錨定結(jié)構(gòu)及井下堵塞裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種錨定結(jié)構(gòu)及井下堵塞裝置，用于設(shè)置于井下堵塞裝置的中心管上，包括壓緊裝置、多個卡瓦和卡瓦錐托，卡瓦與卡瓦錐托的錐形面接觸，壓緊裝置與卡瓦之間存在容納空間；還包括設(shè)置于容納空間中的能夠被壓縮并為卡瓦提供壓力的行程壓力補償裝置；容納空間被設(shè)置成當(dāng)卡瓦錨入井壁且壓緊裝置與卡瓦錐托接觸的情況下依然能夠容納全部或部分行程壓力補償裝置的形式。本實用新型設(shè)置容納空間，防止行程壓力補償裝置被完全破壞并擠出，避免卡瓦退回與壓緊裝置直接接觸的情況發(fā)生。
【專利說明】錨定結(jié)構(gòu)及井下堵塞裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油氣和礦物開采領(lǐng)域，尤其涉及一種錨定結(jié)構(gòu)和井下堵塞裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在油氣或礦物開采過程中，需要對井道進行封堵。當(dāng)前井下封堵通常采用堵塞裝置進行?，F(xiàn)有的堵塞裝置包括中心管和設(shè)置于中心管上的錨定結(jié)構(gòu)和密封結(jié)構(gòu)。將堵塞裝置投入井下預(yù)定位置后，通過擠壓使錨定結(jié)構(gòu)錨入井壁中實現(xiàn)堵塞裝置的固定，同時錨定結(jié)構(gòu)擠壓密封結(jié)構(gòu)使密封結(jié)構(gòu)在徑向方向上膨脹從而讓密封結(jié)構(gòu)緊貼井壁實現(xiàn)密封。
[0003]但是現(xiàn)有的井下堵塞裝置存在井道中固定不牢靠，卡瓦錐托容易損壞，卡瓦容易損壞失效且對中心管抗拉強度要求高的問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠使井下堵塞裝在井道中固定牢靠、卡瓦錐托不易損壞、卡瓦不易損壞失效且對井下堵塞裝中的中心管抗拉強度要求低的錨定結(jié)構(gòu)，尤其是提供一種能夠適用于小直徑井道的錨定結(jié)構(gòu)。
[0005]本實用新型的另一個目的在于提供一種在井道中固定牢靠、卡瓦錐托不易損壞、卡瓦不易損壞失效且對中心管強度要求低的井下堵塞裝置，尤其是提供一種能夠適用于小直徑井道的井下堵塞裝置。
[0006]本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]錨定結(jié)構(gòu)，用于設(shè)置于井下堵塞裝置的中心管上，包括壓緊裝置、多個卡瓦和卡瓦錐托，卡瓦與卡瓦錐托的錐形面接觸，壓緊裝置與卡瓦之間存在容納空間；還包括設(shè)置于容納空間中的能夠被壓縮并為卡瓦提供壓力的行程壓力補償裝置；容納空間被設(shè)置成當(dāng)卡瓦錨入井壁且壓緊裝置與卡瓦錐托接觸的情況下依然能夠容納全部或部分行程壓力補償裝置的形式。
[0008]發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn):
[0009]1.之所以存在井下堵塞裝置在井道中固定不牢靠的情況，是由于進道位于地下，其面臨復(fù)雜的地質(zhì)情況，會不可避免造成井道失圓的情況發(fā)生。在井道失圓的情況下，通過擠壓只能有少數(shù)的卡瓦錨入井壁中，錨入井壁中的卡瓦將阻擋壓緊裝置的運動，使壓緊裝置無法繼續(xù)擠壓未卡入井壁中的卡瓦，從而導(dǎo)致部分卡瓦無法錨入井壁中，影響井下堵塞裝置在井壁中固定的穩(wěn)定性。
[0010]同時，在這種情況下，壓緊裝置的力將通過錨入井壁中的卡瓦傳遞至卡瓦錐托，這導(dǎo)致卡瓦錐托受力不均，壓緊裝置的力將作用于卡瓦錐托上的少數(shù)幾個點，使得卡瓦錐托上的受力點受力過大，極易造成卡瓦錐托破損。
