CN106761537A - 多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田开发中使用的一种封隔器，具体的讲是多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，主要针对需要测试工艺的油水井。本装置中心管两端各自连接上接头和下接头，扩张式胶筒套在中心管外，扩张式胶筒两端各自套有护套并螺纹连接，护套还与上接头和下接头相套接，坐封孔沟通中心管与扩张式胶筒之间的环空，在扩张式胶筒的一端或两端套接保护弹簧,保护弹簧位于上部护套的以下位置或位于下部护套的以上位置。由于在胶筒端套接保护弹簧，在封隔器坐封时，弹簧也随胶筒一同扩张，弹簧钢丝就堵塞了封隔器钢体与套管之间的环空，使封隔器胶筒在承受大压差时其端部不会向环空中蠕动而失效，因而提高了本发明装置的密封能力。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发中使用的一种封隔器，具体的讲是多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，主要针对需要测试工艺的油水井。
背景技术
油田开发进入中后期，套损严重，补贴修复后的套管内径往往有严重的缩径问题。为了分层注采，需要一种封隔器，它能穿过套管缩径处下入到井下，在正常套管内径处坐封。为此研究了大膨胀比扩张式封隔器，这类封隔器的研究主要是解决了扩张式封隔器的胶筒的材料及加工问题，因为膨胀比较大，其密封压差的能力显著不足。
还有，近几年大规模应用的水平井陆续出现含油率逐步降低的问题，为解决此类问题，开展研究分析清楚其产出剖面便显得尤为重要。但在研发水平井产出剖面测试工艺方法时，需要这样一种封隔器，它既可以通过3.5in油管，又要从其中过电缆并密封，同时还要变流路并满足封7in套管内径的密封，现有经查询现有各型封隔器都不符合特殊工艺的功能需求。
发明内容
为解决上述问题，发明了多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，该装置也是一种封隔器，它实现了大膨胀比封隔器坐封状态下的高压差密封，并满足测试技术对大膨胀比、可穿电缆封隔器的工艺需求，实现了封隔器内外密封件上下的桥式连通。
本发明采用如下的技术方案：
多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，中心管两端各自通过螺纹连接上接头和下接头，扩张式胶筒套在中心管外，扩张式胶筒两端各自套有护套并螺纹连接，护套还与上接头和下接头相套接，坐封孔沟通中心管与扩张式胶筒之间的环空，在扩张式胶筒的一端或两端套接保护弹簧, 保护弹簧位于上部护套的以下位置或位于下部护套的以上位置。
优选实施例一：所述的中心管外设一环状台阶，在所述环状台阶和下接头之间于中心管和护套所形成的环空内套接复位弹簧和挡环，护套和挡环用紧固钉相固定。
优选实施例二：所述的上接头内设有电缆密封机构，在电缆密封机构以上位置于上接头上设有径向坐封孔沟通上接头内腔和中心管与扩张式胶筒之间的环空；于上接头上还设有轴向桥接孔沟通上接头外部与中心管内腔。所述的电缆密封机构是：所述的上接头设有上内孔台阶，密封圈置于所述的上内孔台阶内，有上压帽压在密封圈之上并与上接头螺纹连接；或者，所述的上接头设有下内孔台阶，密封圈置于所述的下内孔台阶内，有下压帽压在密封圈之下并与上接头螺纹连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：由于在扩张式胶筒的一端或两端套接保护弹簧，在封隔器坐封时，弹簧也随胶筒一同扩张，弹簧钢丝就堵塞了封隔器钢体与套管之间的环空，使封隔器胶筒在承受大压差时其端部不会向环空中蠕动而失效，因而提高了本发明装置的密封能力。同时复位弹簧的设置，在封隔器解封时给胶筒一个向下的拉力，提高了胶筒的解封性能。还有，电缆密封机构的设置，使本发明装置具有了电缆从中穿过并密封电缆的能力。桥接孔的设置沟通了封隔器胶筒以上外部与电缆密封机构以下的中心管内腔。
附图说明
前面简单地描述了本发明，接下来参考描述本发明的以下具体实施例的图纸进一步、详细地叙述本发明。这些图纸只描述了该发明的一些典型的实施例，因此不能认为是限制本发明的范围。在这些图纸中：
图1是本发明的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置的结构示意图，图中在扩张式胶筒的两端套接保护弹簧。
图2是本发明的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置优选实施例一的结构示意图。
图3是本发明的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置优选实施例二的结构示意图，图中的电缆密封机构置于上内孔台阶内。
图4是本发明的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置优选实施例二的结构示意图，图中的电缆密封机构置于下内孔台阶内。
图5是图3和图4中A-A剖面图。
图6是图5所示B-B剖面图。
图7是本发明的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置的结构示意图，图中在扩张式胶筒的一端套接保护弹簧。
具体实施方式
