CN109281634A - 一种双胶筒封隔器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双胶筒封隔器，包括上接头、下接头以及中心管，所述中心管上套装有外管，所述外管上套装有上胶筒和下胶筒，所述外管于上、下胶筒之间套装有下缸套，下缸套与外管之间设有上行压缩上胶筒的上压套和下行压缩下胶筒的下活塞，中心管和外管于上压套和下活塞之间对应设有坐封进液孔，下缸套与上压套上相应设有配合锁紧的锁紧结构，下缸套与下活塞固定连接，所述外管于上胶筒上侧设有解封套组件，中心管上设有与解封套组件配合的提挂结构以在上提中心管时带动解封套组件上行以解封上胶筒；外管于下胶筒的下侧设有上提中心管时能够被下接头下侧管柱带动下行以解封下胶筒的解封座组件。本发明的双胶筒封隔器解封操作简单，解封效果好。

Description

一种双胶筒封隔器

技术领域

本发明涉及油田采油领域用的封隔器，具体涉及一种双胶筒封隔器。

背景技术

油田开发进入后期，油井含水越来越高，套管漏失现象越来越严重，应用封隔器封堵高含水层、套管漏失段是降低油井含水率，提高产量的重要手段。目前，封隔器大多为单胶筒封隔器，由于结构原因存在解封上提管柱时胶筒易损坏，存在坐封效果差的问题。

为此，授权公告号为CN203685109U的中国实用新型专利公开了一种双组胶筒封隔器，该封隔器包括上接头、下接头以及连接在上、下接头之间的中心管，中心管上套装有外中心管，外中心管上套装有上胶筒组，上胶筒组下外中心管外有外销钉挂，外销钉挂与外中心管之间有坐封活塞，对应坐封活塞上端外销钉挂内的外中心管和中心管壁上有坐封进液孔，坐封活塞下部外有锁环，锁环上端的外销钉挂内通过解封销钉连接有内销钉挂，锁环下端的外销钉挂内通过坐封销钉连接有坐封销钉挂，外销钉挂和坐封活塞下的外中心管外有下胶筒组。该封隔器采用双胶筒结构，坐封时实现双保险功能，提高了坐封效果和安全性；但是该封隔器解封时，由于外销钉挂位于上、下胶筒组之间，上提中心管解封过程中需克服上胶筒与套管之间的摩擦力剪断解封销钉，操作较为困难，存在解封难的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双胶筒封隔器，旨在解决现有双胶筒封隔器解封难的问题。

为实现上述目的，本发明的双胶筒封隔器的技术方案是：

双胶筒封隔器包括上接头、下接头以及设置在上、下接头之间的中心管，所述中心管上套装有外管，所述外管上套装有上胶筒和下胶筒，所述外管于上、下胶筒之间套装有下缸套，所述下缸套与外管之间设有上行压缩上胶筒的上压套和下行压缩下胶筒的下活塞，所述中心管和外管于上压套和下活塞之间对应设有坐封进液孔，坐封销钉，所述下缸套与上压套上相应设有上、下胶筒坐封后配合锁紧的锁紧结构，所述下缸套与下活塞固定连接，所述外管于上胶筒上侧设有用于与上胶筒挡止顶压配合以与上行的上压套配合实现上胶筒坐封的解封套组件，所述中心管上设有与解封套组件配合的提挂结构以在上提中心管时带动解封套组件上行以解封上胶筒；所述外管于下胶筒的下侧设有用于与下胶筒顶压配合以与下行的下活塞配合实现下胶筒坐封且在上提中心管时能够被下接头下侧管柱带动下行以解封下胶筒的的解封座组件。

其有益效果在于：本发明的双胶筒封隔器通过设置上胶筒和下胶筒，坐封时，两个胶筒达到双保险功能，进而提高坐封效果和安全性；解封时，上提中心管，中心管带动解封套组件上行从而完成对上胶筒的解封操作，下接头下侧的管柱带动解封座组件下行完成对下胶筒解封，与现有技术中的双胶筒封隔器比，本发明的双胶筒封隔器解封操作简单，解封效果好。

进一步的，所述锁紧结构包括套设在上压套上的上锁环以及设置在下缸套上端用于推动上锁环下行的上锁环座，所述上压套于上锁环的下侧设有与上锁环锁紧的锁扣结构。锁环和锁扣结构配合实现锁紧上压套和下活塞。