[0011]2.之所以存在卡瓦容易損壞失效是由于，在卡瓦錨入井壁后，壓緊裝置的力通過卡瓦傳遞至卡瓦錐托，再由卡瓦錐托傳遞至密封總成，在此過程中卡瓦直接受力，將導(dǎo)致卡瓦上的齒與井壁發(fā)生摩擦，導(dǎo)致卡瓦損壞。[0012]3.之所以對中心管抗拉強度要求高是由于，壓緊裝置的力通過卡瓦傳遞至卡瓦錐托，再由卡瓦錐托傳遞至密封總成，卡瓦與卡瓦錐托的接觸面為斜面，因此壓緊裝置的力將有大部分被分解至中心管的徑向方向。例如，密封總成需要被施加49KN的壓力才能使其緊貼于管壁上完成密封，如果從壓緊裝置傳遞的力被分解，那么要使密封總成受到49KN的壓力，要求從壓緊裝置傳遞的力達到196KN左右，這就導(dǎo)致中心管所受拉力為196KN左右，遠遠大于密封總成所受壓力。這對中心管的抗拉強度提出了較高的要求，因此，現(xiàn)有的井下堵塞裝置為了保證中心管的強度，其內(nèi)壁厚度較大，這導(dǎo)致相同直徑下，中心管的內(nèi)孔孔徑較小，使井道的流量受到影響，油氣和礦物的產(chǎn)量低。
[0013]為了解決上述問題，發(fā)明人在卡瓦上設(shè)置行程壓力補償裝置，其作用如下:
[0014]1.在井道失圓的情況下，通過擠壓只能有少數(shù)的卡瓦錨入井壁中，但由于設(shè)置有行程壓力補償裝置，使得壓緊裝置能夠繼續(xù)壓縮錨入井壁中的卡瓦上的行程壓力補償裝置，從而使壓緊裝置將剩余的卡瓦上的行程壓力補償裝置壓縮，行程壓力補償裝置產(chǎn)生的壓力將剩余卡瓦錨入井壁中，解決了井下堵塞裝置在失圓井道中無法固定牢靠的問題。
[0015]進一步的，所有卡瓦錨入井壁后，壓緊裝置的力將通過行程壓力補償裝置和所有卡瓦傳遞至卡瓦錐托，卡瓦錐托受力均勻，不會造成卡瓦錐托破損。
[0016]2.在卡瓦錨入井壁后，壓緊裝置能夠繼續(xù)壓縮卡瓦上的行程壓力補償裝置，使得頂環(huán)或下鎖定螺帽的底部與卡瓦錐托的底部接觸，由此壓緊裝置的力將直接傳遞至卡瓦錐托上，期間卡瓦不直接受力，避免了卡瓦上的齒與井壁發(fā)生摩擦，卡瓦不會損壞。
[0017]3.在卡瓦錨入井壁后，壓緊裝置能夠繼續(xù)壓縮卡瓦上的行程壓力補償裝置，使得壓緊裝置的底部與卡瓦錐托的底部接觸，由此壓緊裝置的力將直接傳遞至卡瓦錐托上，期間的力將不通過卡瓦傳遞，壓緊裝置的力將在與中心管軸線平行的方向上傳播，不會被分解。例如，密封總成需要被施加49KN的壓力才能使其緊貼于管壁上完成密封，那么在上述結(jié)構(gòu)下，由于從壓緊裝置傳遞的力直接傳遞至卡瓦錐托上，那么從頂環(huán)或下鎖定螺帽傳遞的力達到49KN即可使密封總成緊貼于管壁上，中心管所受拉力也大大減小，僅僅為49KN。這使得在相同直徑下，中心管的內(nèi)孔孔徑能夠得到擴大，從而大大增加井道流量，提高油氣和礦物的產(chǎn)量。同時，本結(jié)構(gòu)也有利于使密封總成的受力增大，從而增強井下堵塞裝置的密封性能。
[0018]設(shè)置行程壓力補償裝置能夠解決井下堵塞裝置存在井道中固定不牢靠，卡瓦錐托容易損壞，卡瓦容易損壞失效且對中心管抗拉強度要求高的問題，但是僅僅靠設(shè)置行程壓力補償裝置并不能使本實用新型能夠穩(wěn)定的工作，尤其是工作在小直徑的井道中時。
[0019]僅僅設(shè)置有行程壓力補償裝置的錨定結(jié)構(gòu)工作在小直徑井道中時，壓緊裝置只需要使卡瓦移動較小的距離即可使卡瓦錨入井壁中，此時壓緊裝置與卡瓦錐托之間存在較大間隙。要使壓緊裝置與卡瓦錐托接觸，需要繼續(xù)壓縮行程壓力補償裝置，過大的壓力將破壞行程壓力補償裝置并將被破壞的行程壓力補償裝置擠出壓緊裝置與卡瓦之間的空間。缺少了行程壓力補償裝置，卡瓦無法獲得錨入井壁的壓力，卡瓦將在來自卡瓦錐托的錐形面和井壁的壓力下退回并直接與壓緊裝置接觸，此時壓緊裝置的力通過卡瓦傳遞至卡瓦錐托，再由卡瓦錐托傳遞至密封總成，力的傳遞方式變回了傳統(tǒng)井下堵塞裝置的工作形式，隨之而來的卡瓦錐托損壞，卡瓦損壞失效且對中心管斷裂的情況無法避免。
