本實(shí)用新型屬于石油、天然氣井下作業(yè)工具技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種大通徑液壓封隔器。
背景技術(shù):
目前油田使用的液壓封隔器,因其三層的心軸結(jié)構(gòu),使封隔器通徑較小,影響注入、排液及生產(chǎn)階段的作業(yè)效率;且其液力錨定瓦數(shù)量少,在高壓差酸壓作業(yè)中,易造成封隔器上竄而失封。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種大通徑液壓封隔器,具有兩層軸結(jié)構(gòu),可以使封隔器獲得較大的通徑,提高油氣井的生產(chǎn)效率。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種大通徑液壓封隔器,包括液力錨定機(jī)構(gòu)、坐封機(jī)構(gòu)、膠筒密封機(jī)構(gòu)及解封機(jī)構(gòu),所述液力錨定機(jī)構(gòu)包括上接頭、錨瓦座、芯管、壓緊螺釘、壓板、液力錨定瓦及錨瓦復(fù)位彈簧,所述上接頭下端與錨瓦座上端螺紋連接,所述芯管裝入錨瓦座內(nèi)孔內(nèi),所述液力錨定瓦套設(shè)于芯管上,所述錨瓦復(fù)位彈簧對(duì)稱裝入液力錨定瓦內(nèi),所述壓板蓋合在液力錨定瓦外側(cè)端且與錨瓦座外側(cè)壁保持齊平,并且所述壓板由壓緊螺釘鎖緊;
所述坐封機(jī)構(gòu)包括中心軸、傳壓接頭、液缸、鎖緊心軸、坐封活塞、內(nèi)鎖環(huán)復(fù)位彈簧、內(nèi)鎖環(huán)、鎖緊接頭,所述傳壓接頭、液缸及鎖緊接頭依次連接,所述傳壓接頭上端與錨瓦座下端相接,所述中心軸裝入傳壓接頭內(nèi)孔中,且所述中心軸上端與芯管下端相接,所述鎖緊心軸套設(shè)于中心軸外,所述坐封活塞、內(nèi)鎖環(huán)復(fù)位彈簧、內(nèi)鎖環(huán)順次安裝于傳壓接頭、鎖緊心軸、鎖緊接頭及液缸形成的容腔里,且所述坐封活塞通過內(nèi)鎖環(huán)復(fù)位彈簧與內(nèi)鎖環(huán)相接;
所述膠筒密封機(jī)構(gòu)包括依次套設(shè)于鎖緊心軸中部的上支撐膠筒、密封膠筒及下支撐膠筒;
所述解封機(jī)構(gòu)包括順次套設(shè)于鎖緊心軸下部的上滑套、鋸齒卡瓦及卡瓦座。
在本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例中,所述中心軸以一定間距設(shè)置四處側(cè)向孔,所述傳壓接頭沿其長(zhǎng)向方位設(shè)有傳壓孔,且傳壓孔上端口與位于中心軸上端的側(cè)向孔連通,并且所述中心軸與內(nèi)鎖環(huán)對(duì)應(yīng)處設(shè)有鋸齒,所述中心軸的鋸齒與內(nèi)鎖環(huán)的鋸齒螺紋配合連接。
在本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例中,所述液缸下端與鎖緊接頭上端相接處通過坐封銷釘安裝有固定壓帽。
在本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例中,所述上滑套具有外錐面,所述鋸齒卡瓦具有內(nèi)錐面,上滑套的外錐面鍥入鋸齒卡瓦的內(nèi)錐面內(nèi),所述上滑套上安裝有滑套固定銷,并且滑套固定銷穿入中心軸的一個(gè)側(cè)向孔內(nèi)。
在本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例中,所述卡瓦座上安裝有解封銷釘,解封銷釘與中心軸的上端相抵,所述卡瓦座內(nèi)孔中安裝有通過鎖塊固定銷固定的鎖塊、所述鎖塊與解封銷釘相抵。
在本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例中,所述上支撐膠筒與下支撐膠筒的外凸緣部設(shè)有保護(hù)機(jī)構(gòu)。
