专利名称:新型液压扶正封隔器的制作方法
技术领域:
本实用新型属于一种油田用于油、水井的井下封隔工具。
背景技术:
中国专利局于1999年9月1日公告了一种堵水封隔器,公告号2336086,申请号为98210451.0。如图2所示,该封隔器在油田实施过程中存在以下不足之处(1)在封隔器释放过程中,上挡环37保持不动,下挡环40沿着衬管38上行压缩胶筒39。由于胶筒39在被压缩的过程中,衬管38保持不动,随着胶筒下端压缩变形的增加,与衬管38外壁的摩擦力也随之增加,在坐封力一定的条件下,不利于胶筒上端的压缩变形。
(2)由于胶筒39轴向尺寸比较短,在封隔器释放过程中不利于胶筒的扶正、居中,影响封隔器的密封性能。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种改进胶筒的坐封机构,以利于提高封隔器的密封性能和使用寿命的新型液压扶正封隔器。
本实用新型主要由上接头、中心管、边胶筒、中胶筒、上衬管、密封圈、上平衡活塞、下衬管、承压套、下平衡活塞、坐封套、锁紧环、锁紧套、剪切块、定位套、坐封销钉、调节环、下接头、扶正套、钢球、锥体、扶正环、承压座、坐封活塞、定位体组成。
其中首先在上衬管上端依次套入边胶筒、中胶筒、扶正环,从中心管上端装入上接头,分别与中心管和扶正套通过丝扣连接在一起;从中心管下端套入坐封套,与承压套之间通过丝扣连接在一起;将锁紧环、锁紧套通过丝扣连接在一起,从中心管下端套入,在锁紧套外表面装入剪切块,然后从下端套入定位套,与坐封套之间通过丝扣连接在一起;将调节环、下接头通过丝扣连接在一起,从中心管下端装入,下接头和中心管之间通过丝扣连接在一起,调节调节环,装入坐封销钉;其次将定位体从中心管下端套入,通过丝扣连接在一起,然后从中心管上端依次套入坐封活塞、下平衡活塞、承压套,位于定位体之上;将上平衡活塞从下衬管下端套入,通过丝扣连接在一起,然后从中心管上端套入,并装入承压套之内;将承压座从上衬管上端套入,通过丝扣连接在一起,然后从中心管上端套入,承压座和承压套之间通过密封圈密封丝扣连接在一起;再将锥体与上衬管上端通过丝扣连接在一起;将钢球装入扶正套上的锥孔内,然后从中心管上端套入,位于扶正环之上。
本实用新型与已有技术相比具有如下优点(1)合理设计了封隔器胶筒的坐封方式,即通过衬管的上行压缩胶筒,以利于胶筒两端压缩变形的均匀分布;(2)合理设计了强制扶正机构,即通过液压推动锥体上行,使扶正器进入工作状态,保证在封隔器释放过程中胶筒的扶正、居中,以利于提高封隔器的密封性能和使用寿命;(3)合理设计衬管结构及平衡机构,以避免封隔器在使用过程中的提前解封。
图1为本实用新型结构简图;
图2为已有封隔器结构简图。
具体实施方式
本实用新型主要由上接头1、中心管2、边胶筒7、中胶筒8、上衬管9、密封圈11、上平衡活塞12、下衬管13、承压套14、下平衡活塞15、坐封套18、锁紧环19、锁紧套20、剪切块21、定位套22、坐封销钉23、调节环24、下接头25、扶正套3、钢球4、锥体5、扶正环6、承压座10、坐封活塞16、定位体17组成。
其中首先在上衬管9上端依次套入边胶筒7、中胶筒8、扶正环6,从中心管2上端装入上接头1,分别与中心管2和扶正套3通过丝扣连接在一起;从中心管2下端套入坐封套18,与承压套14之间通过丝扣连接在一起;将锁紧环19、锁紧套20通过丝扣连接在一起,从中心管2下端套入,在锁紧套20外表面装入剪切块21,然后从下端套入定位套22,与坐封套18之间通过丝扣连接在一起;将调节环24、下接头25通过丝扣连接在一起,从中心管2下端装入,下接头25和中心管2之间通过丝扣连接在一起,调节调节环24,装入坐封销钉23;其次将定位体17从中心管2下端套入,通过丝扣连接在一起,然后从中心管2上端依次套入坐封活塞16、下平衡活塞15、承压套14,位于定位体17之上;将上平衡活塞12从下衬管13下端套入,通过丝扣连接在一起,然后从中心管2上端套入,并装入承压套14之内;将承压座10从上衬管9上端套入,通过丝扣连接在一起,然后从中心管2上端套入,承压座10和承压套14之间通过密封圈11密封丝扣连接在一起;再将锥体5与上衬管9上端通过丝扣连接在一起;将钢球4装入扶正套3上的锥孔29内,然后从中心管2上端套入,位于扶正环6之上。
本实用新型的坐封机构由中心管2、上衬管9、承压座10、承压套14、坐封活塞16、定位体17、坐封套18等组成。液压经中心管2下部的进液孔26推动坐封活塞16、承压套14、承压座10上行,带动上衬管9上行压缩胶筒。
本实用新型的扶正机构由扶正套3、钢球4、锥体5等组成,钢球4安装在扶正套3上的锥孔29内,并由锥体5的上端进行限位,保证钢球4处于浮动状态,可顺利起下。封隔器坐封时,上衬管9上行推动锥体5上行,通过锥体5上的锥面30将钢球4沿锥孔29顶出,实现扶正的功能。
