CN104695894B - 一种液压可取式带滑套封隔器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压可取式带滑套封隔器，属油气井井下作业工具领域。该封隔器包括中心管、上接头、下接头、中间接头、释放外套、上活塞和下活塞。中心管的一端通过连接管安装有下接头，中心管的另一端通过释放外套装有解封球座，解封球座端头通过中间接头装有上接头，中间接头的两端分别通过紧定螺钉与上接头和释放外套连接。该封隔器结构简单、紧凑，回收安全可靠，解决了常规液压封隔器普遍承压能力较低，有解封回收时胶筒与卡瓦被砂砾、碎屑等卡住的风险，解封回收困难的问题。特别适用于钻井、固井、测试、完井等作业使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压可取式带滑套封隔器，属油气井井下作业工具领域。
背景技术
封隔器作为石油勘探开发中的主要工具之一，被广泛地应用于钻井、固井、测试、完井等中，可进行生产、注水(气)、层间封隔、分注分采、多层测试、增产措施作业等。其工作原理是通过水力或机械等作用，使胶筒产生径向大变形，在套管内环形空间鼓胀，使胶筒与套管之间产生接触压力，将油管和套管内壁之间的环形通道堵封住，从而实现采油工艺中堵封的要求。为油井分层采油、卡堵水、注水等工艺提供保障。
随着人们对石油储量勘探的需求，不得不在越来越恶劣的环境—高温、高压等复杂的条件下进行钻井和完井作业。油气田中由于封隔器原因而导致的失封、漏封、错封等事故时有发生，甚至导致油气井的早期报废，造成巨大的经济损失。作为采油关键工具的封隔器将朝着高性能、多用途、适应多种工况、寿命长、设计简单、大通径、密封材料具有更好弹性回收性的方向发展。
常规机械封隔器由于结构原因，使用时带有旋转管柱作业，尤其不适用于扭矩不好传递的超深井或者斜井，水平井中。常规液压封隔器普遍承压能力较低，有解封回收时胶筒与卡瓦被砂砾、碎屑等卡住的风险，解封回收困难的问题。同时大多数可取式封隔器都采用上提或右旋剪断剪切销钉的方式解封，有提前解封的风险。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种解封力小，解封方便，可有效解决常规机械封隔器解封回收时胶筒易与卡瓦被砂砾、碎屑等卡住风险的液压可取式带滑套封隔器。
本发明的技术方案是：
一种液压可取式带滑套封隔器，包括中心管、上接头、下接头、中间接头、释放外套、上活塞和下活塞，其特征在于：中心管的一端通过连接管安装有下接头，中心管的另一端通过释放外套装有解封球座，解封球座端头通过中间接头装有上接头，中间接头的两端分别通过紧定螺钉与上接头和释放外套连接；释放外套与解封球座之间设置有释放爪，释放爪右端的中心管内通过剪切销钉安装有滑套球座；释放外套右端的中心管上对称状安装有上导环和下导环；上导环和下导环之间的中心管上依次安装有左胶筒、中胶筒和右胶筒，左胶筒和右胶筒与中胶筒之间设置有隔环；下导环一侧的连接管和下接头上装有上活塞和下活塞，下活塞与下接头之间设置有锁环，锁环通过紧定螺钉与下接头连接；所述的锁环和下活塞上分别设置有棘齿，锁环和下活塞之间通过棘齿配合连接。
所述的上导环通过剪切销钉与释放外套连接。
所述的下导环与上活塞螺纹连接。
所述的上活塞和下活塞之间螺纹连接。
下活塞与下接头之间通过剪切销钉连接。
所述的连接管分别与中心管和下接头螺纹连接。
所述的中间接头与解封球座之间通过剪切销钉连接。
所述的释放爪一端与中心管螺纹连接，释放爪的另一端通过棘齿与释放外套齿连接。
本发明的优点在于：
该液压可取式带滑套封隔器结构简单、紧凑，回收安全可靠，打压坐封作业时液压压力作用在下活塞上推动上活塞下行，从而直接压缩各胶筒完成坐封，且坐封力通过下活塞与下接头之间设置的锁环保持。进行压裂酸化作业时，可分层投球打压至压裂滑套开启值，即可进行增产作业。解封方便可靠，只需分级投球打压至设定解封压力值，上提管串即可。解决了常规液压封隔器普遍承压能力较低，有解封回收时胶筒与卡瓦被砂砾、碎屑等卡住的风险，解封回收困难的问题。特别适用于钻井、固井、测试、完井等作业使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1A处的放大的结构示意图；
图3为图1B处的放大的结构示意图；
图4为图1C处的放大的结构示意图；
图5为图1D处的放大的结构示意图。
图中：1、中心管，2、上接头，3、下接头，4、中间接头，5、释放外套，6、上活塞，7、下活塞，8、紧定螺钉，9、剪切销钉，10、释放爪，11、滑套球座，12、上导环，13、下导环，14、连接管，15、左胶筒，16、中胶筒，17、右胶筒，18、隔环，19、锁环，20、解封球座，21、内槽。
具体实施方式
该液压可取式带滑套封隔器包括中心管1、上接头2、下接头3、中间接头4、释放外套5、上活塞6和下活塞7。中心管1的一端通过连接管14安装有下接头3，连接管14分别与中心管1和下接头3螺纹连接。
中心管1的另一端通过释放外套5装有解封球座20，解封球座20端头通过中间接头4装有上接头2，中间接头4的两端分别通过紧定螺钉8与上接头2和释放外套5连接；中间接头4与解封球座20之间通过剪切销钉9连接。
