的上端之間、所述閥座的下端與所述連接套的上端之間分別螺接固定，所述解封外套與所述中心管之間形成有上環(huán)空，所述上環(huán)空內(nèi)設有密封環(huán)塞，所述密封環(huán)塞套設固定在所述中心管上，其外側面與所述解封外套的內(nèi)側面相密貼，所述閥座及所述連接套與所述中心管之間形成有中環(huán)空，所述中環(huán)空內(nèi)設有彈性鎖緊部，其中，所述解封外套的內(nèi)側面設有一環(huán)肩，所述環(huán)肩抵接于所述上接頭的下端面，所述解封外套的側壁上設有與所述上環(huán)空相連通的引流孔，所述引流孔相鄰于所述密封環(huán)塞的上側，所述中心管的側壁上設有與所述中環(huán)空相連通的入液孔，所述閥座的內(nèi)側壁凸設有一環(huán)部，所述環(huán)部與所述中心管之間形成有流道，所述入液孔相鄰于所述流道的上側，所述彈性鎖緊部能移動的套設在所述中心管上，其上端頂?shù)钟谒霏h(huán)部，并對應封堵所述流道； 另設有一坐封機構，包括有一外中心管，所述外中心管套設在所述中心管上，兩者之間形成有一與所述中環(huán)空相連通的內(nèi)環(huán)空，所述外中心管的外側套設有膠筒密封部，所述膠筒密封部與所述外中心管之間形成有外環(huán)空，所述外中心管的上端通過一上固定套與所述連接套的內(nèi)側面相連接，其下端通過外螺紋連接于下固定套的上端，所述下固定套套設在所述中心管上，其上端沿軸向另凸設有環(huán)耳，其下端則與所述中心管相密貼，所述上固定套及下固定套對應封堵于所述外環(huán)空的上下兩端，所述膠筒密封部的上下兩端對應密封嵌設在所述連接套的下端及所述環(huán)耳內(nèi)； 其中，所述外中心管的側壁上開設有液流孔，所述液流孔對應連通所述內(nèi)環(huán)空及外環(huán)空，所述彈性鎖緊部的下端對應抵接于所述上固定套，所述中心管的外側面凹設有泄壓長槽，所述泄壓長槽相鄰于所述下固定套的下側，其沿所述中心管的軸向延伸設置。
2.如權利要求1所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其特征在于，所述膠筒密封部包括有一膠筒、一膠筒上護套以及一膠筒下護套，所述膠筒套設在所述外中心管的外側，并與所述外中心管之間形成有所述外環(huán)空，所述膠筒上護套的上端嵌設于所述連接套的下端，其下端套接于所述膠筒的上端，所述膠筒下護套的上端套接在所述膠筒的下端，其下端嵌設在所述環(huán)耳內(nèi)。
3.如權利要求2所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其特征在于，所述上固定套套接于所述外中心管的上端，其外側面與所述連接套的內(nèi)側面螺接固定。
4.如權利要求2或3所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其特征在于，所述彈性鎖緊部包括有一閥體及一壓縮彈簧，所述閥體及壓縮彈簧套設在所述中心管上，所述閥體的上端頂?shù)钟谒霏h(huán)部，并封堵所述流道，所述壓縮彈簧的上端抵接于所述閥體的下端，其下端則頂?shù)钟谒錾瞎潭ㄌ椎纳隙嗣妗?br> 5.如權利要求4所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其特征在于，所述上環(huán)空內(nèi)另設有一活塞環(huán)，所述活塞環(huán)能移動的套設在所述中心管上，其外側面密貼于所述解封外套的內(nèi)側面，所述活塞環(huán)相鄰于所述引流孔的上側，其下端沿軸向設有一支撐環(huán)耳，所述支撐環(huán)耳與所述中心管相密貼，且其端部抵接于所述密封環(huán)塞的上端面。
6.如權利要求5所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其特征在于，所述中心管的側壁上另設有一與所述上環(huán)空相連通的出氣孔，所述出氣孔位于所述活塞環(huán)的上側，并靠近于所述上環(huán)空的上端處。
7.如權利要求6所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其特征在于，所述上接頭下端的外側面、所述活塞的內(nèi)外側面、所述密封環(huán)塞的內(nèi)外側面、所述閥體的內(nèi)側面、所述膠筒上護套上端的外側面、所述膠筒下護套下端的外側面以及所述下固定套下端的內(nèi)側面分別嵌設有密封墊圈。
8.如權利要求1或7所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其特征在于，所述中心管的下端進一步連接有下接頭。
9.如權利要求8所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其特征在于，所述中心管的內(nèi)徑為 29mm。
10.如權利要求1所述的小直徑長膠筒擴張式封隔器，其特征在于，所述中心管的內(nèi)徑為 29mm。
【文檔編號】E21B33/127GK203808920SQ201320876426
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】麻德玉, 王麗莉, 宋菲菲, 戴雙寧, 史策, 韓軍, 郭林昊, 閆文華 申請人:中國石油天然氣股份有限公司