CN109322640B - 一种液压封隔连通器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压封隔连通器，属于油田开采技术领域。上述液压封隔连通器包括从上至下依次螺纹连接的上接头、保护套、中间接头、下外筒、外管和下接头，上接头、保护套、中间接头、下外筒、外管和下接头均为中空结构；保护套内部设置有换向中心管，换向中心管顶部设置有第一平台，与上接头接触，换向中心管外部设置有换向弹簧，换向弹簧顶部与第一平台接触，换向弹簧底部与中间接头顶部接触。本发明只需一趟带压作业设备作业下入底部连接有液压封隔连通器的封隔器，可以多次开启和关闭液压封隔连通器的生产通道，检泵作业时只需通过套管打压关闭通道，即可进行检泵作业，简化作业工序，提高施工成功率，降低作业风险，缩短施工周期。

Description

一种液压封隔连通器

技术领域

本发明涉及油田开采技术领域，特别是指一种液压封隔连通器。

背景技术

在油井开采过程中，压裂技术越来越普遍，压裂后会出现产能增加，地层压力高造成井口溢流，下入生产管柱需采用带压设备作业，带压设备作业存在施工复杂，成本高，施工周期长等缺点，而在生产过程中，随着生产的持续进行，会经常出现检泵作业措施需求，每次作业都需采用带压设备打捞井下生产管柱，延长了作业时间。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种液压封隔连通器，通过液压封隔连通器可以防止井喷和对地层的保护，防止洗井液污染地层，简化施工工序，缩短施工周期，节约作业费用。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

本发明提供一种液压封隔连通器，包括从上至下依次螺纹连接的上接头、保护套、中间接头、下外筒、外管和下接头，所述上接头、保护套、中间接头、下外筒、外管和下接头均为中空结构；

所述保护套内部设置有换向中心管，所述换向中心管穿过所述保护套和中间接头，所述换向中心管顶部设置有第一平台，与所述上接头接触，所述换向中心管外部设置有换向弹簧，所述换向弹簧顶部与所述第一平台接触，所述换向弹簧底部与所述中间接头顶部接触；

所述换向中心管下端侧壁开口，形成第三进液通道；

所述下外筒内部设置有第二平台，所述第二平台上固定设置有扶正环，所述扶正环外部设置有扶正弹簧，所述扶正弹簧顶部设置有球座，所述球座上方设置有上钢球，所述上钢球顶部与所述中间接头底部接触；

所述下接头内部自上而下依次设置有阀座、传压筒、承压环、浮动弹簧，并通过弹簧压环固定，所述弹簧压环顶部与所述浮动弹簧底端固定连接，所述浮动弹簧顶端与所述传压筒接触，所述传压筒外部设置所述承压环；所述弹簧压环与下接头下端螺纹连接；所述阀座上部设置有与所述阀座配套的下钢球。

进一步的，所述换向中心管外壁设置有长轨道和短轨道，所述长轨道与所述短轨道之间通过横向通道连通；所述中间接头上端内部螺纹连接有背紧帽，所述背紧帽下端连接有固定环，所述固定环上套装有导向销钉，所述导向销钉另一端设置在所述长轨道的槽内，所述液压封隔连通器通过改变所述导向销钉在长轨道和短轨道内的位置实现换向。

进一步的，所述球座外边缘部分设置有轴向通槽，所述球座外径与所述下外筒内径相同，所述轴向通槽与所述下外筒之间形成第四进液通道。

进一步的，所述中间接头下部设置为圆锥管腔，所述上钢球与所述中间接头圆锥管腔内壁相切。

进一步的，所述球座下部侧壁开设有第五进液通道。

进一步的，所述上接头内腔为第一进液通道；所述上接头与所述换向中心管之间存在空隙为第二进液通道；所述下外筒内腔为第六进液通道；所述扶正环内腔为第七进液通道；所述外管内腔为第八进液通道；所述下接头内腔为第九进液通道。

