CN103485744B - 定向井分层注水扶正式封隔器 - Google Patents

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本发明公开了一种定向井分层注水扶正式封隔器，是为提高定向井中封隔器的密封效果及满足定向井不同井斜的坐封要求而设计的，主要包括连接上、下接头的中心管、连接上接头的洗井活塞缸、连接于洗井活塞缸内壁的交换接头、设在交换接头与中心管间的衬管、设在洗井活塞缸和衬管之间的洗井活塞、连接洗井活塞缸的胶筒座、套在衬管外的边胶筒、隔环和中胶筒、设在边胶筒下方的推进头、推进套和坐封头、套在中心管外的锁环挂、锁环和L型挡环、设在坐封活塞缸内的坐封活塞等。该定向井分层注水扶正式封隔器在常规封隔器上了增加扶正装置，使密封胶筒四周受力均匀，能提高定向井封隔器的密封性能，延长分注管柱的使用寿命，满足定向井不同井斜的坐封要求。同时，该封隔器采用液压坐封方式工作，具有坐封扶正、坐封解封和反洗井功能。

Description

定向井分层注水扶正式封隔器
技术领域
本发明涉及一种定向井分层注水扶正式封隔器，属于定向井分层注水技术领域。
背景技术
目前，随着油田开发的深入，油水井多采用定向井丛式井组模式开发。常规封隔器没有扶正功能，在定向井井斜和重力效应作用下，管柱会偏向套管的一边，产生封隔器坐封时胶筒受力不均、胶筒肩部应力集中、密封性能下降、上、下注水层连通、影响分注效果及缩短分注管柱使用寿命等问题，现有的斜井封隔器不能满足大斜度井的扶正功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定向井分层注水扶正式封隔器，其能提高定向井中封隔器的密封效果，满足定向井不同井斜的坐封要求。
本发明的具体技术方案如下：
本发明封隔器上接头下端外螺纹连接洗井活塞缸，且连接面间设有活塞缸密封圈A。中心管管壁上设有上部径向孔、中部径向导压孔和底部径向导压孔，中心管中部外表面设有斜面凸肩。上接头下部内螺纹连接中心管，上接头筒壁上设有与中心管上部径向孔相通的径向孔。上接头径向孔下方设有螺纹连接于洗井活塞缸内壁的交换接头，其与中心管接触面间设有中心管密封圈A。交换接头下部与中心管间连接衬管，且连接面间设有衬管密封圈，衬管设有管壁径向孔并内设连通该径向孔的轴向洗井通道。交换接头内设下接弹簧的轴向通道。弹簧下方是设在洗井活塞缸和衬管之间的洗井活塞，在洗井活塞设有内侧密封圈和外侧密封圈。
洗井活塞缸缸体下端设有径向孔，缸内底端连接胶筒座，其与衬管间设有胶筒座密封圈。在位于胶筒座下方的衬管的外壁上依次套有边胶筒A、隔环A、中胶筒、隔环B和边胶筒B。边胶筒B下方接触推进头，推进头内壁连接推进套，推进套筒壁上设有锁紧螺母和能与衬管轴向洗井通道连通的径向孔。推进套下方接触坐封头，坐封头上端均布的径向孔处设有钢球，坐封头下部外侧连接坐封活塞缸，且连接面间设有活塞缸密封圈B，坐封头内接中心管，且连接面间设有坐封头密封圈，坐封头底端径向孔与中心管中部径向导压孔相通。坐封头下方接触锁环挂，锁环挂设有锁环挂外侧密封圈，锁环挂内接中心管，且连接面间设有中心管密封圈B，锁环挂底部外台阶处设有以马牙扣连接坐封活塞缸的锁环，L型挡环通过解封销钉连接中心管且被固定在锁环挂底部内台阶处，L型挡环由解封销钉固定在锁环挂底部内台阶处，锁环卡在L型挡环短臂内。
坐封活塞卡在坐封活塞缸下部台阶处，其底部径向孔与中心管底部径向导压孔相通，坐封活塞内外侧分别设有活塞缸密封圈C和中心管密封圈C。下接头上部内螺纹连接中心管，并由坐封销钉连接于坐封活塞缸内壁下端，且连接面间设有活塞缸密封圈D。
本发明定向井分层注水扶正式封隔器在常规封隔器上了增加扶正装置，使密封胶筒四周受力均匀，能提高定向井封隔器的密封性能，延长分注管柱的使用寿命，满足定向井不同井斜的坐封要求。同时，该封隔器采用液压坐封方式工作，具有坐封扶正、坐封解封和反洗井功能。
