CN106089144A - 一种可丢手的永久式封隔器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可丢手的永久式封隔器,属油气井井下作业工具领域。包括中心管、坐封套、锁环、衬套、连接套、胶筒和卡瓦;中心管的一端螺纹安装有下接头,下接头一侧的中心管上对称设置有上椎体和下椎体;上椎体和下椎体之间通卡瓦护套和片弹簧安装有卡瓦;中心管的另一端套装有坐封套,坐封套一侧的中心管上设置有衬套,衬套与坐封套螺纹连接。该封隔器的卡瓦在入井时由片弹簧压住,只有在液压力作用下受到锥体压挤时伸出,有效避免常规封隔器的提前坐封地风险;该封隔器的卡瓦可确保锚定牢固,朝下的齿形可承受来自封隔器上方的载荷,朝上的齿形可承受来自封隔器下方的载荷;特别设计卡瓦位于胶筒下方,以阻隔碎屑,避免操作时卡瓦被碎屑卡住。
Description
技术领域
本发明涉及一种可丢手的永久式封隔器,属油气井井下作业工具领域。
背景技术
封隔器是油气井开发作业不可缺少的封隔工具,常规液压可取式封隔器由于内通径较小,不适合大孔径完井和多层组合封隔器完井,在使用上有很大的局限性,而内通径较大的封隔器常常不能旋转管柱作业,生产作业收到局限。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种适用于深井、超深井、大斜井等井身结构恶劣的条件,具有承压能力高、内通径大、防中途坐封等优点,坐封完成后利用油管压力脱手的可丢手的永久式封隔器。
本发明的技术方案是:
一种可丢手的永久式封隔器,包括中心管、坐封套、锁环、衬套、连接套、胶筒和卡瓦;其特征在于:中心管的一端螺纹安装有下接头,下接头一侧的中心管上对称设置有上椎体和下椎体;上椎体和下椎体之间通卡瓦护套和片弹簧安装有卡瓦;中心管的另一端套装有坐封套,坐封套一侧的中心管上设置有衬套,衬套与坐封套螺纹连接;衬套一侧的中心管与坐封套之间安装有锁环; 上椎体一侧的中心管上装有调节套,调节套和衬套之间装有连接套;连接套的一端与调节套螺纹连接,连接套与调节套之间并通过内六角紧定螺钉固定,连接套另一端与中心管之间的衬套端头螺纹安装有锁帽,锁帽与连接套之间通过剪切销钉连接;连接套一侧的衬套上通过对称设置的内背圈和外背圈安装有胶筒,内背圈和外背圈之间设置有钢销,所述的内背圈与胶筒之间设置有胶筒保护环。
所述的中心管与下接头之间通过内六角紧定螺钉固定。
所述的下椎体与中心管螺纹连接。
所述的下椎体上的卡瓦护套端头设置有螺帽,螺帽与卡瓦护套螺纹连接。
所述的衬套与坐封套之间通过内六角紧定螺钉固定。
所述的锁环内表面和外表面分别设置有棘齿;与锁环对应的中心管上设置有与锁环对应的中心管棘齿,锁环与中心管之间通过棘齿和中心管棘齿的配合相互卡接,锁环并通过一字口紧定螺钉与中心管固定。
所述的锁环一侧的坐封套内表面设置有坐封套棘齿,锁环通过外表面设置的棘齿与坐封套棘齿滑动配合连接。
所述的上椎体与调节套之间螺纹连接。
所述的胶筒与中心管之间设置有胶筒内背圈,胶筒内背圈与中心管之间设置有密封环。
本发明的有益效果在于:
1、卡瓦在入井时由片弹簧压住,只有在液压力作用下受到锥体压挤时伸出,有效避免常规封隔器的提前坐封地风险;
2、双向卡瓦确保锚定牢固,朝下的齿形可承受来自封隔器上方的载荷,朝上的齿形可承受来自封隔器下方的载荷;特别设计卡瓦位于胶筒下方,以阻隔碎屑,避免操作时卡瓦被碎屑卡住;
3、在坐封位置后有机械锁紧装置。由一个C型单向棘齿锁环锁定坐封力,使坐封及锚定持续有效;