本实用新型的锁紧机构由坐封套18、中心管2、锁紧环19、锁紧套20、剪切块21、定位套22等组成,封隔器坐封时由定位套22上的限位台阶27通过锁紧套20带动锁紧环19沿中心管2下部的锯齿扣28上行,泄掉坐封压力后,锁紧环19与锯齿扣28形成止退,并通过锁紧套20、剪切块21限制坐封套18的下行,保证胶筒始终处于压缩状态。
本实用新型的平衡机构由上衬管9、承压座10、上平衡活塞12、下衬管13、承压套14组成上平衡缸;由下衬管13、承压套14、中心管2、下平衡活塞15、定位体17、坐封套18组成下平衡缸。
本实用新型的解封机构由坐封套18、锁紧环19、锁紧套20、剪切块21等组成,上提中心管2,经锁紧环19使坐封套18和锁紧套20之间产生相对运动,剪切块21被剪断,坐封套18下行,封隔器解封。
现场使用时,封隔器上接头1、下接头25分别与油管丝扣连接,按设计要求下至预定位置。封隔器坐封时,从油管内加液压,液压经中心管2上的进液孔26作用在坐封活塞16上,推动下平衡活塞15、承压套14、承压座10,上衬管9、锥体5,压缩边胶筒7、中胶筒8,封隔油套环形空间。并带动坐封套18、定位套22上行,坐封销钉23被剪断;在锥体5上行过程中将钢球4顶出,实现扶正的功能,在定位套22上行过程中,经锁紧套20带动锁紧环19沿中心管2下部的锯齿扣28上行,实现止退的功能,使边胶筒7、中胶筒8始终处于坐封状态。
封隔器处于坐封状态时,由于两级平衡活塞缸的作用,无论边胶筒7上部承压还是下部承压,剪切块21均不受力,保持封隔器始终处于坐封状态。
封隔器解封时,上提中心管2,带动锁紧环19、锁紧套20上行,在边胶筒7、中胶筒8与套管摩擦力的作用下,使承压座10、承压套14、坐封套18、定位套22保持不动,坐封套18和锁紧套20之间产生相对运动,剪切块21受力而剪断;在边胶筒7、中胶筒8弹力作用下,承压座10、承压套14、坐封套18、定位套22下行,边胶筒7、中胶筒8复原,同时带动上衬管9、锥体5下行,钢球4收回,完成封隔器的解封。
权利要求1.新型液压扶正封隔器主要由上接头(1)、中心管(2)、边胶筒(7)、中胶筒(8)、上衬管(9)、密封圈(11)、上平衡活塞(12)、下衬管(13)、承压套(14)、下平衡活塞(15)、坐封套(18)、锁紧环(19)、锁紧套(20)、剪切块(21)、定位套(22)、坐封销钉(23)、调节环(24)、下接头(25)组成,其中在上衬管(9)上端依次套入边胶筒(7)、中胶筒(8)、扶正环(6),从中心管(2)上端装入上接头(1),分别与中心管(2)和扶正套(3)通过丝扣连接在一起;从中心管(2)下端套入坐封套(18),与承压套(14)之间通过丝扣连接在一起;将锁紧环(19)、锁紧套(20)通过丝扣连接在一起,从中心管(2)下端套入,在锁紧套(20)外表面装入剪切块(21),然后从下端套入定位套(22),与坐封套(18)之间通过丝扣连接在一起;将调节环(24)、下接头(25)通过丝扣连接在一起,从中心管(2)下端装入,下接头(25)和中心管(2)之间通过丝扣连接在一起,调节调节环(24),装入坐封销钉(23);其特征在于它还包括扶正套(3)、钢球(4)、锥体(5)、扶正环(6)、承压座(10)、坐封活塞(16)、定位体(17)部件;其中将定位体(17)从中心管(2)下端套入,通过丝扣连接在一起,然后从中心管(2)上端依次套入坐封活塞(16)、下平衡活塞(15)、承压套(14),位于定位体(17)之上;将上平衡活塞(12)从下衬管(13)下端套入,通过丝扣连接在一起,然后从中心管(2)上端套入,并装入承压套(14)之内;将承压座(10)从上衬管(9)上端套入,通过丝扣连接在一起,然后从中心管(2)上端套入,承压座(10)和承压套(14)之间通过密封圈(11)密封丝扣连接在一起;再将锥体(5)与上衬管(9)上端通过丝扣连接在一起;将钢球(4)装入扶正套(3)上的锥孔(29)内,然后从中心管(2)上端套入,位于扶正环(6)之上。
专利摘要新型液压扶正封隔器属于一种油田用于油、水井的井下封隔工具,为了有利于提高封隔器的密封性能和使用寿命,本实用新型合理设计了封隔器胶筒的座封机构及扶正机构,将锥体5与上衬管9上端通过丝扣连接在一起;将钢球4装入扶正套3上的锥孔29内,然后从中心管2上端套入,位于扶正环6之上,它适用于直井、定向井的分层堵水和注水,具有保证封隔器在释放过程中胶筒的扶正与居中,且有利于提高封隔器的密封性能等优点。
文档编号E21B33/12GK2646374SQ20032011144
公开日2004年10月6日 申请日期2003年10月14日 优先权日2003年10月14日
发明者杨志鹏 申请人:大庆油田有限责任公司