附图说明
图1为定向井分层注水扶正式封隔器结构示意图。
图2为锁环挂与锁环和L型挡环连接结构示意图。
具体实施方式
参照图1和2对本发明的实施例进一步说明：
实施例：
本发明封隔器上接头1下端外螺纹连接洗井活塞缸3，且连接面间设有活塞缸密封圈A2。中心管17管壁上设有上部径向孔、中部径向导压孔34和底部径向导压孔33，中心管17中部外表面设有斜面凸肩。上接头1下部内螺纹连接中心管17，上接头1筒壁上设有与中心管17上部径向孔相通的径向孔。上接头1径向孔下方设有螺纹连接于洗井活塞缸3内壁的交换接头6，其与中心管17接触面间设有中心管密封圈A4。交换接头6下部与中心管17间连接衬管7，且连接面间设有衬管密封圈5，衬管7设有管壁径向孔并内设连通该径向孔的轴向洗井通道。交换接头6内设下接弹簧8的轴向通道，弹簧8下方是设在洗井活塞缸3和衬管7之间的洗井活塞9，洗井活塞9设有内侧密封圈11和外侧密封圈10。
洗井活塞缸3缸体下端设有径向孔，缸内底端连接胶筒座12，其与衬管7间设有胶筒座密封圈13。在位于胶筒座12下方的衬管7的外壁上依次套有边胶筒A14、隔环A15、中胶筒16、隔环B15和边胶筒B14。边胶筒B14下方接触推进头18，推进头18内壁连接推进套20，推进套20筒壁上设有锁紧螺母19和能与衬管7轴向洗井通道连通的径向孔。推进套20下方接触坐封头21，坐封头21上端均布的四个径向孔处各装有一个钢球22，坐封头21下部外侧连接坐封活塞缸29，且连接面间设有活塞缸密封圈B2，坐封头21内接中心管17，且连接面间设有坐封头密封圈23，坐封头21底端径向孔与中心管17中部径向导压孔34相通。坐封头21下方接触锁环挂25，锁环挂25设有锁环挂外侧密封圈24，锁环挂25内接中心管17，且连接面间设有中心管密封圈B4，锁环挂25底部外台阶处设有以马牙扣连接坐封活塞缸29的锁环27，L型挡环28通过解封销钉26连接中心管17且被固定在锁环挂25底部内台阶处，锁环27卡在L型挡环28短臂内。
坐封活塞30卡在坐封活塞缸29下部台阶处，其底部径向孔与中心管17底部径向导压孔33相通，坐封活塞30设有活塞缸密封圈C2和中心管密封圈C4。下接头32上部内螺纹连接中心管17，并由坐封销钉31连接于坐封活塞缸29内壁下端，且连接面间设有活塞缸密封圈D2。
本发明的工作原理如下：
扶正功能：
用油管将本发明封隔器下入井内。封隔器坐封时，通过中心管17上的底部径向导压孔33和中部径向导压孔34从油管施加液压，剪断坐封销钉31，推动坐封活塞30、坐封活塞缸29、坐封头21、推进套20和推进头18整体上移，从而压缩边胶筒A14、边胶筒B14和中胶筒16，使其直径变大，密封油套环形空间，并通过坐封活塞缸29与锁环27之间的马牙扣单相运动，锁紧坐封装置，实现坐封。在坐封的同时，坐封头21上移，其内部钢球22遇到中心管17外壁上的斜面凸肩时，突出坐封头21支撑在套管壁上，即封隔器对称分布的四个钢球22都支撑在套管壁上，实现扶正功能。
反洗功能：
封隔器坐封后，推进套20上移，使推进套20下端的径向孔上移与衬管7内的轴向洗井通道相连通，从套管加液压，液压通过洗井活塞缸3下端的径向孔推动洗井活塞9上移，连通衬管7管壁径向孔，液压通过衬管7的轴向洗井通道向下传导，通过推进套20下部的径向孔，传导到胶筒下的油套环空，使液压绕过密封胶筒，实现反洗井功能。
解封功能：
上提管柱，带动中心管17和锁环挂25上移，并且由于锁环27与坐封活塞缸29是马牙扣相连，锁环27无法移动，并阻碍挡环28随锁环挂25上移，致使解封销钉26被剪断。挡环28失去连接，向下移动，使得锁环27、坐封活塞30、坐封活塞缸29、坐封头21、推进套20和推进头18失去阻挡也向下移动，密封胶筒受自身弹性舒张，实现解封。同时钢球22下移，收回至坐封头21内。