进一步的，所述锁扣结构包括设置在上压套上的螺纹段，所述上锁环与所述螺纹段摩擦配合实现锁紧。锁环上的卡爪与螺纹摩擦锁紧便于设置同时便于安装锁环。

进一步的，所述上缸套与下活塞之间设有上行主活塞，所述上行主活塞固定在下缸套或外管上，所述中心管与外管之间设有限位锁块，所述限位锁块被主活塞压紧在外管上。增强了双胶筒封隔器在下放过程中的稳定性。

进一步的，所述解封套组件包括上缸套和与上缸套螺纹连接的释放套，所述释放套与上接头通过剪钉连接，所述上缸套与中心管之间内装配有平衡活塞，所述平衡活塞一侧的上缸套上和平衡活塞另一侧的中心管上均设有过液孔，所述中心管于平衡活塞的下侧设有中心管上行时推动平衡活塞上行的凸台，所述凸台构成所述提挂结构。设置平衡活塞有助于保持内外压差平衡。

进一步的，所述解封套组件还包括与上缸套螺纹连接用于压紧上胶筒的压帽。压帽增强了上胶筒的坐封效果。

进一步的，所述解封座组件与下接头固定连接，所述外管通过锁块与下接头锁紧，所述中心管于锁块的下侧设有与锁块适配的避让槽以在上提中心管时供锁块进入而使外管与下接头脱开。便于下接头与外管脱离而被下侧管柱下拉解封下胶筒。

进一步的，所述解封座组件包括解封座以及被解封座推动下行的下锁环，所述外管于解封座的下侧设有与下锁环适配的锁扣结构。有助于对解封座进行限位。

进一步的，所述锁扣结构包括设置在外管上的螺纹段，所述下锁环与所述螺纹段摩擦配合实现锁紧。锁环上的卡爪与螺纹摩擦锁紧便于设置同时便于安装锁环。

进一步的，所述上接头内通过剪钉连接有洗井阀座，所述上接头对应洗井阀座位置处设有洗井孔。有助于清除上胶筒上侧的沉砂，便于解封操作以及增强了对上胶筒的保护。

附图说明

图1为本发明的双胶筒封隔器的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为图1中C处的放大图；

图中：1、上接头；2、洗井阀座；3、释放套；4、剪钉；5、上缸套；6、平衡活塞；7、压帽；8、上胶筒；9、中心管；10、外管；11、挡环；12、锁环座；13、上锁环；14、上压套；15、下缸套；16、主活塞；17、锁块；18、坐封销钉；19、锁块；20、下活塞；21、下胶筒；22、解封座；23、下锁环；24、连接套；25、支撑套；26、锁块；27、下接头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的双胶筒封隔器的具体实施例，如图1所示，包括上接头1、下接头27和设置在上接头1和下接头27之间的中心管9，中心管9上端与上接头1螺纹连接，中心管9下端与下接头27滑动密封配合。中心管9外侧套设有外管10，外管10的上、下两端均与中心管9密封配合且外管10的上、下两端与中心管9之间均设置有密封圈。外管10的下端还螺纹连接有支撑套25，支撑套25的下端伸入下接头27内并通过锁块26与下接头27固定，中心管9于锁块26的下侧具有供锁块26进入的避让槽以在上提中心管9时锁块26进入避让槽内实而使外管10与下接头27脱开。

参照图3，外管10上套装有上下间隔设置的上胶筒8和下胶筒21，外管10于上胶筒8和下胶筒21之间套装有下缸套15，外管10与下缸套15之间的环空内装配有上行压缩上胶筒8的上压套14和下行压缩下胶筒21的下活塞20，上压套14和下活塞20之间的中心管9和外管10上对应设置有坐封进液孔。下缸套15与上压套14上对应设有在上、下胶筒坐封后相配合的锁紧结构，锁紧结构具体包括套装在上压套14上的上锁环13和螺纹连接在下缸套15上端并上锁环13下行的锁环座12，上压套14于上锁环13的下侧具有与锁环的卡爪摩擦锁紧的螺纹段，其他实施例中，螺纹段也可是卡爪。为了增强上压套14对上胶筒8的压缩强度，外管10于锁环座12与上胶筒8之间还套装有挡环11。