4、胶筒衬套与中心管为分体式结构,能够防止提前坐封;
5、整体式胶筒和平滑的金属背圈组成可靠的密封系统。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的坐封示意图。
图中:1、中心管,2、坐封套,3、锁环,4、衬套,5、连接套,6、胶筒,7、卡瓦,8、下接头,9、内六角紧定螺钉,10、上椎体,11、下椎体,12、卡瓦护套,13、片弹簧,14、螺帽,15、一字口紧定螺钉,16、调节套,17、锁帽,18、剪切销钉,19、内背圈,20、外背圈,21、胶筒保护环,22、胶筒内背圈。
具体实施方式
该可丢手的永久式封隔器包括中心管1、坐封套2、锁环3、衬套4、连接套5、胶筒6和卡瓦7。中心管1的一端螺纹安装有下接头8,中心管1与下接头8之间通过内六角紧定螺钉9固定。下接头8一侧的中心管1上对称设置有上椎体10和下椎体11。下椎体11与中心管1螺纹连接。上椎体10和下椎体11之间通卡瓦护套12和片弹簧13安装有卡瓦7。卡瓦7为分片式双向卡瓦,其齿向为左端齿形朝下,右端齿形朝上;每片卡瓦7与卡瓦护套12之间有片弹簧13压住,并整体嵌入到卡瓦护套12的窗口,保证在入井状态下,卡瓦7会收回到卡瓦护套12内,避免卡瓦异常伸出而导致提前坐封或遇阻。下椎体11上的卡瓦护套12端头设置有螺帽14,螺帽14与卡瓦护套12螺纹连接。
中心管1的另一端套装有坐封套2,坐封套2一侧的中心管1上设置有衬套4,衬套4与坐封套2螺纹连接;衬套4与坐封套2之间并通过内六角紧定螺钉9固定。衬套4一侧的中心管1与坐封套2之间安装有锁环3。锁环3内表面和外表面分别设置有棘齿;与锁环3对应的中心管1上设置有与锁环3对应的中心管棘齿,锁环3与中心管1之间通过棘齿和中心管棘齿的配合相互卡接,锁环3并通过一字口紧定螺钉15与中心管1固定。
锁环3一侧的坐封套2内表面设置有坐封套棘齿,锁环3通过外表面设置的棘齿与坐封套棘齿滑动配合连接。
上椎体10一侧的中心管1上装有调节套16,上椎体10与调节套之16间螺纹连接。
调节套16和衬套4之间装有连接套5;连接套5的一端与调节套16螺纹连接,连接套5与调节套16之间并通过内六角紧定螺钉9固定。连接套5另一端与中心管1之间的衬套4端头螺纹安装有锁帽17,锁帽17与连接套5之间通过剪切销钉18连接。连接套5一侧的衬套4上通过对称设置的内背圈19和外背圈20安装有胶筒6,内背圈19和外背圈20之间设置有钢销,内背圈19与胶筒6之间设置有胶筒保护环21。胶筒6与中心管1之间设置有胶筒内背圈22,胶筒内背圈22与中心管1之间设置有密封环。
该封隔器衬套4一端端头的中心管1上设置有台肩23,台肩23与衬套4端头贴合连(接参见附图1)。
该封隔器工作时需要与专用配套的坐封工具连接,通过钻杆/油管传输,下入到预定位置。入井时,衬套4左端端面与中心管1的台肩23相互顶死,保证其封隔器下放遇阻后不会导致其提前坐封。管柱内部需要预置坐封球座。
封隔器下到预定位置后,投球到坐封工具球座内,向油管泵压,当压力达到预定值时,坐封工具将液压力转换为机械推力,推动坐封套2向下运动,这一过程中,下推力通过衬套4传递到上锥体10上,卡瓦7受力支撑,向外张开,锚定套管内壁,实现锚定。
继续产生的下推力剪断剪切销钉18,使胶筒6及两端的内背圈19和外背圈20受挤压变形密封油套环空,实现隔离密封。在整个坐封过程中,坐封套2向下运动,中心管1被坐封工具悬挂保持不动。