[0020]為了解決上述問題，本實用新型對錨定結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)進行了調(diào)整，擴大容納行程壓力補償裝置的容納空間，使容納空間被設(shè)置成當(dāng)卡瓦錨入井壁且壓緊裝置與卡瓦錐托接觸的情況下依然能夠容納全部或部分行程壓力補償裝置的形式。在本實用新型的結(jié)構(gòu)下，當(dāng)壓緊裝置與卡瓦錐托接觸時，整個或部分行程壓力補償裝置依然被容納從而為卡瓦提供壓力，不會出現(xiàn)卡瓦退回與壓緊裝置直接接觸的情況。
[0021]進一步的，所述卡瓦或所述卡瓦錐托的尺寸被設(shè)置成當(dāng)卡瓦與井壁接觸時，所述卡瓦與所述壓緊裝置之間的距離大于所述卡瓦錐托與所述壓緊裝置之間的距離。
[0022]本改進是在現(xiàn)有錨定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增大卡瓦錐托的長度或減小卡瓦的長度，使得當(dāng)卡瓦與井壁接觸時，卡瓦與壓緊裝置之間的距離大于卡瓦錐托與壓緊裝置之間的距離。由此當(dāng)卡瓦錐托與壓緊裝置接觸時，壓緊裝置與卡瓦之間的容納空間依然存在，位于其中的行程壓力補償裝置能夠持續(xù)的為卡瓦提供壓力。即便是由于容納空間的縮小，部分行程壓力補償裝置被破壞擠出，但是剩余的行程壓力補償裝置也能夠被容納空間容納，為卡瓦提供壓力。
[0023]進一步的，所述壓緊裝置靠近所述卡瓦的端面包括在徑向方向上靠近所述壓緊裝置外部的垂直面和在徑向方向上靠近所述壓緊裝置內(nèi)部的臺階面，垂直面、臺階面與卡瓦之間構(gòu)成容納空間；臺階面的徑向長度小于所述卡瓦與所述中心管之間的最小距離。
[0024]本改進在于對壓緊裝置的端面進行設(shè)置，使壓緊裝置的端面具備臺階面和垂直面。臺階面與卡瓦錐托接觸時，垂直面與卡瓦之間的容納空間依然存在，位于其中的行程壓力補償裝置能夠持續(xù)的為卡瓦提供壓力。即便是由于容納空間的縮小，部分行程壓力補償裝置被破壞擠出，但是剩余的行程壓力補償裝置也能夠被容納空間容納，為卡瓦提供壓力。
[0025]臺階面的徑向長度小于所述卡瓦與所述中心管之間的最小距離，以防止臺階面與卡瓦直接接觸。
[0026]進一步的，所述行程壓力補償裝置為彈性卡瓦座圈。
[0027]在工作時，壓緊裝置與卡瓦錐托接觸，彈性卡瓦座圈被壓縮，為卡瓦提供壓力。或者，壓緊裝置與卡瓦錐托接觸，彈性卡瓦座圈部分破損，剩余部分留在容納空間中，為卡瓦提供壓力。
[0028]進一步的，所述行程壓力補償裝置為彈性卡瓦座圈；
[0029]或者所述行程壓力補償裝置包括彈簧或定壓柱塞閥，和彈性卡瓦座圈，彈簧或定壓柱塞閥的兩端分別與所述垂直面和彈性卡瓦座圈連接，彈簧或定壓柱塞閥被壓縮至極限時的長度小于等于所述垂直面和所述臺階面之間的軸向距離。
[0030]在工作時，壓緊裝置與卡瓦錐托接觸，彈性卡瓦座圈與彈簧或定壓柱塞閥被壓縮并位于容納空間中為卡瓦提供壓力?；蛘?，壓緊裝置與卡瓦錐托接觸，彈性卡瓦座圈被破壞擠出，剩下的彈簧或定壓柱塞閥為卡瓦提供壓力。彈簧或定壓柱塞閥被壓縮至極限時的長度小于等于所述垂直面和所述臺階面之間的軸向距離，以此防止彈簧或定壓柱塞閥失效。
[0031]本實用新型的另一個目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0032]井下堵塞裝置，包括中心管，設(shè)置于中心管上的密封總成，設(shè)置于中心管上且分別位于密封總成上端和下端的上錨定總成和下錨定總成；上錨定總成和下錨定總成包括錨定結(jié)構(gòu)；錨定結(jié)構(gòu)包括壓緊裝置、多個卡瓦和卡瓦錐托，卡瓦與卡瓦錐托的錐形面接觸，壓緊裝置與卡瓦之間存在容納空間；錨定結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于容納空間中的能夠被壓縮并為卡瓦提供壓力的行程壓力補償裝置；容納空間被設(shè)置成當(dāng)卡瓦錨入井壁且壓緊裝置與卡瓦錐托接觸的情況下依然能夠容納全部或部分行程壓力補償裝置的形式；在上錨定總成中，壓緊裝置包括頂環(huán)；在下錨定總成中，壓緊裝置包括與中心管下端螺紋連接的下鎖定螺帽。
