可取可鉆錨定式封隔器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了可取可鉆錨定式封隔器，包括上接頭、內(nèi)中心管、外中心管、下接頭，所述丟手機構(gòu)包括丟手剪釘座，所述剪釘座通過丟手剪釘與卡瓦機構(gòu)的上卡瓦座相連接，在外中心管外至上而下依次設(shè)置卡瓦機構(gòu)、膠筒密封組件、坐封機構(gòu)，所述上解封解卡機構(gòu)包括設(shè)置在內(nèi)中心管下端的外凸緣、第一解封銷釘，所述外凸緣通過密封圈與外中心管內(nèi)壁密封配置，所述外凸緣的外徑大于丟手剪釘座內(nèi)徑，所述卡瓦機構(gòu)的上卡瓦座通過第一解封銷釘固定設(shè)置在上接頭上。本發(fā)明操作簡單、結(jié)構(gòu)合理，集錨定與密封于一體，與常規(guī)管柱工具相比減少了管柱中密封件，減少漏失可能性，且具備上提解封解卡、丟手、可鉆銑功能，減小解卡難度，節(jié)約施工時間及費用。50?D
【專利說明】
可取可鉆錨定式封隔器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可取可鉆錨定式封隔器。

【背景技術(shù)】
[0002]注水井在長期使用過程中，由于井下結(jié)鹽、結(jié)垢、腐蝕等因素使井下管柱和工具掩埋、卡瓦和錨爪收不回等，使管柱遇卡。不得不動用專用設(shè)備進行打撈和鉆銑，如果打撈鉆銑封隔器不成，就有可能造成水井報廢，帶來較大的經(jīng)濟損失。據(jù)統(tǒng)計江漢油田2010年I月至2011年8月之間對帶封隔器的管柱的井共進行維護作業(yè)約103 口，其中30 口井存在解卡困難的現(xiàn)象。有21 口因無法解卡而采取倒扣打撈或磨銑，平均施工周期為37天，平均打撈井下工具時間為11天，部分井采取大修作業(yè)完成，施工周期甚至長達數(shù)月之久。其余9 口井因考慮作業(yè)難度、成本和風(fēng)險而被迫封井、打塞封層或擱置作業(yè)。
[0003]為了應(yīng)對管柱解卡，必須得采用封隔器材料易鉆技術(shù)。江漢油田也應(yīng)有了四機賽瓦公司研制的插管封隔器，該工具是一種可鉆銑的封隔器，分兩趟下入管柱，一趟下入封隔器坐封后丟手，一趟下入插管插入插管封隔器中，可進行酸化、壓裂、高壓注水、堵水等措施施工，重新作業(yè)時抽出插管，鉆銑掉插管封隔器，這種工具技術(shù)能夠有效的解卡管柱。但是每趟管柱采用鉆銑，無形中增加了施工費用，且鉆頭也對套管造成傷害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足提供一種集錨定與密封于一體，降低了解卡難度的可取可鉆錨定式封隔器。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:可取可鉆錨定式封隔器，其特征在于包括上接頭、與上接頭相連接的內(nèi)中心管、套于內(nèi)中心管外的外中心管、與外中心管下端相連接的下接頭、卡瓦機構(gòu)、丟手機構(gòu)、膠筒密封組件、坐封機構(gòu)、鎖緊機構(gòu)以及上解封解卡機構(gòu)，所述丟手機構(gòu)包括安設(shè)在上接頭的下端與外中心管的上端之間的丟手剪釘座，所述剪釘座通過丟手剪釘與卡瓦機構(gòu)的上卡瓦座相連接，在外中心管外至上而下依次設(shè)置卡瓦機構(gòu)、膠筒密封組件、坐封機構(gòu)，所述鎖緊機構(gòu)通過坐封機構(gòu)的坐封銷釘固定在下接頭上，且與坐封機構(gòu)的下端相連，所述上解封解卡機構(gòu)包括設(shè)置在內(nèi)中心管下端的外凸緣、第一解封銷釘，所述外凸緣通過密封圈與外中心管內(nèi)壁密封配置，所述外凸緣的外徑大于丟手剪釘座內(nèi)徑，使丟手剪釘座的下端面相對外凸緣形成一個止擋臺肩，所述卡瓦機構(gòu)的上卡瓦座通過第一解封銷釘固定設(shè)置在上接頭上。
