CN108252679A - 一种验窜封隔器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种验窜封隔器，包括一中心管，在中心管长轴方向的两端分别通过螺纹连接有上中心管和接头，所述上中心管长轴方向的外端部螺纹连接有一上接头，在上中心管的外侧还依次套装有压帽、胶铜座和自封胶筒；在中心管的外侧位于自封胶筒与接头之间依次套装有锥体和活塞体，在活塞体的外侧还螺纹连接有一缸套，且缸套靠近锥体的一端还螺纹连接有一外罩；所述接头内依次螺纹连接有滤管和下中心管，在滤管的外端部还螺纹连接有一胶筒套A，在靠近下中心管外端部的一段螺纹连接有一胶筒套B，在胶筒套A与胶筒套B之间还套装有胶筒。本发明的优点在于：本发明能够验证封隔器自身密封效果且有效保证封隔器查验生产层段窜漏和套管破损位置准确性。
Description
技术领域
本发明用于油井、气井等矿井中封隔下部油、气、水层的封堵工具，特别涉及一种验窜封隔器。
背景技术
油田开发过程中，部分油、水井由于固井质量、射孔振动、套管腐蚀、油层出砂、和反复压裂等综合因素的影响，造成生产层段之间相互窜漏和套管破损，导致措施无效或低效开采。为了准确查找生产层段窜漏和套管破损位置，需对生产层段窜漏和套管破损位置进行封堵，通过地面试压进行查验。封隔器是查验生产层段窜漏和套管破损过程中的必要工具，封隔器位于油管和套管之间，当封隔器的胶筒承受轴向载荷时，会使胶筒轴向压缩变形和径向扩张变形，使得胶筒与套管之间产生接触压力，该接触压力会密封油管与套管内壁之间的环形通道，最终实现验窜工艺中的堵封。
目前，封隔器的结构一般包括接头，接头1内依次螺纹连接有滤管和中心管，且滤管与中心管之间留有一定的间隙；在滤管的外端部还螺纹连接有一胶筒套，滤管与胶筒套A螺纹连接内端之间还设有密封圈，胶筒套的另一端与中心管螺纹连接；在靠近中心管外端部的一段螺纹连接有一胶筒套B，且在中心管与胶筒套B螺纹连接内端之间还设有密封圈；在胶筒套A与胶筒套B之间还套装有胶筒，胶筒的两端分别与胶筒套A与胶筒套B螺纹连接，将此种结构的封隔器用于投捞测试时，主要存在以下的问题：该结构的封隔器不能验证自身是否存在窜漏问题，进而查验生产层段窜漏和套管破损位置时，不能准确判断是生产层段窜漏和套管破损泄漏，还是封隔器自身存在泄漏问题，从而影响生产层段窜漏和套管破损位置查验结果。
因此，研发一种能够验证封隔器自身密封效果且有效保证封隔器查验生产层段窜漏和套管破损位置准确性的验窜封隔器是非常有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够验证封隔器自身密封效果且有效保证封隔器查验生产层段窜漏和套管破损位置准确性的验窜封隔器。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种验窜封隔器，其创新点在于：包括一中心管，在中心管长轴方向的两端分别通过螺纹连接有上中心管和接头，且中心管与上中心管螺纹连接之间还设有密封圈；
所述上中心管长轴方向的外端部螺纹连接有一上接头，在上中心管的外侧还依次套装有压帽、胶筒座和自封胶筒，且自封胶筒为一阶梯台阶状自封胶筒主体；
在中心管的外侧位于自封胶筒与接头之间依次套装有锥体和活塞体，所述锥体的一端抵住自封胶筒的台阶面，另一端通过螺纹与中心管连接固定，进而自封胶筒、锥体与中心管之间形成一空腔，所述空腔内设有沿中心管长轴方向延伸的复位弹簧；所述活塞体一端抵住锥体的端面，另一端与中心管连接固定，且活塞体与中心管之间设有密封圈；在活塞体的外侧还螺纹连接有一缸套，活塞体与缸套螺纹连接之间还增设有密封圈；缸套远离锥体的一端还与中心管螺纹连接固定，缸套与中心管螺纹连接之间也增设有密封圈，且在活塞体与缸套之间的中心管上还设有一注水流道；缸套靠近锥体的一端还螺纹连接有一外罩，且外罩的另一端抵住锥体的端面；
所述接头内依次螺纹连接有滤管和下中心管，且滤管与下中心管之间留有一定的间隙；在滤管的外端部还螺纹连接有一胶筒套A，滤管与胶筒套A螺纹连接内端之间还设有密封圈，胶筒套A的另一端与下中心管螺纹连接；在靠近下中心管外端部的一段螺纹连接有一胶筒套B，且在下中心管与胶筒套B螺纹连接内端之间还设有密封圈；在胶筒套A与胶筒套B之间还套装有胶筒，胶筒的两端分别与胶筒套A与胶筒套B螺纹连接。
进一步地，所述自封胶筒主体由胶筒座连接段、过渡段和锥体连接段沿自封胶筒主体轴向依次同轴连接构成，所述胶筒座连接段的外端面具有一个与胶筒座配合的倾斜斜面A，所述锥体连接段的内端面具有一个与锥体配合的倾斜斜面B。