在本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例中,所述液力錨定瓦至少為12個(gè),每2個(gè)為一列套設(shè)于芯管上。
相較于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有的有益效果:
1、大通徑:包括中心軸和鎖緊心軸兩層軸結(jié)構(gòu),可以使封隔器獲得較大的通徑,提高油氣井的生產(chǎn)效率。
2、特有的傳壓通道設(shè)計(jì):坐封壓力由中心軸上均布的4處側(cè)向孔及傳壓接頭上均布的兩處傳壓孔傳遞到坐封活塞上端,傳壓通道大且短,不易堵塞,確保了封隔器的可靠坐封。
3、高溫高壓膠筒密封單元:采用上支撐膠筒、密封膠筒及下支撐膠筒的三組合膠筒結(jié)構(gòu),上、下支撐膠筒強(qiáng)度高,且端部凸緣部位增設(shè)了保護(hù)機(jī)構(gòu),不易出現(xiàn)損壞,能可靠的支撐密封膠筒;中間的密封膠筒硬度較低,彈性更好,更易于充分變形來密封高壓。這種三組合膠筒結(jié)構(gòu),相當(dāng)于兩端的支撐膠筒給中間的密封膠筒提供了一個(gè)閉式的密封槽,所以才能可靠保證密封膠筒的高溫高壓密封性能。
4、耐高酸壓壓差的液力錨定機(jī)構(gòu):增加液力錨定瓦的數(shù)量,來增加酸壓壓差下的錨定力,以提高酸壓壓力,得到滿意的酸壓效果。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
一種大通徑液壓封隔器,結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括液力錨定機(jī)構(gòu)、坐封機(jī)構(gòu)、膠筒密封機(jī)構(gòu)及解封機(jī)構(gòu),所述液力錨定機(jī)構(gòu)包括上接頭1、錨瓦座2、芯管3、壓緊螺釘4、壓板5、液力錨定瓦6及錨瓦復(fù)位彈簧7,所述上接頭1下端與錨瓦座2上端螺紋連接,所述芯管3裝入錨瓦座2內(nèi)孔內(nèi),所述液力錨定瓦6套設(shè)于芯管3上,所述錨瓦復(fù)位彈簧7對(duì)稱裝入液力錨定瓦6內(nèi),所述壓板5蓋合在液力錨定瓦6外側(cè)端且與錨瓦座2外側(cè)壁保持齊平,并且所述壓板5由壓緊螺釘4鎖緊;
所述坐封機(jī)構(gòu)包括中心軸8、傳壓接頭9、液缸10、鎖緊心軸11、坐封活塞12、內(nèi)鎖環(huán)復(fù)位彈簧13、內(nèi)鎖環(huán)14及鎖緊接頭17,所述傳壓接頭9、液缸10及鎖緊接頭17依次連接,所述傳壓接頭9上端與錨瓦座2下端相接,所述中心軸8裝入傳壓接頭9內(nèi)孔中,且所述中心軸8上端與芯管3下端相接,所述鎖緊心軸11套設(shè)于中心軸8外,所述坐封活塞12、內(nèi)鎖環(huán)復(fù)位彈簧13、內(nèi)鎖環(huán)14順次安裝于傳壓接頭9、鎖緊心軸11、鎖緊接頭17及液缸10形成的容腔里,且所述坐封活塞12通過內(nèi)鎖環(huán)復(fù)位彈簧13與內(nèi)鎖環(huán)14相接;
所述膠筒密封機(jī)構(gòu)包括依次套設(shè)于鎖緊心軸11中部的上支撐膠筒18、密封膠筒19及下支撐膠筒36;
所述解封機(jī)構(gòu)包括順次套設(shè)于鎖緊心軸11下部的上滑套20、鋸齒卡瓦22及卡瓦座23。
在本優(yōu)選實(shí)施例中,所述中心軸8以一定間距設(shè)置四處側(cè)向孔31,所述傳壓接頭9沿其長(zhǎng)向方位設(shè)有傳壓孔32,且傳壓孔32上端口與位于中心軸8上端的側(cè)向孔31連通,并且所述中心軸8與內(nèi)鎖環(huán)14對(duì)應(yīng)處設(shè)有鋸齒38,所述中心軸8的鋸齒38與內(nèi)鎖環(huán)14的鋸齒螺紋39配合連接。其中,內(nèi)鎖環(huán)14與鎖緊心軸11上特有的鋸齒螺紋設(shè)計(jì),再配合內(nèi)鎖環(huán)復(fù)位彈簧13提供的彈性空間,可以確保卸掉坐封壓力后,封隔器的可靠密封及錨定。另外,坐封壓力由中心軸8上均布的4處側(cè)向孔31及傳壓接頭9上均布的兩處傳壓孔32傳遞到坐封活塞12上端,傳壓通道大且短,不易堵塞,確保了封隔器的可靠坐封。