[0006]按上述技術(shù)方案，還設(shè)置有下解封解卡機構(gòu)，所述下解封解卡機構(gòu)包括在下接頭上設(shè)置的徑向鎖塊孔、在鎖塊孔中安設(shè)的鎖塊、設(shè)置在鎖塊外周的箍簧以及在內(nèi)中心管下端設(shè)置的喇叭口，所述內(nèi)中心管的喇叭口延伸至下接頭內(nèi)且位于鎖塊孔的下方，在箍簧的預(yù)緊力作用下使鎖塊緊貼內(nèi)中心管外壁。
[0007]按上述技術(shù)方案，所述喇叭口的外緣為與下接頭相貼合的外斜面，當內(nèi)中心管上行時，喇叭口的外斜面迫使鎖塊內(nèi)縮于徑向鎖塊孔內(nèi)，同時喇叭口外斜面滑過鎖塊，鎖塊在箍簧作用下彈出；喇叭口的裙邊為一個直角，當內(nèi)中心管下行時受鎖塊阻擋。
[0008]按上述技術(shù)方案,還包括油套連通機構(gòu),所述油套連通機構(gòu)包括在內(nèi)中心管外凸緣密封圈下方設(shè)置的進液孔，在外中心管的上端設(shè)置有過流孔，當內(nèi)中心管上提至丟手剪釘座處，外中心管上的過流孔與內(nèi)中心管的進液孔連通，使油套連通，構(gòu)成反洗井通道。
[0009]按上述技術(shù)方案，所述外中心管的下端設(shè)置有彈簧爪，內(nèi)中心管的外凸緣支撐彈簧爪的下端，將彈簧爪的下端設(shè)置的外螺紋與下接頭內(nèi)螺紋連接，使外中心管與下接頭保持連接狀態(tài)。
[0010]按上述技術(shù)方案，卡瓦機構(gòu)上卡瓦座、卡瓦、下卡瓦座，所述卡瓦為單向向下的卡瓦，所述卡瓦通過燕尾槽嵌入在卡瓦座上，其倒置于膠筒密封組件的上方。
[0011]按上述技術(shù)方案，所述坐封機構(gòu)包括活塞套和設(shè)置在活塞套與外中間管之間的活塞和支撐套組成，所述活塞套的上端與膠筒密封組件相連，下端與鎖緊機構(gòu)相連。
[0012]按上述技術(shù)方案，所述鎖緊機構(gòu)包括鎖塊座、鎖套、鎖環(huán)和背環(huán)，所述鎖套的上端與活塞套相連接，下端與鎖塊座相連接，所述鎖塊座通過坐封銷釘與套裝在下接頭上的銷釘座相連接；所述背環(huán)通過第二解封銷釘固定設(shè)置在下接頭上，背環(huán)的上端設(shè)置錐面與鎖環(huán)的內(nèi)孔相配置，在下接頭上對應(yīng)背環(huán)上端錐面設(shè)置止擋臺階，鎖環(huán)安設(shè)在背環(huán)上端錐面與止擋臺階所形成的環(huán)形凹槽中，鎖環(huán)為C形環(huán)，外周設(shè)有棘齒或鋸齒外螺紋，與鎖套內(nèi)孔設(shè)置的棘齒或鋸齒內(nèi)螺紋相配置。
[0013]本發(fā)明所取得的有益效果為:
1、本發(fā)明操作簡單、結(jié)構(gòu)合理，具備上提管柱和下放管柱解卡功能、丟手、可鉆銑功能，降低了解卡難度，延長了管柱的使用壽命，節(jié)約了施工時間及費用；
2、本發(fā)明集錨定與密封于一體，將卡瓦設(shè)置與膠筒上方錨定管柱，且與常規(guī)水力錨相t匕，大幅度減少了密封件，減少漏失可能性，增加管柱有效期；
3、本發(fā)明具備連通油套功能；即上提管柱帶動內(nèi)中心管上行一定行程使反洗通道與進液通道連通即可連通油套，使油套壓力平衡，同時也可以進行反洗井，有利于管柱解封解卡;
4、本發(fā)明部分零部件使用易鉆銑材料。管柱能夠可上提解封解卡，在管柱無法起出的情況下，丟手封隔器，下入鉆銑工具，將封隔器鉆銑掉?？晒?jié)省大修時間、施工費用；也可避免部分井因為大修不成而報廢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1中的A-A向剖視圖。