[0033]進一步的，所述卡瓦或所述卡瓦錐托的尺寸被設(shè)置成當(dāng)卡瓦與井壁接觸時，所述卡瓦與所述壓緊裝置之間的距離大于所述卡瓦錐托與所述壓緊裝置之間的距離。
[0034]進一步的，所述壓緊裝置靠近所述卡瓦的端面包括在徑向方向上靠近所述壓緊裝置外部的垂直面和在徑向方向上靠近所述壓緊裝置內(nèi)部的臺階面，垂直面、臺階面與卡瓦之間構(gòu)成容納空間；臺階面的徑向長度小于所述卡瓦與所述中心管之間的最小距離。
[0035]進一步的，所述行程壓力補償裝置為彈性卡瓦座圈、彈簧或定壓柱塞閥。
[0036]進一步的，所述行程壓力補償裝置為彈性卡瓦座圈；或者所述行程壓力補償裝置包括彈簧或定壓柱塞閥，和彈性卡瓦座圈，彈簧或定壓柱塞閥的兩端分別與所述垂直面和彈性卡瓦座圈連接，彈簧或定壓柱塞閥被壓縮至極限時的長度小于等于所述垂直面和所述臺階面之間的軸向距離。
[0037]綜上所述，本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于:
[0038]1.設(shè)置行程壓力補償裝置，解決了在井道失圓的情況下，部分卡瓦無法錨入井壁的問題，使井下堵塞裝置能夠更加穩(wěn)固的固定在井道中，同時可以防止卡瓦錐托被壓壞；
[0039]2.設(shè)置行程壓力補償裝置，避免了卡瓦上的齒與井壁發(fā)生摩擦，卡瓦不會損壞；
[0040]3.設(shè)置行程壓力補償裝置，在實現(xiàn)密封的情況下，使中心管所受拉力更小，從而在相同直徑下，中心管的內(nèi)孔孔徑能夠得到擴大，從而大大增加井道流量，提高油氣和礦物的產(chǎn)量；
[0041]4.設(shè)置容納空間，防止行程壓力補償裝置被完全破壞并擠出，避免卡瓦退回與壓緊裝置直接接觸的情況發(fā)生；
[0042]5.臺階面的徑向長度小于所述卡瓦與所述中心管之間的最小距離，以防止臺階面與卡瓦直接接觸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]為了更清楚地說明本實用新型的實施例，下面將對描述本實用新型實施例中所需要用到的附圖作簡單的說明。顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，還可以根據(jù)下面的附圖，得到其它附圖。
[0044]圖1為上錨定總成第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖A ；
[0045]圖2為上錨定總成第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖B ；
[0046]圖3為上錨定總成第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖A ；
[0047]圖4為上錨定總成第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖B ；
[0048]圖5為上錨定總成第三種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖A ；
[0049]圖6為上錨定總成第三種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖B ；
