CN105735934A - 新型皮碗式分流封隔器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型皮碗式分流封隔器，包括上接头和中心管，上接头下端外侧连接有外壁带环形凸起和导向槽的滑轨套，滑轨套和中心管之间设置有下端与滑轨套连接的内衬套，内衬套外壁设置有带轴向内流道孔的与滑轨套内壁相贴合的环形凸起，内衬套环形凸起、滑轨套和中心管分别沿径向设置有传压孔，内衬套下端设置有下部连通孔；所述滑轨套外侧由上至下套设有弹簧套、导向销套、皮碗胶筒、皮碗座，弹簧套与滑轨套之间套设有复位弹簧，导向销套侧壁设置有沿导向槽滑动的导向销；上接头侧壁设置有与内流道孔和下部连通孔均连通的上部连通孔。本发明结构简单、便于操作且安全可靠，适用于油田完井、修井作业时冲砂、验封等作业。

Description

新型皮碗式分流封隔器

技术领域

本发明涉及一种封隔器，更具体的说，是涉及一种新型皮碗式分流封隔器。

背景技术

随着海洋石油工业的发展，作业时效、成本及安全性越来越成为作业的关键。在完井及修井作业期间，刮管冲砂作业作为基础性作业步骤，是确保后续作业步骤正常进行的关键。采取合适的刮管冲砂工艺技术及工具，不但能够提高作业质量，避免后续作业中复杂情况甚至井下事故的发生，而且能够提高整个完井及修井作业阶段的作业效率，缩短作业周期，降低作业成本。

冲砂封隔器做为刮管冲砂工艺技术中的关键工具，在整套作业工序中起到十分重要的作用。中国专利公开文件CN201071702Y公开了一种自封型封隔器，该封隔器主要由通过螺纹依次连接的上接头、内管、下接头及套装在内管外的皮碗座和固定在皮碗座内开口朝下的密封皮碗组成，这种自封型封隔器的结构简单，但是下井过程中其皮碗外缘紧贴套管内壁下滑，如遇井壁破损或毛刺极易损坏皮碗，造成密封不严，影响作业效果。中国专利公开文件CN202249919U公开了一种自封式皮碗封隔器，但皮碗只是在初次下井过程中收缩，下井作业结束后，皮碗始终处于张开状态，加大了管柱上提的摩阻，增加了作业风险。中国专利公开文件CN202360057U公开了一种皮碗封隔器，该封隔器下井过程中皮碗处于收缩状态，到位后通过打压使皮碗张开，但管柱内泄压时，皮碗会自动收回。另外，该封隔器本身未设计循环通道，作业中不能建立循环，仅适用于验封、压裂作业使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、便于操作且安全可靠的新型皮碗式分流封隔器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的新型皮碗式分流封隔器，包括上接头和与上接头下端内壁固定连接的中心管，所述上接头下端外侧连接有外壁带环形凸起和导向槽的滑轨套，所述滑轨套和中心管之间设置有下端与滑轨套连接的内衬套，所述内衬套外壁设置有一体结构的带轴向内流道孔的与滑轨套内壁相贴合的环形凸起，所述内衬套环形凸起、滑轨套和中心管分别沿径向设置有传压孔，所述内衬套下端沿径向设置有下部连通孔；所述滑轨套外侧由上至下依次套设有弹簧套、上端与弹簧套固定连接的导向销套、皮碗胶筒、与皮碗胶筒固定连接的皮碗座，所述弹簧套与滑轨套之间套设有复位弹簧，所述复位弹簧在轴向上固定于弹簧套和滑轨套的环形凸起之间，所述导向销套侧壁设置有沿导向槽滑动的导向销；所述上接头侧壁设置有与内流道孔和下部连通孔均连通的上部连通孔。

所述导向槽沿圆周均匀设置，且长短凹槽相间设置。

所述内流道孔沿圆周至少设置为两个。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明中，上接头下端外侧连接有外壁带环形凸起和导向槽的滑轨套，滑轨套和中心管之间设置有下端与滑轨套连接的内衬套，内衬套外壁设置有一体结构的带轴向内流道孔的侧面与滑轨套内壁相贴合的环形凸起，内衬套环形凸起、滑轨套和中心管分别沿径向设置有传压孔，内衬套下端沿径向设置有下部连通孔，上接头侧壁设置有与内流道孔和下部连通孔均连通的上部连通孔，建立循环通道，进行冲砂作业时，循环液体可依次通过上部连通孔、滑轨套与中心管之间的环腔、内流道孔、滑轨套与内衬套之间的环腔及下部连通孔进入套管环空，实现套管环空与作业管柱内部之间的连通，满足正反循环作业要求，能够提高冲砂洗井效率，降低作业成本。

(2)本发明中，滑轨套外侧由上至下依次套设有弹簧套、上端与弹簧套固定连接的导向销套、皮碗胶筒、与皮碗胶筒固定连接的皮碗座，弹簧套与滑轨套之间套设有复位弹簧，复位弹簧在轴向上固定于弹簧套和滑轨套的环形凸起之间，导向销套侧壁设置有沿导向槽滑动的导向销，下井过程中，皮碗胶筒处于自由状态，可避免与套管内部摩擦，通过作业管柱内部打压，液压通过传压孔作用到导向销套内壁推动其下移，推动皮碗胶筒张开，密封油套环空，导向销下移到轨道预订位置后锁定；作业结束后上提管柱继续憋压，导向销套继续下移，可解除导向销的锁定状态，泄压后，在皮碗胶筒自身回缩应力及复位弹簧的作用下，可带动导向销套上移，皮碗胶筒收回到自由状态，有效减小管柱摩阻，降低作业风险；导向销套可在导向销的带动下上、下移动，从而使皮碗胶筒收缩或张开，皮碗胶筒能够多次收缩、张开，适用性高，安全可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本发明中导向槽的展开图。