所述液缸10下端與鎖緊接頭17上端相接處通過坐封銷釘16安裝有固定壓帽15。
所述上滑套20具有外錐面,所述鋸齒卡瓦22具有內(nèi)錐面,上滑套20的外錐面鍥入鋸齒卡瓦22的內(nèi)錐面內(nèi),所述上滑套20上安裝有滑套固定銷21,并且滑套固定銷21穿入中心軸8的一個(gè)側(cè)向孔31內(nèi)。
所述卡瓦座23上安裝有解封銷釘24,解封銷釘24與中心軸8的上端相抵,所述卡瓦座23內(nèi)孔中安裝有通過鎖塊固定銷26固定的鎖塊25、所述鎖塊25與解封銷釘24相抵。
所述上支撐膠筒18與下支撐膠筒36的外凸緣部設(shè)有保護(hù)機(jī)構(gòu)37。保護(hù)機(jī)構(gòu)37不易使上支撐膠筒18與下支撐膠筒36出現(xiàn)損壞,能可靠的支撐密封膠筒19。
所述液力錨定瓦6至少為12個(gè),每2個(gè)為一列套設(shè)于芯管3上。增加液力錨定瓦6數(shù)量的目的來增加酸壓壓差下的錨定力,以提高酸壓壓力,得到滿意的酸壓效果。
需要說明的是,
所述上滑套20與卡瓦座23上裝有墊圈27及螺母28及拉桿29。
在坐封活塞12與鎖緊接頭17連接螺紋處擰上防松扣螺釘30。
下面結(jié)合附圖1詳細(xì)說明本實(shí)用新型的工作原理:
入井過程中,液力錨定瓦6和鋸齒卡瓦22處于收縮狀態(tài);
下放封隔器到達(dá)坐封位置后,管柱內(nèi)加壓,壓力通過傳壓接頭9傳遞到坐封活塞12上端,推動(dòng)坐封活塞12、內(nèi)鎖環(huán)復(fù)位彈簧13、內(nèi)鎖環(huán)14及鎖緊接頭17下行,剪斷坐封銷釘16,繼續(xù)推動(dòng)上支撐膠筒18、密封膠筒19、下支撐膠筒36、滑套20下行,撐開鋸齒卡瓦22鑲?cè)胩坠軆?nèi)壁,同時(shí)上支撐膠筒18、密封膠筒19及下支撐膠筒36被壓縮后膨脹密封,隔開環(huán)空液柱和地層;卸掉管柱內(nèi)壓力,內(nèi)鎖環(huán)14鎖定在鎖緊心軸11上,保持封隔器的坐封狀態(tài)。
進(jìn)行酸壓增產(chǎn)作業(yè)時(shí),酸壓壓差推動(dòng)液力錨定瓦6鑲?cè)胩坠軆?nèi)壁,防止封隔器在酸壓作業(yè)過程中上竄而導(dǎo)致失封;酸壓作業(yè)結(jié)束后,錨瓦復(fù)位彈簧7推動(dòng)液力錨定瓦6脫開套管內(nèi)壁復(fù)位。
解封時(shí),上提管柱,帶動(dòng)上接頭1、錨瓦座2、中心軸8上行,剪斷解封銷釘24,同時(shí)打開中心軸8上的側(cè)向孔32,平衡膠筒上、下壓差,繼續(xù)上提管柱,中心軸8帶動(dòng)鎖緊心軸11、鎖緊接頭17、滑套20繼續(xù)上行,鋸齒卡瓦22收回脫開套管內(nèi)壁,上支撐膠筒18、密封膠筒19及下支撐膠筒36收回釋放壓縮力,封隔器解封完成。
該裝置具有大通徑,包括中心軸和鎖緊心軸兩層軸結(jié)構(gòu),可以使封隔器獲得較大的通徑,提高油氣井的生產(chǎn)效率。
上述實(shí)施例,只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并非用來限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍,故凡以本實(shí)用新型權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等同變化,均應(yīng)包括在本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍之內(nèi)。