[0050]圖7為井下堵塞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖8為井下堵塞裝置的座封狀態(tài)圖；
[0052]圖9為卡瓦錐托的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖10為彈性卡瓦座圈的結(jié)構(gòu)示意圖；[0054]其中，附圖標記對應(yīng)的零部件名稱如下:
[0055]1-中心管，2-上鎖定螺帽，3-頂環(huán)，4-卡瓦，5-卡瓦錐托，6_中膠筒，7_端膠筒，8-下鎖定螺帽，9-彈性卡瓦座圈，10-垂直面，11-臺階面，12-彈簧，13-丟手桿，14-井壁，51-錐形面，52-分隔凸起，101-流通孔。
【具體實施方式】
[0056]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。顯而易見的，下面所述的實施例僅僅是本實用新型實施例中的一部分，而不是全部?；诒緦嵱眯滦陀涊d的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下得到的其它所有實施例，均在本實用新型保護的范圍內(nèi)。
[0057]實施例1:
[0058]如圖f圖6所示，錨定結(jié)構(gòu)，用于設(shè)置于井下堵塞裝置的中心管I上，包括壓緊裝置、多個卡瓦4和卡瓦錐托5，卡瓦4與卡瓦錐托5的錐形面接觸，壓緊裝置與卡瓦4之間存在容納空間；還包括設(shè)置于容納空間中的能夠被壓縮并為卡瓦4提供壓力的行程壓力補償裝置；容納空間被設(shè)置成當(dāng)卡瓦4錨入井壁且壓緊裝置與卡瓦錐托5接觸的情況下依然能夠容納全部或部分行程壓力補償裝置的形式。
[0059]在本實施例中，行程壓力補償裝置可以由彈性橡膠、彈簧、定壓柱塞閥或者其它具備彈性物體或裝置構(gòu)成。
[0060]在上錨定總成中，壓緊裝置為頂環(huán)3。在下錨定總成中，壓緊裝置為下鎖定螺帽8。
[0061]圖1、3和5為用于井下堵塞裝置的上錨定總成中的幾種不同結(jié)構(gòu)的錨定結(jié)構(gòu)的未工作狀態(tài)示意圖。
[0062]圖2、4和6為用于井下堵塞裝置的上錨定總成中的幾種不同結(jié)構(gòu)的錨定結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)示意圖。
[0063]本實施例的工作原理如下:
[0064]在井道失圓的情況下，通過擠壓只能有少數(shù)的卡瓦4錨入井壁14中。由于設(shè)置有行程壓力補償裝置，使得頂環(huán)3或下鎖定螺帽8能夠繼續(xù)壓縮錨入井壁中的卡瓦4上的行程壓力補償裝置，從而將剩余的卡瓦4錨入井壁14中，解決了井下堵塞裝置在失圓井道中無法固定牢靠的問題。
[0065]進一步的，所有卡瓦4錨入井壁14后，頂環(huán)3或下鎖定螺帽8的力將通過所有卡瓦4傳遞至卡瓦錐托5,卡瓦錐托5受力均勻,不會造成卡瓦錐托5破損。
[0066]在卡瓦4錨入井壁后，頂環(huán)3或下鎖定螺帽8能夠繼續(xù)壓縮卡瓦4上的行程壓力補償裝置，使得頂環(huán)3或下鎖定螺帽8的底部與卡瓦錐托5的底部接觸，由此頂環(huán)3或下鎖定螺帽8的力將直接傳遞至卡瓦錐托5上，期間卡瓦4不直接受力，避免了卡瓦4上的齒與井壁14發(fā)生摩擦，卡瓦4不會損壞。
[0067]在卡瓦4錨入井壁后，頂環(huán)3或下鎖定螺帽8能夠繼續(xù)壓縮卡瓦4上的行程壓力補償裝置，使得頂環(huán)3或下鎖定螺帽8的底部與卡瓦錐托5的底部接觸，由此頂環(huán)3或下鎖定螺帽8的力將直接傳遞至卡瓦錐托5上，期間的力將不通過卡瓦4傳遞，頂環(huán)3或下鎖定螺帽8的力將在與中心管I軸線平行的方向上傳播，不會被分解。因此，從頂環(huán)3或下鎖定螺帽8傳遞的力完全作用于密封總成上。在保證密封完成的情況下，中心管I受拉力大大降低，使得在相同直徑下，中心管I的流通孔101孔徑能夠得到擴大，從而大大增加井道流量，提高油氣和礦物的產(chǎn)量。