附图标记:1上接头；2中心管；3滑轨套；4弹簧套；5复位弹簧；6内衬套；7导向销套；8导向销；9皮碗胶筒；10皮碗座；11传压孔；12上部连通孔；13下部连通孔；14内流道孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1至图3所示，本发明的新型皮碗式分流封隔器，包括上下两端均设置有内螺纹的上接头1，所述上接头1下端连接有上下两端均设置有外螺纹的中心管2，螺纹连接起密封及连接作用。所述上接头1下端外侧连接有外壁带环形凸起和导向槽的滑轨套3，所述导向槽沿圆周均匀设置，且长短凹槽相间设置。所述滑轨套3和中心管2之间设置有内衬套6，所述内衬套6下端通过外螺纹与滑轨套3连接，所述内衬套6外壁设置有一体结构的带轴向内流道孔14的环形凸起，所述内流道孔14沿圆周至少设置为两个，使工具满足正、反循环作业要求，所述内衬套6环形凸起侧面与滑轨套3内壁相贴合，所述内衬套6环形凸起上下两端分别形成一个环腔，所述内衬套6环形凸起、滑轨套3和中心管2分别沿径向设置有传压孔11，在导向销套7内壁与所述传压孔11对应的部位处开设有凹槽，作为受力传压面，在传压孔11的两端可分别设置有密封圈，所述内衬套6下端沿径向设置有下部连通孔13。所述上接头1侧壁设置有与内流道孔14和下部连通孔13均连通的上部连通孔12。所述滑轨套3外侧由上至下依次套设有弹簧套4、上端通过外螺纹与弹簧套4固定连接的导向销套7、皮碗胶筒9、与皮碗胶筒9固定连接的皮碗座10，所述弹簧套4与滑轨套3之间套设有复位弹簧5，所述复位弹簧5在轴向上固定于弹簧套4和滑轨套3的环形凸起之间，可对所述导向销套7的上行起到一定的辅助作用。所述导向销套7侧壁设置有沿导向槽滑动的导向销8，所述导向销8可在滑轨套3上沿轨道上下滑动，从而带动导向销套7上行或下移，可实现皮碗胶筒9多次收缩或张开。所述皮碗胶筒9直接硫化到皮碗座10上面，所述皮碗座10通过螺纹与滑轨套3相连接。

本发明的工作原理：本发明工具的上下扣型均为API标准扣型，这样便于与现场其它工具的连接。使用时，将本发明连接在作业管柱中，下井过程中，皮碗胶筒9一直处于自由状态。皮碗胶筒9处于自由状态时，最大外径小于套管内径，这样可避免与套管内部摩擦，当管柱下到预订位置后，通过作业管柱内部打压，液压通过中心管2的传压孔11、内衬套6上的传压孔11和滑轨套3的传压孔11，会直接作用到导向销套7内壁与传压孔11对应的受力传压面上。所述导向销8安装到导向销套7上，与滑轨套3外壁的导向槽配套安装，当液压推动导向销套7下移时，导向销8沿滑轨套3上的导向槽下移，导向销套7同时推动皮碗胶筒9张开，贴死套管内部，密封环空，当导向销套7下移到位后，导向销8下移到轨道预订位置，锁定。此时，即使管柱内泄压，皮碗胶筒9也不会收回，始终密封套管环空。进行冲砂作业需要进行循环时，循环液体可通过上接头1的上部连通孔12进入滑轨套3与中心管2之间的上部环腔，再通过内衬套6上设计的内流道孔14进入滑轨套3与内衬套6之间的下部环腔，最后通过下部连通孔13进入套管环空，实现套管环空与作业管柱内部之间的连通，满足正反循环作业要求。当作业结束后，需要上提管柱时，管柱内继续憋压，导向销套7继续下移，可解除导向销8的锁定状态，泄压后，在皮碗胶筒9自身回缩应力及复位弹簧5的作用下，可带动导向销套7上移。当皮碗胶筒9收回到自由状态时，外径小于套管内径，管柱起出时，可大大减小摩阻，降低作业风险。

尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (3)

1.一种新型皮碗式分流封隔器，包括上接头和与上接头下端内壁固定连接的中心管，其特征在于，所述上接头下端外侧连接有外壁带环形凸起和导向槽的滑轨套，所述滑轨套和中心管之间设置有下端与滑轨套连接的内衬套，所述内衬套外壁设置有一体结构的带轴向内流道孔的与滑轨套内壁相贴合的环形凸起，所述内衬套环形凸起、滑轨套和中心管分别沿径向设置有传压孔，所述内衬套下端沿径向设置有下部连通孔；所述滑轨套外侧由上至下依次套设有弹簧套、上端与弹簧套固定连接的导向销套、皮碗胶筒、与皮碗胶筒固定连接的皮碗座，所述弹簧套与滑轨套之间套设有复位弹簧，所述复位弹簧在轴向上固定于弹簧套和滑轨套的环形凸起之间，所述导向销套侧壁设置有沿导向槽滑动的导向销；所述上接头侧壁设置有与内流道孔和下部连通孔均连通的上部连通孔。

2.根据权利要求1所述的新型皮碗式分流封隔器，其特征在于，所述导向槽沿圆周均匀设置，且长短凹槽相间设置。

3.根据权利要求1所述的新型皮碗式分流封隔器，其特征在于，所述内流道孔沿圆周至少设置为两个。