[0016]
[0017]
[0018]

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0020]如圖1所示，本實施例提供的一種可取可鉆錨定式封隔器包括上接頭1、與上接頭I相連接的內(nèi)中心管4、套于內(nèi)中心管4外的外中心管13、下接頭18、卡瓦機構(gòu)、丟手機構(gòu)、膠筒密封組件、坐封機構(gòu)、鎖緊機構(gòu)、上解封解卡機構(gòu)、下解封解卡機構(gòu)、油套連通機構(gòu)，所述丟手機構(gòu)包括安設(shè)在上接頭I下端與外中心管13的上端之間的環(huán)形丟手剪釘座3，所述剪釘座3通過丟手剪釘6與卡瓦機構(gòu)的上卡瓦座5相連接，在外中心管13外至上而下依次設(shè)置卡瓦機構(gòu)、膠筒密封組件、坐封機構(gòu)，所述鎖緊機構(gòu)設(shè)置在下接頭18上，并通過坐封機構(gòu)的坐封銷釘固定在下接頭18上，且與坐封機構(gòu)的下端相連，其中，外中心管13下端設(shè)置有彈簧爪16，彈簧爪16下端有外螺紋與下接頭18螺紋相連，內(nèi)中心管4作為一個解鎖部件支撐彈簧爪，使外中心管與下接頭保持連接狀態(tài)。
[0021]所述卡瓦機構(gòu)包括上卡瓦座5、卡瓦7、下卡瓦座8，所述卡瓦7為單向向下的卡瓦，倒置膠筒上方，卡瓦7有六片，卡瓦7通過燕尾槽嵌入卡瓦座8內(nèi)。
[0022]所述膠筒密封組件包括膠筒10、保護碗11、上膠筒座、下膠筒座12，保護碗11位于膠筒10的兩端，上膠筒座與上卡瓦座5相連，下膠筒座12的下端與坐封機構(gòu)活塞套15連接。
[0023]所述坐封機構(gòu)包括活塞套15和設(shè)置在活塞套15與外中間管之間的活塞14和支撐套，所述活塞套15的上端與膠筒密封組件相連，下端與鎖緊機構(gòu)相連。
[0024]所述鎖緊機構(gòu)包括坐封剪釘套、鎖套22、鎖環(huán)19、背環(huán)20和坐封剪釘座，所述鎖套22的上端與活塞套15相連接，下端與坐封剪釘套相連接，所述坐封剪釘套通過坐封剪釘23與套裝在下接頭上的坐封剪釘座相連接；所述背環(huán)20通過第二解封銷釘21固定設(shè)置在下接頭18上，通過剪斷第二解封銷釘21也可以達到解封的目的；背環(huán)20的上端設(shè)置錐面與鎖環(huán)19的內(nèi)孔相配置，在下接頭18上對應(yīng)背環(huán)20上端錐面設(shè)置止擋臺階，鎖環(huán)19安設(shè)在背環(huán)20上端錐面與止擋臺階所形成的環(huán)形凹槽中，鎖環(huán)19為C形環(huán)，外周設(shè)有鋸齒外螺紋，與鎖套22內(nèi)孔設(shè)置的鋸齒內(nèi)螺紋相配置。
[0025]所述上解封解卡機構(gòu)包括設(shè)置在內(nèi)中心管4下端的外凸緣、第一解封銷釘2，所述外凸緣通過密封圈與外中心管13內(nèi)壁密封配置，所述外凸緣的外徑大于丟手剪釘座3內(nèi)徑，使丟手剪釘座3的下端面相對外凸緣形成一個止擋臺肩，所述卡瓦機構(gòu)的上卡瓦座通過第一解封銷釘固定設(shè)置在上接頭上。
[0026]所述下解封解卡機構(gòu)包括在下接頭上設(shè)置的徑向鎖塊孔、在鎖塊孔中安設(shè)的鎖塊
17、設(shè)置在鎖塊外周的箍簧以及在內(nèi)中心管下端設(shè)置的喇叭口，所述內(nèi)中心管的喇叭口延伸至下接頭內(nèi)且位于鎖塊孔的下方，在箍簧的預(yù)緊力作用下使鎖塊17緊貼內(nèi)中心管4的外壁。其中，所述喇叭口的外緣為與下接頭相貼合的斜面，當內(nèi)中心管4上行時，喇叭口的外斜面可以迫使鎖塊內(nèi)縮于下接頭的徑向鎖塊孔內(nèi)，同時喇叭口斜面穿過鎖塊。鎖塊17在箍簧作用下彈出，但是受鎖塊內(nèi)臺階影響不會離開下接頭。內(nèi)中心管4喇叭口裙邊為一個直角，當內(nèi)中心管4下行時候受鎖塊阻擋。給予封隔器內(nèi)中心管向下撞擊行程，迫使封隔器下卡瓦座解卡。