[0068]從上圖可以看出，由于容納空間的存在，當(dāng)卡瓦4錨入井壁14且壓緊裝置與卡瓦錐托5接觸的情況下依然能夠容納全部或部分行程壓力補償裝置，避免卡瓦退回與壓緊裝置直接接觸的情況發(fā)生。
[0069]實施例2:
[0070]如圖3和圖4所不,本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上，對容納空間進彳丁進一步說明。
[0071]所述卡瓦4或所述卡瓦錐托5的尺寸被設(shè)置成當(dāng)卡瓦4與井壁接觸時，所述卡瓦4與所述壓緊裝置之間的距離大于所述卡瓦錐托5與所述壓緊裝置之間的距離。本改進是在現(xiàn)有錨定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增大卡瓦錐托5的長度或減小卡瓦4的長度，使得當(dāng)卡瓦4與井壁14接觸時，卡瓦4與壓緊裝置之間的距離大于卡瓦錐托5與壓緊裝置之間的距離。由此當(dāng)卡瓦錐托5與壓緊裝置接觸時，壓緊裝置與卡瓦4之間的容納空間依然存在，位于其中的行程壓力補償裝置能夠持續(xù)的為卡瓦4提供壓力。即便是由于容納空間的縮小，部分行程壓力補償裝置被破壞擠出，但是剩余的行程壓力補償裝置也能夠被容納空間容納，為卡瓦4提供壓力。
[0072]在本實施例中,行程壓力補償裝置為彈性卡瓦座圈9。彈性卡瓦座圈9由彈性橡膠構(gòu)成。在實際工作中，允許彈性卡瓦座圈9部分被破壞并擠出，只需要留在容納空間的剩余卡瓦座圈即可為卡瓦4提供壓力。
[0073]實施例3:
[0074]如圖1、2、5和6所不,本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上，對容納空間進彳丁進一步說明。
[0075]所述壓緊裝置靠近所述卡瓦4的端面包括在徑向方向上靠近所述壓緊裝置外部的垂直面10和在徑向方向上靠近所述壓緊裝置內(nèi)部的臺階面11，垂直面10、臺階面11與卡瓦4之間構(gòu)成容納空間；臺階面11的徑向長度小于所述卡瓦4與所述中心管I之間的最
小距離。
[0076]在上錨定總成中，即是在頂環(huán)3上設(shè)置臺階面11和垂直面10。在下錨定總成中，即是在下鎖定螺帽8上設(shè)置臺階面11和垂直面10。
[0077]本改進在于對壓緊裝置的端面進行設(shè)置，使壓緊裝置的端面具備臺階面11和垂直面10。臺階面11與卡瓦錐托5接觸時，垂直面10與卡瓦4之間的容納空間依然存在，位于其中的行程壓力補償裝置能夠持續(xù)的為卡瓦4提供壓力。即便是由于容納空間的縮小，部分行程壓力補償裝置被破壞擠出，但是剩余的行程壓力補償裝置也能夠被容納空間容納，為卡瓦提供壓力。
[0078]臺階面11的徑向長度小于所述卡瓦4與所述中心管I之間的最小距離，以防止臺階面11與卡瓦4直接接觸。
[0079]在本實施例中，所述行程壓力補償裝置為圖10所示的彈性卡瓦座圈9 ;或者所述行程壓力補償裝置包括彈簧13或定壓柱塞閥，和彈性卡瓦座圈9，彈簧13或定壓柱塞閥的兩端分別與所述垂直面10和彈性卡瓦座圈9連接，彈簧13或定壓柱塞閥被壓縮至極限時的長度小于等于所述垂直面10和所述臺階面11之間的軸向距離。[0080]如圖1和圖2所示，行程壓力補償裝置為彈性卡瓦座圈9。在座封狀態(tài)，彈性卡瓦座圈9被部分破壞，而剩余的彈性卡瓦座圈9留在垂直面10與卡瓦4端面構(gòu)成的容納空間中，為卡瓦4提供壓力。
[0081]如圖5和圖6所示，行程壓力補償裝置為彈簧13和彈性卡瓦座圈9的組合。在座封狀態(tài)，彈性卡瓦座圈9被破壞擠出，而剩余的彈簧13留在垂直面10與卡瓦4端面構(gòu)成的容納空間中，為卡瓦4提供壓力。
[0082]當(dāng)然也可以采用定壓柱塞閥或其他具備彈性的裝置替代彈簧13。