为了保持本实施例的双胶筒封隔器的结构强度，防止封隔器在下入过程中中心管9与外管10发生相对运动，上压套14与下活塞20之间的环空内密封装配有主活塞16，主活塞16的上承压面位于坐封注液孔的上侧，主活塞16的外壁面具有向下的延伸段，延伸段通过坐封销钉18与下缸套15固定连接，延伸段内侧的外管10内设置有锁块17，锁块17的内侧伸入至中心管9内以在上下方向上对中心管9进行限位。外管10于锁块17的下侧还设置有锁块19，锁块19上侧被延伸段内侧的挡块挡止以在上下方向上对外管10进行限位，锁块17和锁块19均被主活塞16压紧。主活塞16的下端与下活塞20顶压配合，下活塞20的下端与下缸套15螺纹连接，下缸套15上还具有与下活塞20锁紧的固定销钉以防止下活塞20与下缸套15发生相对转动。下活塞20的下端具有外翻边，外翻边的上端面与下缸套15的下端面挡止配合以对下活塞20上行位置进行限位。

由图2可知，外管10于上胶筒8的上侧设置有解封上胶筒的解封套组件，解封套组件与上胶筒挡止配合以在上压套上行时压缩上胶筒实现坐封。解封套组件包括位于上胶筒上侧的压帽7、上缸套5和释放套3。其中，压帽7与外管10的上端螺纹连接并通过固定销钉固定以防止外管10与压帽7发生相对转动。压帽7的上端上缸套5螺纹连接，上缸套5的上端与上接头1密封配合且上缸套5与上接头1之间还设置有密封圈。上缸套5与中心管9之间的环空内密封装配有平衡中心管9内与封隔器外压差的平衡活塞6，平衡活塞6的内、外侧分别具有与上缸套5和中心管9密封的密封圈。平衡活塞6上侧的中心管9上和平衡活塞6下侧的上缸套5上具有过液孔。中心管9于平衡活塞6和外管10之间设有向外凸出的凸台以在上提中心管9时凸台可以带动平衡活塞6上行。上缸套5的上端与释放套3螺纹连接，且释放套3与上缸套5之间还设置有固定销钉以防止释放套3与上缸套5发生相对转动。释放套3的上端通过剪钉4与上接头1固定。

如图4所示，外管10于下胶筒21的下套设置有用于解封下胶筒21的解封座组件，解封座组件包括与下胶筒21顶压的解封座22以及螺纹连接在解封座22下端的连接套24，解封座22与连接套24之间还设置有固定销钉以防止解封套与连接套24发生相对转动。连接套24的下端与下接头27螺纹连接且通过固定销钉止转定位。解封座22内侧嵌装有下锁环23，外管10于下锁环23的下侧具有与下锁环23的卡爪摩擦锁紧的螺纹段，其他实施例中，螺纹段也可以是卡爪。

为了消除坐封过程中沉积在上胶筒8上侧的出砂对解封操作的影响，上接头1内密封装配有洗井阀座2，洗井阀座2为球阀座，洗井阀座2与上接头1之间设置有密封圈以增强上接头1与洗井阀座2之间到的密封性。洗井阀座2通过剪钉固定在上接头1内，且上接头1对应洗井阀座2位置处设置有洗井孔。洗井孔的中心轴线沿斜向下方向延伸，且洗井孔内端位于外端上侧，从而有助于将洗井孔下侧的沉砂冲出井外。