[0027]所述油套連通機構(gòu)包括在內(nèi)中心管4外凸緣密封圈下方設(shè)置的進液孔，在外中心管13的上端設(shè)置有過流孔，當內(nèi)中心管4上提至丟手剪釘座處，外中心管13上的過流孔與內(nèi)中心管的進液孔連通，使油套連通，構(gòu)成反洗井通道。
[0028]本發(fā)明中，外中心管13、卡瓦7、上、下卡瓦座、膠筒密封組件、活塞組件、鎖緊機構(gòu)、下接頭等零部件采用易鉆銑材料(例如球墨鑄鐵材料)制成。
[0029]將本發(fā)明連接油管下入設(shè)計深度后，油管蹩壓，使油套之間形成壓差，使圖1中所述的活塞14產(chǎn)生推力，隨著壓力升高產(chǎn)生的推力越大，活塞14帶動活塞套15以及鎖套22剪斷坐封剪釘23，繼續(xù)推動壓縮三個橡膠密封件10以及推動下卡瓦座8，使卡瓦7向外伸出錨定套管，三個橡膠密封件10密封油套環(huán)空，同時活塞14帶動活塞套15以及鎖套22向上運動，使鎖環(huán)19和鎖套22相互入鎖，防止泄壓后膠筒密封組件回彈，其示意圖如圖2所示。繼續(xù)提高油管內(nèi)壓力，剪斷坐封球座和球籃26上剪釘，球座芯子與鋼球隨之落入接球籃內(nèi)，使油管與地層建立通道。實現(xiàn)酸化、壓裂、注水等措施目的。
[0030]當可取可鉆錨定式封隔器需要解封解卡時，上提管柱一定負荷剪斷第一解封剪釘2，抽出內(nèi)中心管4運動一定行程9，使內(nèi)中心管4上的外凸緣掛住丟手剪釘座3的下端止擋臺肩，由于丟手剪釘座3通過丟手剪釘6與上卡瓦座5相連，從而帶動上卡瓦座5上行使之解卡，由于抽出內(nèi)中心管4的同時使外中心管下端彈性爪16失去支撐，脫開了與下接頭18的連接，方便解卡。如無法解卡，也可進行反洗井，由于內(nèi)中心管4抽出而使進液孔與反洗通道連通，使油套壓力平衡，同時也可以進行反洗井，有利于管柱解封解卡；如仍舊無法解卡，由于內(nèi)中心管4抽出過程中，在箍簧的作用下，鎖塊17內(nèi)收，以致再下放管柱其內(nèi)中心管4下端撞擊鎖塊17，迫使下接頭18帶動鎖套22、活塞套15、下膠筒座12、下卡瓦座8下行，強行使三個橡膠密封件10、卡瓦7縮回。然后上提管柱觀察是否解卡，如還是無法解卡，上提更高負荷通過丟手剪釘座3轉(zhuǎn)移到丟手剪釘6上，提斷丟手剪釘6，即可實現(xiàn)丟手，提出部件有上接頭1、內(nèi)中心管4、丟手剪釘座3。下步下入打撈管柱或者下入套銑筒進行套銑打撈。
【權(quán)利要求】
1.可取可鉆錨定式封隔器，其特征在于包括上接頭、與上接頭相連接的內(nèi)中心管、套于內(nèi)中心管外的外中心管、與外中心管下端相連接的下接頭、卡瓦機構(gòu)、丟手機構(gòu)、膠筒密封組件、坐封機構(gòu)、鎖緊機構(gòu)以及上解封解卡機構(gòu)，所述丟手機構(gòu)包括安設(shè)在上接頭的下端與外中心管的上端之間的環(huán)形丟手剪釘座，所述剪釘座通過丟手剪釘與卡瓦機構(gòu)的上卡瓦座相連接，在外中心管外至上而下依次設(shè)置卡瓦機構(gòu)、膠筒密封組件、坐封機構(gòu)，所述鎖緊機構(gòu)通過坐封機構(gòu)的坐封銷釘固定在下接頭上，且與坐封機構(gòu)的下端相連，所述上解封解卡機構(gòu)包括設(shè)置在內(nèi)中心管下端的外凸緣、第一解封銷釘，所述外凸緣通過密封圈與外中心管內(nèi)壁密封配置，所述外凸緣的外徑大于丟手剪釘座內(nèi)徑，使丟手剪釘座的下端面相對外凸緣形成一個止擋臺肩，所述卡瓦機構(gòu)的上卡瓦座通過第一解封銷釘固定設(shè)置在上接頭上