进一步的，所述上接头与保护套连接部分设置有第一O型圈，所述换向中心管上部与所述保护套接触部分设置有第二O型圈；所述中间接头与所述保护套连接部分设置有第三O型圈；所述换向中心管下部与所述中间接头接触部分设置有第四O型圈；所述中间接头与所述下外筒连接部分设置有第五O型圈；所述阀座与所述下接头接触部分设置有第六O型圈；所述外管与所述下接头连接部分设置有第七O型圈。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明连接在封隔器下端，液压封隔连通器生产通道处于关闭状态，封隔器坐封完成后，起出丢手部分，通过套管打压大于2Mpa，压力经过第一进液通道传入工具内部，之后传入第二进液通道，并在换向中心管上端产生一个向下的推力，换向中心管压缩换向弹簧，导向销钉沿着换向中心管外部的长轨道上行，到达上限位置，地面卸压后，在压缩换向弹簧的上顶力作用下，导向销钉沿着横向通道进入短轨道，实现换向，换向过程中换向中心管下端顶开上钢球，上钢球和中间接头之间形成液流通道，生产通道开启，液体经过第三进液通道、上钢球和中间接头之间的液流通道、第四进液通道、第五进液通道、第七进液通道进入第六进液通道和第八进液通道，由于下钢球与阀座采用向下单向浮动密封，液体推动下钢球、球阀和传压筒下行压缩浮动弹簧，到达承压环和弹簧压环的限位后实现密封，液体无法进入第九进液通道，可以防止洗井液进入地层，由于通道已经开启，下钢球与阀座是向下单向密封，液体可以从下往上通过，采用抽油泵抽油。如需要检泵作业时，与通道开启时一样，通过套管打压大于2Mpa，换向销钉沿着换向中心管外部的短轨道上行，到达上限位置后，在被压缩换向弹簧的上顶力作用下，导向销钉沿着横向通道进入长轨道，实现换向，通道关闭。

本发明只需一趟带压作业设备作业下入底部连接有液压封隔连通器的封隔器，封隔器坐封丢手后，套管打压关闭液压封隔连通器的生产通道，隔离地层压力，下入生产管柱时实现了井口无压作业，由于可以多次开启和关闭液压封隔连通器的生产通道，检泵作业时只需通过套管打压关闭通道，即可进行检泵作业，无需再采用带压设备，简化作业工序，提高施工成功率，降低作业风险，缩短施工周期。

附图说明

图1为本发明的液压封隔连通器结构示意图；

图2为本发明的换向中心管的外部结构示意图；

图3为图1中A-A的剖视图；

图4为图1中B-B的剖视图；

图5为图1中E部放大图

图6为本发明下接头结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种液压封隔连通器，见图1-6，包括从上至下依次螺纹连接的上接头1、保护套6、中间接头11、下外筒18、外管19和下接头26，上接头1、保护套6、中间接头11、下外筒18、外管19和下接头26均为中空结构；

保护套6内部设置有换向中心管4，换向中心管4穿过保护套6和中间接头11，换向中心管4顶部设置有第一平台41，与上接头1接触，换向中心管4外部设置有换向弹簧5，换向弹簧5顶部与第一平台41接触，换向弹簧5底部与中间接头11顶部接触；

换向中心管4下端侧壁开口，形成第三进液通道333；

下外筒18内部设置有第二平台181，第二平台181上固定设置有扶正环17，扶正环17外部设置有扶正弹簧16，扶正弹簧16顶部设置有球座15，球座15上方设置有上钢球14，上钢球14顶部与中间接头11底部密封接触；

下接头26内部自上而下依次设置有阀座21、传压筒24、承压环25、浮动弹簧27，并通过弹簧压环28固定，弹簧压环28顶部与浮动弹簧27底端固定连接，浮动弹簧27顶端与传压筒24接触，传压筒24外部设置承压环25；弹簧压环28与下接头26下端螺纹连接；阀座21上部设置有与阀座21配套的下钢球20；

传压筒24外部有一台阶，通过台阶进行行程定位，保证阀座21与下接头26一直处于密封状态。

本发明连接在封隔器下端，液压封隔连通器生产通道处于关闭状态，封隔器坐封完成后，起出丢手部分，通过套管打压大于2Mpa，压力经过第一进液通道传入工具内部，之后传入第二进液通道，并在换向中心管上端产生一个向下的推力，换向中心管压缩换向弹簧，导向销钉相对于换向中心管外部的长轨道上行，到达上限位置，地面卸压后，在被压缩换向弹簧的上顶力作用下，导向销钉沿着轨道槽进入短轨道，实现换向，换向过程中换向中心管下端顶开上钢球，上钢球和中间接头之间形成液流通道，生产通道开启，液体经过第三进液通道、上钢球和中间接头之间的液流通道、第四进液通道、第五进液通道、第七进液通道进入第六进液通道和第八进液通道，由于下钢球与阀座采用向下单向浮动密封，液体推动下钢球、阀座和传压筒下行压缩浮动弹簧，到达承压环和弹簧压环的限位后实现密封，液体无法进入第九进液通道，可以防止洗井液进入地层，由于通道已经开启，下钢球与阀座是向下单向密封，液体可以从下往上通过，采用抽油泵抽油。如需要检泵作业时，与通道开启时一样，通过套管打压大于2Mpa，换向销钉沿着换向中心管外部的短轨道上行，到达上限位置后，在被压缩换向弹簧的上顶力作用下，导向销钉沿着轨道槽进入长轨道，实现换向，换向过程中换向中心管上行，上钢球与中间接头下端密封接触，通道关闭。