本发明的双胶筒封隔器使用时，将上接头1连接在油水管柱的油管上，管柱下放到设定位置时，开始坐封，中心管9内打压，中心管9内的液体由坐封进液孔进入下缸套15与外管10中的空腔内，推动主活塞16剪断坐封销钉18后上行，锁块17和锁块19让开限位位置，主活塞16上行推动上压套14上行并压缩上胶筒8，同时液体推动下活塞20下行压缩下胶筒21，同时带动下缸套15下行，上胶筒8和下胶筒21坐封后，被下行的锁环座12推动的锁环13与上压套14上的螺纹段摩擦锁紧，同时实现对上压套14和下活塞20的锁紧，完成坐封。坐封完成后进行分层改造、分层注水、分层采油等操作，操作完成后，由于部分井内出砂严重，为了降低出砂对解封操作造成影响以及对胶筒造成损坏，向管柱内投球，球与洗井阀座2配合，继续打压，洗井阀座2剪断剪钉下行让开洗井孔，洗井孔与油套环空建立起洗井通道，向管柱内注入洗井液进行洗井。完成洗井后进行解封操作，上提中心管9，剪钉4断裂中心管9上行，中心管9通过凸台带动平衡活塞6上行，平衡活塞6带动上缸套5上行，上缸套5带动压帽7上行解除对上胶筒8的压力，上胶筒8实现解封；中心管9上行的过程中，锁块26进入避让槽，支撑套25与下接头27脱开，下接头27在下侧管柱的拉力下下行，带动解封座22下行，解除对下活塞20的压力，下胶筒21实现解封，在此过程中，解封座22推动下锁环23下行并与上行的外管10上的螺纹段摩擦卡紧，防止了释放后的下胶筒21回弹，完成解封。

Claims (10)

1.双胶筒封隔器，包括上接头、下接头以及设置在上、下接头之间的中心管，所述中心管上套装有外管，所述外管上套装有上胶筒和下胶筒，所述外管于上、下胶筒之间套装有下缸套，所述下缸套与外管之间设有上行压缩上胶筒的上压套和下行压缩下胶筒的下活塞，所述中心管和外管于上压套和下活塞之间对应设有坐封进液孔，所述下缸套与上压套上相应设有上、下胶筒坐封后配合锁紧的锁紧结构，其特征在于：所述下缸套与下活塞固定连接，所述外管于上胶筒上侧设有用于与上胶筒挡止顶压配合以与上行的上压套配合实现上胶筒坐封的解封套组件，所述中心管上设有与解封套组件配合的提挂结构以在上提中心管时带动解封套组件上行以解封上胶筒；所述外管于下胶筒的下侧设有用于与下胶筒顶压配合以与下行的下活塞配合实现下胶筒坐封且在上提中心管时能够被下接头下侧管柱带动下行以解封下胶筒的解封座组件。

2.根据权利要求1所述的双胶筒封隔器，其特征在于：所述锁紧结构包括套设在上压套上的上锁环以及设置在下缸套上端用于推动上锁环下行的上锁环座，所述上压套于上锁环的下侧设有与上锁环锁紧的锁扣结构。

3.根据权利要求2所述的双胶筒封隔器，其特征在于：所述锁扣结构包括设置在上压套上的螺纹段，所述上锁环与所述螺纹段摩擦配合实现锁紧。

4.根据权利要求1所述的双胶筒封隔器，其特征在于：所述上缸套与下活塞之间设有上行主活塞，所述上行主活塞固定在下缸套或外管上，所述中心管与外管之间设有限位锁块，所述限位锁块被主活塞压紧在外管上。

5.根据权利要求1所述的双胶筒封隔器，其特征在于：所述解封套组件包括上缸套和与上缸套螺纹连接的释放套，所述释放套与上接头通过剪钉连接，所述上缸套与中心管之间内装配有平衡活塞，所述平衡活塞一侧的上缸套上和平衡活塞另一侧的中心管上均设有过液孔，所述中心管于平衡活塞的下侧设有中心管上行时推动平衡活塞上行的凸台，所述凸台构成所述提挂结构。

6.根据权利要求5所述的双胶筒封隔器，其特征在于：所述解封套组件还包括与上缸套螺纹连接用于压紧上胶筒的压帽。

7.根据权利要求1～6任一项所述的双胶筒封隔器，其特征在于：所述解封座组件与下接头固定连接，所述外管通过锁块与下接头锁紧，所述中心管于锁块的下侧设有与锁块适配的避让槽以在上提中心管时供锁块进入而使外管与下接头脱开。

8.根据权利要求7所述的双胶筒封隔器，其特征在于：所述解封座组件包括解封座以及被解封座推动下行的下锁环，所述外管于解封座的下侧设有与下锁环适配的锁扣结构。

9.根据权利要求8所述的双胶筒封隔器，其特征在于：所述锁扣结构包括设置在外管上的螺纹段，所述下锁环与所述螺纹段摩擦配合实现锁紧。

10.根据权利要求1～6任一项所述的双胶筒封隔器，其特征在于：所述上接头内通过剪钉连接有洗井阀座，所述上接头对应洗井阀座位置处设有洗井孔。