由于锁环3一侧的坐封套2内表面设置有坐封套棘齿,锁环3通过外表面设置的棘齿与坐封套棘齿滑动配合连接,且锁环3为C型环;在坐封套棘齿和锁环3的棘齿作用下,坐封套2只能向一个方向滑动运行,不能后退,因此。坐封完成后,在坐封套棘齿和锁环3的棘齿作用下,可锁住坐封力使锚定及密封持久有效。
作业完成后,继续向油管加压,即可将坐封工具与封隔器丢手,起出坐封工具,进行后续作业。
Claims (9)
1.一种可丢手的永久式封隔器,包括中心管(1)、坐封套(2)、锁环(3)、衬套(4)、连接套(5)、胶筒(6)和卡瓦(7);其特征在于:中心管(1)的一端螺纹安装有下接头(8),下接头(8)一侧的中心管(1)上对称设置有上椎体(10)和下椎体(11);上椎体(10)和下椎体(11)之间通卡瓦护套(12)和片弹簧(13)安装有卡瓦(7);中心管(1)的另一端套装有坐封套(2),坐封套(2)一侧的中心管(1)上设置有衬套(4),衬套(4)与坐封套(2)螺纹连接;衬套(4)一侧的中心管(1)与坐封套(2)之间安装有锁环(3); 上椎体(10)一侧的中心管(1)上装有调节套(16),调节套(16)和衬套(4)之间装有连接套(5);连接套(5)的一端与调节套(16)螺纹连接,连接套(5)与调节套(16)之间并通过内六角紧定螺钉固定(9),连接套(5)另一端与中心管(1)之间的衬套(4)端头螺纹安装有锁帽(17),锁帽(17)与连接套(5)之间通过剪切销钉(18)连接;连接套(5)一侧的衬套(4)上通过对称设置的内背圈(19)和外背圈(20)安装有胶筒(6),内背圈(19)和外背圈(20)之间设置有钢销,所述的内背圈(19)与胶筒(6)之间设置有胶筒保护环(21)。
2.根据权利要求1所述的一种可丢手的永久式封隔器,其特征在于:所述的中心管(1)与下接头(8)之间通过内六角紧定螺钉(9)固定。
3.根据权利要求1所述的一种可丢手的永久式封隔器,其特征在于:所述的下椎体(11)与中心管(1)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种可丢手的永久式封隔器,其特征在于:所述的下椎体(11)上的卡瓦护套(12)端头设置有螺帽(14),螺帽(14)与卡瓦护套(12)螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种可丢手的永久式封隔器,其特征在于:所述的衬套(4)与坐封套(2)之间通过内六角紧定螺钉(9)固定。
6.根据权利要求1所述的一种可丢手的永久式封隔器,其特征在于:所述的锁环(3)内表面和外表面分别设置有棘齿;与锁环(3)对应的中心管(1)上设置有与锁环(3)对应的中心管棘齿,锁环(3)与中心管(1)之间通过棘齿和中心管棘齿的配合相互卡接,锁环(3)并通过一字口紧定螺钉(15)与中心管(1)固定。
7.根据权利要求1所述的一种可丢手的永久式封隔器,其特征在于:所述的锁环(3)一侧的坐封套(2)内表面设置有坐封套棘齿,锁环(3)通过外表面设置的棘齿与坐封套棘齿滑动配合连接。
8.根据权利要求1所述的一种可丢手的永久式封隔器,其特征在于:所述的上椎体(10)与调节套(16)之间螺纹连接。
9.根据权利要求1所述的一种可丢手的永久式封隔器,其特征在于:所述的胶筒(6)与中心管(1)之间设置有胶筒内背圈(22),胶筒内背圈(22)与中心管(1)之间设置有密封环。
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