释放外套5与解封球座20之间设置有释放爪10。释放爪10一端与中心管1螺纹连接，释放爪10的另一端通过棘齿与释放外套5齿连接。
释放爪10右端的中心管1内通过剪切销钉9安装有滑套球座11；释放外套5右端的中心管1上对称状安装有上导环12和下导环13；上导环12通过剪切销钉9与释放外套5连接。
上导环12和下导环13之间的中心管1上依次安装有左胶筒15、中胶筒16和右胶筒17，左胶筒15和右胶筒17与中胶筒16之间设置有隔环18。下导环13一侧的连接管1和下接头3上装有上活塞6和下活塞7；下导环13与上活塞6螺纹连接。上活塞6和下活塞7之间螺纹连接；下活塞7与下接头3之间通过剪切销钉9连接。
下活塞7与下接头3之间设置有锁环19，锁环19为C型环。锁环19通过紧定螺钉8与下接头3连接。锁环19和下活塞7上分别设置有棘齿，锁环19和下活塞7之间通过棘齿配合连接。
该液压可取式带滑套封隔器的锁环19与下活塞7之间，以及释放外套5与释放爪10之间由于棘齿的原因，工作过程中可向其一端滑动，但不能后退。打压坐封时液压压力作用在下活塞7上推动上活塞6下行，从而直接压缩各胶筒完成坐封，下活塞7与下接头3之间的锁环19将锁紧和保持坐封力。进行压裂酸化作业时，可分层投球打压至压裂滑套开启值，即可进行增产作业。解封时只需分级投球打压至设定解封压力值，上提管串即可。具体过程为；坐封: 当液压力达到设定值后；下活塞7与下接头3之间的剪切销钉9被剪断，此时坐封启动。上下活塞7推动上活塞6下行，从而推动下导环13挤压右胶筒17、中胶筒16和左胶筒15；由于上导环12通过剪切销钉9与释放外套5连接被固定；因此被挤压变形膨胀，由此实现坐封；坐封力由锁环19锁紧和保持。压裂酸化注水：打压至压裂滑套设定开启压力值，中心管1与滑套球座11之间的剪切销钉9被剪断，滑套球座11被推动，中心管1的压裂通道打开，滑套球座11的弹性爪张起，弹开到中心管1的内槽21中被卡住，坐封力由释放爪10锁紧和保持。此时即可从事压裂酸化注水作业。解封: 在正常作业情况，解封球投球完成后，直接上提中心管1；打压至解封球座20设定开启压力值，中间接头4与解封球座20之间的剪切销钉9被剪断，此时解封球座20被推动，释放爪10失去支撑，完全释放，整体管串上提，即可完成最后解封。
Claims (8)
1.一种液压可取式带滑套封隔器，包括中心管（1）、上接头（2）、下接头（3）、中间接头（4）、释放外套（5）、上活塞（6）和下活塞（7），其特征在于：中心管（1）的一端通过连接管（14）安装有下接头（3），中心管（1）的另一端通过释放外套（5）装有解封球座（20），解封球座（20）端头通过中间接头（4）装有上接头（2），中间接头（4）的两端分别通过紧定螺钉（8）与上接头（2）和释放外套（5）连接；释放外套（5）与解封球座（20）之间设置有释放爪（10），释放爪（10）右端的中心管（1）内通过剪切销钉（9）安装有滑套球座（11）；释放外套（5）右端的中心管（1）上对称状安装有上导环（12）和下导环（13）；上导环（12）和下导环（13）之间的中心管（1）上依次安装有左胶筒（15）、中胶筒（16）和右胶筒（17），左胶筒（15）和右胶筒（17）与中胶筒（16）之间设置有隔环（18）；下导环（13）一侧的连接管（14）和下接头（3）上装有上活塞（6）和下活塞（7），下活塞（7）与下接头（3）之间设置有锁环（19），锁环（19）通过紧定螺钉（8）与下接头（3）连接；所述的锁环（19）和下活塞（7）上分别设置有棘齿，锁环（19）和下活塞（7）之间通过棘齿配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种液压可取式带滑套封隔器，其特征在于：所述的上导环（12）通过剪切销钉（9）与释放外套（5）连接。
3.根据权利要求1所述的一种液压可取式带滑套封隔器，其特征在于：所述的下导环（13）与上活塞（6）螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种液压可取式带滑套封隔器，其特征在于：所述的上活塞（6）和下活塞（7）之间螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种液压可取式带滑套封隔器，其特征在于：所述的下活塞（7）与下接头（3）之间通过剪切销钉（9）连接。
6.根据权利要求1所述的一种液压可取式带滑套封隔器，其特征在于：所述的连接管（14）分别与中心管（1）和下接头（3）螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的一种液压可取式带滑套封隔器，其特征在于：所述的中间接头（4）与解封球座（20）之间通过剪切销钉（9）连接。
8.根据权利要求1所述的一种液压可取式带滑套封隔器，其特征在于：所述的释放爪（10）一端与中心管（1）螺纹连接，释放爪（10）的另一端通过棘齿与释放外套（5）齿连接。
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