进一步地，所述接头为一阶梯台阶状接头主体，所述接头主体由上中心管连接段A、过渡段A、滤管连接段、过渡段B以及中心管连接段沿接头主体轴向依次同轴连接构成，所述中心管连接段的内端面具有一与中心管配合的倾斜斜面C，使得滤管、中心管与接头之间留有一定的间隙；所述中心管连接段的中心具有一沿中心管连接段轴向延伸的通孔，且所述通孔与滤管、中心管与接头之间的间隙连通。
本发明的优点在于：
（1）本发明验窜封隔器，与现有封隔器相比，增加了一自身验证密封段，水流通过上中心管流进注水流道，再经过活塞体与缸套之间的间隙中，活塞体受到水压后，向锥体移动，锥体再施加压力给复位弹簧，复位弹簧受压后自身压缩，使自封胶筒向外扩张，与油田井内壁紧贴，实现密封，既保证了密封效果，同时，通过复位弹簧也可验证自身是否发生窜动，避免封隔器自身存在泄露问题，进而有效保证封隔器查验生产层段窜漏和套管破损位置准确性；此外，采用该结构的验窜封隔器，避免两端均使用封隔器，也可降低使用成本；
（2）本发明验窜封隔器，其中，自封胶筒主体锥体连接段的内端面具有一个与锥体配合的倾斜斜面B，一是保证了与锥体的配合使用，二是使得与油田井内壁紧贴时，为台阶面限位，使得两者可以紧密贴合，进一步保证了封隔器自身不发生窜漏的问题；
（3）本发明验窜封隔器，其中，阶梯台阶状接头的设置，也是为了保证接头处的胶筒能够有效的受到水压，向外扩张，与油田井内壁紧密贴合，实现封隔器自身下端部的密封。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明验窜封隔器的结构示意图。
图2为图1中局部放大图A。
图3为图1中局部放大图B。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例
本实施例验窜封隔器，如图1所示，包括一中心管8，在中心管8长轴方向的两端分别通过螺纹连接有上中心管9和接头1，且中心管8与上中心管9螺纹连接之间还设有密封圈7。
上中心管9长轴方向的外端部螺纹连接有一上接头10，在上中心管9的外侧还依次套装有压帽11、胶筒座12和自封胶筒13，且自封胶筒13为一阶梯台阶状自封胶筒主体。
在中心管8的外侧位于自封胶筒13与接头1之间依次套装有锥体14和活塞体15，锥体14的一端抵住自封胶筒13的台阶面，另一端通过螺纹与中心管8连接固定，进而自封胶筒、锥体与中心管之间形成一空腔，该空腔内设有沿中心管8长轴方向延伸的复位弹簧16。
活塞体15一端抵住锥体14的端面，另一端与中心管8连接固定，且活塞体15与中心管8之间设有密封圈7；在活塞体15的外侧还螺纹连接有一缸套17，活塞体15与缸套17螺纹连接之间还增设有密封圈7；缸套17远离锥体14的一端还与中心管8螺纹连接固定，缸套17与中心管8螺纹连接之间也增设有密封圈7，且在活塞体15与缸套17之间的中心管上还设有一注水流道18；缸套17靠近锥体14的一端还螺纹连接有一外罩19，且外罩19的另一端抵住锥体14的端面。
接头1内依次螺纹连接有滤管2和下中心管3，且滤管2与下中心管3之间留有一定的间隙；在滤管2的外端部还螺纹连接有一胶筒套4，滤管2与胶筒套4螺纹连接内端之间还设有密封圈7，胶筒套4的另一端与下中心管3螺纹连接；在靠近下中心管3外端部的一段螺纹连接有一胶筒套5，且在下中心管3与胶筒套5螺纹连接内端之间还设有密封圈7；在胶筒套4与胶筒套5之间还套装有胶筒6，胶筒6的两端分别与胶筒套4与胶筒套5螺纹连接。
本实施例中，自封胶筒13的具体结构，如图2所示，自封胶筒主体由胶筒座连接段131、过渡段132和锥体连接段133沿自封胶筒主体轴向依次同轴连接构成，胶筒座连接段131的外端面具有一个与胶筒座12配合的倾斜斜面134，锥体连接段133的内端面具有一个与锥体14配合的倾斜斜面135；该结构的设置，一是保证了与锥体14的配合使用，二是使得与油田井内壁紧贴时，为台阶面限位，使得两者可以紧密贴合，进一步保证了封隔器自身发生窜漏的问题。
接头1的具体结构为，接头1为一阶梯台阶状接头主体，接头主体由上中心管连接段101、过渡段102、滤管连接段103、过渡段104以及中心管连接段105沿接头主体轴向依次同轴连接构成，中心管连接段101的内端面具有一与中心管8配合的倾斜斜面106，使得滤管2、中心管8与接头1之间留有一定的间隙；中心管连接段105的中心具有一沿中心管连接段105轴向延伸的通孔107，且通孔107与滤管2、中心管8与接头1之间的间隙连通；阶梯台阶状接头的设置，也是为了保证接头处的胶筒能够有效的受到水压，向外扩张，与油田井内壁紧密贴合，实现封隔器自身下端部的密封。