Claims (1)

1.一种定向井分层注水扶正式封隔器，其特征在于：
上接头(1)下端外螺纹连接洗井活塞缸(3)，且连接面间设有活塞缸密封圈A；中心管(17)管壁上设有上部径向孔、中部径向导压孔(34)和底部径向导压孔(33)，中心管(17)中部外表面设有斜面凸肩；上接头(1)下部内螺纹连接中心管(17)，上接头(1)筒壁上设有与中心管(17)上部径向孔相通的径向孔；上接头(1)径向孔下方设有连接于洗井活塞缸(3)内壁的交换接头(6)，其与中心管(17)接触面间设有中心管密封圈A；交换接头(6)下部与中心管(17)间连接衬管(7)，且连接面间设有衬管密封圈(5)，衬管(7)设有管壁径向孔并内设连通该径向孔的轴向洗井通道；交换接头(6)内设下接弹簧(8)的轴向通道；弹簧(8)下方是设在洗井活塞缸(3)和衬管(7)之间的洗井活塞(9)，在洗井活塞(9)上设有内侧密封圈(11)和外侧密封圈(10)；
洗井活塞缸(3)缸体下端设有径向孔，缸内底端连接胶筒座(12)，其与衬管(7)间设有胶筒座密封圈(13)；在位于胶筒座(12)下方的衬管(7)的外壁上依次套有边胶筒A、隔环A、中胶筒(16)、隔环B和边胶筒B；边胶筒B下方接触推进头(18)，推进头(18)内壁连接推进套(20)，推进套(20)筒壁上设有锁紧螺母(19)和能与衬管(7)轴向洗井通道连通的径向孔；推进套(20)下方接触坐封头(21)，坐封头(21)上端均布的径向孔处设有钢球(22)，坐封头(21)下部外侧连接坐封活塞缸(29)，且连接面间设有活塞缸密封圈B，坐封头(21)内接中心管(17)，且连接面间设有密封圈(23)，坐封头(21)底部径向孔与中心管(17)下部管壁上的径向导压孔(34)相通；坐封头(21)下方接触锁环挂(25)，锁环挂(25)设有锁环挂外侧密封圈(24)，锁环挂(25)内接中心管(17)，且连接面间设有中心管密封圈B；锁环挂(25)底部外台阶处设有以马牙扣连接坐封活塞缸(29)的锁环(27)；L型挡环(28)通过解封销钉(26)连接中心管(17)且被固定在锁环挂(25)底部内台阶处，锁环(27)卡在L型挡环(28)短臂内；
坐封活塞(30)卡在坐封活塞缸(29)下部台阶处，其底部径向孔与中心管(17)底部径向导压孔(33)相通，坐封活塞(30)内外侧分别设有活塞缸密封圈C和中心管密封圈C；下接头(32)上部内螺纹连接中心管(17)，并由坐封销钉(31)连接于坐封活塞缸(29)下端，且连接面间设有活塞缸密封圈D。
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