[0083]實施例4:
[0084]如圖7和圖8所示，井下堵塞裝置包括中心管1，設(shè)置于中心管I上的密封總成，設(shè)置于中心管I上且分別位于密封總成上端和下端的上錨定總成和下錨定總成；上錨定總成和下錨定總成包括錨定結(jié)構(gòu)；錨定結(jié)構(gòu)由實施例廣3中任意一種方案實現(xiàn)。
[0085]本實施例的工作原理如下:
[0086]丟手桿13與一外部爪手螺紋連接，該爪手外部還包括與上錨定總成接觸的頂緊機構(gòu)。由該頂緊機構(gòu)對上錨定總成施壓，使上錨定總成和下錨定總成擠壓密封總成，密封總成軸向長度縮小，發(fā)生徑向膨脹，最終上錨定總成和下錨定總成錨入井壁11中，實現(xiàn)井下堵塞裝置在井道中的定位，密封總成緊貼井壁實現(xiàn)井道的密封，丟手桿13被拉斷，將井下堵塞裝置留在井道中。
[0087]實施例5:
[0088]本實施例在實施例4的基礎(chǔ)上，對井下堵塞裝置，進行進一步說明。
[0089]在上錨定總成中，上鎖定螺帽2中設(shè)置有螺紋孔，上鎖定螺帽2與中心管I上端螺紋配合。
[0090]頂環(huán)3套于中心管I上，頂環(huán)3在受力的情況下能夠沿中心管I的軸線運動。頂環(huán)3與上鎖定螺帽2接觸的端面為平直面。
[0091]如圖9所示，卡瓦錐托5套于中心管I上，卡瓦錐脫5在受力的情況下能夠沿中心管I的軸線運動，卡瓦錐托5與頂環(huán)3相對的端面為錐形面51，錐形面51上設(shè)置有多個分隔凸起52，卡瓦錐托5的另一端面為平直面并與密封總成接觸。卡瓦4與錐形面51接觸并位于相鄰的分隔凸起52之間。
[0092]在下錨定總成中，下鎖定螺帽8上設(shè)置有螺紋孔，下鎖定螺帽8與中心管I下端螺紋配合。
[0093]工作時，通過丟手桿13固定住膠筒二次增壓中心管，然后對頂環(huán)3施壓，此時頂環(huán)3和下鎖定螺帽8使卡瓦4在卡瓦錐托5上的錐形面51上移動，同時壓力通過卡瓦錐托5傳導(dǎo)至密封總成，使密封總成的軸向被壓縮，徑向擴張。最終卡瓦4上的齒卡入井壁14中，使密封總成保持被壓縮狀態(tài)，實現(xiàn)井道的密封。
[0094]其中，所述密封總成可以包括套于膠筒二次增壓中心管I上的中膠筒6和位于中膠筒6兩端的端膠筒7。
[0095]如上所述，便可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.錨定結(jié)構(gòu)，用于設(shè)置于井下堵塞裝置的中心管(I)上，其特征在于: 包括壓緊裝置、多個卡瓦(4)和卡瓦錐托(5)，卡瓦(4)與卡瓦錐托(5)的錐形面接觸，壓緊裝置與卡瓦(4)之間存在容納空間； 還包括設(shè)置于容納空間中的能夠被壓縮并為卡瓦(4)提供壓力的行程壓力補償裝置；容納空間被設(shè)置成當(dāng)卡瓦(4)錨入井壁且壓緊裝置與卡瓦錐托(5)接觸的情況下依然能夠容納全部或部分行程壓力補償裝置的形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨定結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述卡瓦(4)或所述卡瓦錐托(5)的尺寸被設(shè)置成當(dāng)卡瓦(4)與井壁接觸時，所述卡瓦(4)與所述壓緊裝置之間的距離大于所述卡瓦錐托(5)與所述壓緊裝置之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的錨定結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述壓緊裝置靠近所述卡瓦(4)的端面包括在徑向方向上靠近所述壓緊裝置外部的垂直面(10)和在徑向方向上靠近所述壓緊裝置內(nèi)部的臺階面(11)，垂直面(10)、臺階面(11)與卡瓦(4)之間構(gòu)成容納空間； 