本实施例的验窜封隔器，与现有封隔器相比，增加了一自身验证密封段，水流通过上中心管9流进注水流道18，再经过活塞体15与缸套17之间的间隙中，活塞体15受到水压后，向锥体14移动，锥体14再施加压力给复位弹簧16，复位弹簧16受压后自身压缩，使自封胶筒13向外扩张，与油田井内壁紧贴，实现密封，既保证了密封效果，同时，通过复位弹簧16也可验证自身是否发生窜漏，避免封隔器自身存在泄漏问题，进而有效保证封隔器查验生产层段窜漏和套管破损位置准确性；此外，采用该结构的验窜封隔器，避免两端均使用封隔器，也可降低使用成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种验窜封隔器，其特征在于：包括一中心管，在中心管长轴方向的两端分别通过螺纹连接有上中心管和接头，且中心管与上中心管螺纹连接之间还设有密封圈；
所述上中心管长轴方向的外端部螺纹连接有一上接头，在上中心管的外侧还依次套装有压帽、胶筒座和自封胶筒，且自封胶筒为一阶梯台阶状自封胶筒主体；
在中心管的外侧位于自封胶筒与接头之间依次套装有锥体和活塞体，所述锥体的一端抵住自封胶筒的台阶面，另一端通过螺纹与中心管连接固定，进而自封胶筒、锥体与中心管之间形成一空腔，所述空腔内设有沿中心管长轴方向延伸的复位弹簧；所述活塞体一端抵住锥体的端面，另一端与中心管连接固定，且活塞体与中心管之间设有密封圈；在活塞体的外侧还螺纹连接有一缸套，活塞体与缸套螺纹连接之间还增设有密封圈；缸套远离锥体的一端还与中心管螺纹连接固定，缸套与中心管螺纹连接之间也增设有密封圈，且在活塞体与缸套之间的中心管上还设有一注水流道；缸套靠近锥体的一端还螺纹连接有一外罩，且外罩的另一端抵住锥体的端面；
所述接头内依次螺纹连接有滤管和下中心管，且滤管与下中心管之间留有一定的间隙；在滤管的外端部还螺纹连接有一胶筒套A，滤管与胶筒套A螺纹连接内端之间还设有密封圈，胶筒套A的另一端与下中心管螺纹连接；在靠近下中心管外端部的一段螺纹连接有一胶筒套B，且在下中心管与胶筒套B螺纹连接内端之间还设有密封圈；在胶筒套A与胶筒套B之间还套装有胶筒，胶筒的两端分别与胶筒套A与胶筒套B螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的验窜封隔器，其特征在于：所述自封胶筒主体由胶筒座连接段、过渡段和锥体连接段沿自封胶筒主体轴向依次同轴连接构成，所述胶筒座连接段的外端面具有一个与胶筒座配合的倾斜斜面A，所述锥体连接段的内端面具有一个与锥体配合的倾斜斜面B。
3.根据权利要求1所述的验窜封隔器，其特征在于：所述接头为一阶梯台阶状接头主体，所述接头主体由上中心管连接段A、过渡段A、滤管连接段、过渡段B以及中心管连接段沿接头主体轴向依次同轴连接构成，所述中心管连接段的内端面具有一与中心管配合的倾斜斜面C，使得滤管、中心管与接头之间留有一定的间隙；所述中心管连接段的中心具有一沿中心管连接段轴向延伸的通孔，且所述通孔与滤管、中心管与接头之间的间隙连通。
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Cited By (2)
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| CN109029796A (zh) * | 2018-09-13 | 2018-12-18 | 北京科技大学 | 一种水压致裂地应力测试装置保护器 |
| CN111075389A (zh) * | 2020-03-01 | 2020-04-28 | 长江大学 | 一种带有径向支撑功能的封隔器 |
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| CN109029796B (zh) * | 2018-09-13 | 2023-11-03 | 北京科技大学 | 一种水压致裂地应力测试装置保护器 |
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| CN111075389B (zh) * | 2020-03-01 | 2024-04-30 | 长江大学 | 一种带有径向支撑功能的封隔器 |
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