本说明书中，按照图示的方式称页顶边为上，页底边为下。
见图1和图7所示，多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，中心管2两端各自通过螺纹连接上接头1和下接头6，扩张式胶筒5套在中心管2外，扩张式胶筒5两端各自套有护套3并螺纹连接，护套3还与上接头1和下接头6相套接，坐封孔7沟通中心管2与扩张式胶筒5之间的环空，在扩张式胶筒5的一端或两端套接保护弹簧4, 保护弹簧4位于上部护套3的以下位置或位于下部护套3的以上位置。
在本发明的结构中需要密封的位置均设有密封圈，如图1中下接头6与护套3之间图中所示的密封圈8，其它的密封之处如图中所示不再赘述。
本发明的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置也是一种扩张式封隔器。
坐封孔7的目的是沟通装置的内中心孔和中心管2与扩张式胶筒5之间的环空，使坐封的液体能够鼓胀扩张式胶筒5，因此坐封孔7可以设在中心管2上，也可以设在其它零件上，如设置在上接头1上。
扩张式胶筒5鼓胀时，能够使保护弹簧4一起扩张，保护弹簧4的簧丝就堵塞了本发明装置的钢体与套管之间的环空，扩张式胶筒5在密封高压差时就不会从环空中产生肩突而密封失效。因此，本发明的装置如果仅密封单向压力时，就可以只在胶筒的一端安装保护弹簧4；如果密封双向交变压力时，可以在胶筒的两端安装保护弹簧4。
所述的保护弹簧4是圆柱螺旋弹簧，其簧丝剖面可为圆形、椭圆形或矩形。
为便于扩张式胶筒5的回缩，使其解封性能更好，给胶筒一个向下的辅助拉力，帮助其回缩。如图2所示，所述的中心管2外设一环状台阶21，在所述环状台阶21和下接头6之间于中心管2和护套3所形成的环空内套接复位弹簧23和挡环25，护套3和挡环25用紧固钉24相固定。
如图3所示，为了密封从本发明装置中穿过的电缆，所述的上接头1内设有电缆密封机构，在电缆密封机构以上位置设有径向坐封孔7沟通上接头1内腔和中心管2与扩张式胶筒5之间的环空。
所述的电缆密封机构是：所述的上接头1设有上内孔台阶，密封圈32置于所述的上内孔台阶内，有上压帽31压在密封圈32之上并与上接头1螺纹连接。
见图4所示，所述的电缆密封机构还可以是：所述的上接头1设有下内孔台阶，密封圈32置于所述的下内孔台阶内，有下压帽41压在密封圈32之下并与上接头1螺纹连接。
为了沟通封隔器的内外上下，如图5和图6所示，于上接头1上还设有轴向桥接孔33来沟通上接头外部与中心管内腔。这种设置可以满足测试工艺的要求，井下液体可以从封隔器内部流经桥接孔33而到达封隔器胶筒以上的外部。
本文所述的实施例仅仅为典型实施例，但不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明，而是根据权利要求来定义，保护范围包括权利要求的标的的所有等价物。
Claims (6)
1.多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，中心管（2）两端各自通过螺纹连接上接头（1）和下接头（6），扩张式胶筒（5）套在中心管（2）外，扩张式胶筒（5）两端各自套有护套（3）并螺纹连接，护套（3）还与上接头（1）和下接头（6）相套接，坐封孔（7）沟通中心管（2）与扩张式胶筒（5）之间的环空，其特征在于，在扩张式胶筒（5）的一端或两端套接保护弹簧（4）, 保护弹簧（4）位于上部护套（3）的以下位置或位于下部护套（3）的以上位置。
2.根据权利要求1所述的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，其特征在于，所述的保护弹簧（4）是圆柱螺旋弹簧，其簧丝剖面为圆形、椭圆形或矩形。
3.根据权利要求1所述的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，其特征在于，所述的中心管（2）外设一环状台阶（21），在所述环状台阶（21）和下接头（6）之间于中心管（2）和护套（3）所形成的环空内套接复位弹簧（23）和挡环（25），护套（3）和挡环（25）用紧固钉（24）相固定。
4.根据权利要求1或3所述的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，其特征在于，所述的上接头（1）内设有电缆密封机构，在电缆密封机构以上位置于上接头（1）上设有径向坐封孔（7）沟通上接头（1）内腔和中心管（2）与扩张式胶筒（5）之间的环空；于上接头（1）上还设有轴向桥接孔（33）沟通上接头（1）外部与中心管（2）内腔。
5.根据权利要求4所述的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，其特征在于，所述的电缆密封机构是：所述的上接头（1）设有上内孔台阶，密封圈（32）置于所述的上内孔台阶内，有上压帽（31）压在密封圈（32）之上并与上接头（1）螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的多通道端部全周向弹性支撑隔离密封装置，其特征在于，所述的电缆密封机构是：所述的上接头（1）设有下内孔台阶，密封圈（32）置于所述的下内孔台阶内，有下压帽（41）压在密封圈（32）之下并与上接头（1）螺纹连接。
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