臺階面(11)的徑向長度小于所述卡瓦(4)與所述中心管(I)之間的最小距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所 述的錨定結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述行程壓力補償裝置為彈性卡瓦座圈(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錨定結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述行程壓力補償裝置為彈性卡瓦座圈(9)； 或者所述行程壓力補償裝置包括彈簧(13)或定壓柱塞閥，和彈性卡瓦座圈(9)，彈簧(13)或定壓柱塞閥的兩端分別與所述垂直面(10)和彈性卡瓦座圈(9)連接，彈簧(13)或定壓柱塞閥被壓縮至極限時的長度小于等于所述垂直面(10)和所述臺階面(11)之間的軸向距離。
6.井下堵塞裝置，其特征在于: 包括中心管(1)，設(shè)置于中心管(I)上的密封總成，設(shè)置于中心管(I)上且分別位于密封總成上端和下端的上錨定總成和下錨定總成； 上錨定總成和下錨定總成包括錨定結(jié)構(gòu)； 錨定結(jié)構(gòu)包括壓緊裝置、多個卡瓦(4)和卡瓦錐托(5)，卡瓦(4)與卡瓦錐托(5)的錐形面接觸，壓緊裝置與卡瓦(4)之間存在容納空間； 錨定結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于容納空間中的能夠被壓縮并為卡瓦(4)提供壓力的行程壓力補償裝置； 容納空間被設(shè)置成當(dāng)卡瓦(4)錨入井壁且壓緊裝置與卡瓦錐托(5)接觸的情況下依然能夠容納全部或部分行程壓力補償裝置的形式； 在上錨定總成中，壓緊裝置包括頂環(huán)(3)； 在下錨定總成中，壓緊裝置包括與中心管(I)下端螺紋連接的下鎖定螺帽(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的井下堵塞裝置，其特征在于: 所述卡瓦(4)或所述卡瓦錐托(5)的尺寸被設(shè)置成當(dāng)卡瓦(4)與井壁接觸時，所述卡瓦(4)與所述壓緊裝置之間的距離大于所述卡瓦錐托(5)與所述壓緊裝置之間的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的井下堵塞裝置，其特征在于: 所述壓緊裝置靠近所述卡瓦(4)的端面包括在徑向方向上靠近所述壓緊裝置外部的垂直面(10)和在徑向方向上靠近所述壓緊裝置內(nèi)部的臺階面(11)，垂直面(10)、臺階面(11)與卡瓦(4)之間構(gòu)成容納空間； 臺階面(11)的徑向長度小于所述卡瓦(4)與所述中心管(1)之間的最小距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的井下堵塞裝置，其特征在于: 所述行程壓力補償裝置為彈性卡瓦座圈(9)、彈簧(13)或定壓柱塞閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的井下堵塞裝置，其特征在于: 所述行程壓力補償裝置為彈性卡瓦座圈(9)； 或者所述行程壓力補償裝置包括彈簧(13)或定壓柱塞閥，和彈性卡瓦座圈(9)，彈簧(13)或定壓柱塞閥的兩端分別與所述垂直面(10)和彈性卡瓦座圈(9)連接，彈簧(13)或定壓柱塞閥被壓縮至極限時的長度小于等于所述垂直面(10)和所述臺階面(11)之間的軸向距離。
【文檔編號】E21B23/01GK203702047SQ201420105505
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】劉書豪, 馬梓瀚 申請人:劉書豪, 馬梓瀚