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可取可鉆錨定式封隔器，其特征在于還設(shè)置有下解封解卡機構(gòu)，所述下解封解卡機構(gòu)包括在下接頭上設(shè)置的徑向鎖塊孔、在鎖塊孔中安設(shè)的鎖塊、設(shè)置在鎖塊外周的箍簧以及在內(nèi)中心管下端設(shè)置的喇叭口，所述內(nèi)中心管的喇叭口延伸至下接頭內(nèi)且位于鎖塊孔的下方，在箍簧的預(yù)緊力作用下使鎖塊緊貼內(nèi)中心管外壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可取可鉆錨定式封隔器，其特征在于所述喇叭口的外緣為與下接頭相貼合的外斜面，當內(nèi)中心管上行時，喇叭口的外斜面迫使鎖塊內(nèi)縮于徑向鎖塊孔內(nèi)，同時喇叭口外斜面滑過鎖塊，鎖塊在箍簧作用下彈出；喇叭口的裙邊為一個直角，當內(nèi)中心管下行時受鎖塊阻擋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可取可鉆錨定式封隔器，其特征在于還包括油套連通機構(gòu)，所述油套連通機構(gòu)包括在內(nèi)中心管外凸緣密封圈下方設(shè)置的進液孔，在外中心管的上端設(shè)置有過流孔，當內(nèi)中心管上提至丟手剪釘座處，外中心管上的過流孔與內(nèi)中心管的進液孔連通，使油套連通，構(gòu)成反洗井通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可取可鉆錨定式封隔器，其特征在于所述外中心管的下端設(shè)置有彈簧爪，內(nèi)中心管的外凸緣支撐彈簧爪的下端，將彈簧爪的下端設(shè)置的外螺紋與下接頭內(nèi)螺紋連接，使外中心管與下接頭保持連接狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可取可鉆錨定式封隔器，其特征在于卡瓦機構(gòu)上卡瓦座、卡瓦、下卡瓦座，所述卡瓦為單向向下的卡瓦，所述卡瓦通過燕尾槽嵌入在卡瓦座上，其倒置于膠筒密封組件的上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可取可鉆錨定式封隔器，其特征在于所述坐封機構(gòu)包括活塞套和設(shè)置在活塞套與外中間管之間的活塞和支撐套組成，所述活塞套的上端與膠筒密封組件相連，下端與鎖緊機構(gòu)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可取可鉆錨定式封隔器，其特征在于所述鎖緊機構(gòu)包括鎖塊座、鎖套、鎖環(huán)和背環(huán)，所述鎖套的上端與活塞套相連接，下端與鎖塊座相連接，所述鎖塊座通過坐封銷釘與套裝在下接頭上的銷釘座相連接；所述背環(huán)通過第二解封銷釘固定設(shè)置在下接頭上，背環(huán)的上端設(shè)置錐面與鎖環(huán)的內(nèi)孔相配置，在下接頭上對應(yīng)背環(huán)上端錐面設(shè)置止擋臺階，鎖環(huán)安設(shè)在背環(huán)上端錐面與止擋臺階所形成的環(huán)形凹槽中，鎖環(huán)為C形環(huán)，外周設(shè)有棘齒或鋸齒外螺紋，與鎖套內(nèi)孔設(shè)置的棘齒或鋸齒內(nèi)螺紋相配置。
【文檔編號】E21B33/129GK104213868SQ201410415171
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】管斌, 徐峰, 程忱, 黃進, 熊力坤 申請人:中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司采油工藝研究院