本发明只需一趟带压作业设备作业下入底部连接有液压封隔连通器的封隔器，封隔器坐封丢手后，套管打压关闭液压封隔连通器的生产通道，隔离地层压力，下入生产管柱时实现了井口无压作业，由于可以多次开启和关闭液压封隔连通器的生产通道，检泵作业时只需通过套管打压关闭通道，即可进行检泵作业，无需再采用带压设备，简化作业工序，提高施工成功率，降低作业风险，缩短施工周期。

进一步的，换向中心管4外壁设置有长轨道88和短轨道99，长轨道88与短轨道99之间通过横向通道98连通；中间接头11上端内部螺纹连接有背紧帽7，背紧帽7下端连接有固定环8，固定环8上套装有导向销钉9，导向销钉9另一端设置在长轨道88的槽内，液压封隔连通器通过改变导向销钉9在长轨道88和短轨道99内的位置实现换向。

进一步的，中间接头11下部设置为圆锥管腔，上钢球14与中间接头11圆锥管腔内壁相切，实现装置的密封。

进一步的，球座15外边缘部分设置有轴向通槽，球座15外径与下外筒18内径相同，轴向通槽与下外筒18之间形成第四进液通道444。球座15下部侧壁开设有第五进液通道555。上接头1内腔为第一进液通道111；上接头1与换向中心管4之间空隙为第二进液通道222；下外筒18内腔为第六进液通道666；扶正环17内腔为第七进液通道777；外管19内腔为第八进液通道888；下接头26内腔为第九进液通道999，便于生产时产品的开采。

进一步的，上接头1与保护套6连接部分设置有第一O型圈2，换向中心管4上部与保护套6接触部分设置有第二O型圈3；中间接头11与保护套6连接部分设置有第三O型圈10；换向中心管4下部与中间接头11接触部分设置有第四O型圈12；中间接头11与下外筒18连接部分设置有第五O型圈13；阀座21与下接头26接触部分设置有第六O型圈22；外管19与下接头26连接部分设置有第七O型圈23。通过设置O型圈，实现液压封隔连通器的密封。

本发明中，液压封隔连通器通过套管打压和换向弹簧依次作用于换向中心管的下压和上顶力实现通道的开启和关闭；液压封隔连通器换向中心管上设有长轨道和短轨道，液压封隔连通器通过改变导向销钉在长轨道和短轨道位置实现换向；液压封隔连通器通过换向中心管顶开上钢球实现通道的开启；液压封隔连通器开启和关闭压力为大于2Mpa；液压封隔连通器套管打压时通过下钢球实现管柱密封；液压封隔连通器下端采用浮动单流阀结构，防止液锁；液压封隔连通器下端连接筛管或打孔管等辅助工具。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种液压封隔连通器，其特征在于，包括从上至下依次螺纹连接的上接头、保护套、中间接头、下外筒、外管和下接头，所述上接头、保护套、中间接头、下外筒、外管和下接头均为中空结构；

所述保护套内部设置有换向中心管，所述换向中心管穿过所述保护套和中间接头，所述换向中心管顶部设置有第一平台，与所述上接头接触，所述换向中心管外部设置有换向弹簧，所述换向弹簧顶部与所述第一平台接触，所述换向弹簧底部与所述中间接头顶部接触；

所述换向中心管下端侧壁开口，形成第三进液通道；

所述下外筒内部设置有第二平台，所述第二平台上固定设置有扶正环，所述扶正环外部设置有扶正弹簧，所述扶正弹簧顶部设置有球座，所述球座上方设置有上钢球，所述上钢球顶部与所述中间接头底部接触；

所述下接头内部自上而下依次设置有阀座、传压筒、承压环、浮动弹簧，并通过弹簧压环固定，所述弹簧压环顶部与所述浮动弹簧底端固定连接，所述浮动弹簧顶端与所述传压筒接触，所述传压筒外部设置所述承压环；所述弹簧压环与下接头下端螺纹连接；所述阀座上部设置有与所述阀座配套的下钢球。

2.根据权利要求1所述的液压封隔连通器，其特征在于，所述换向中心管外壁设置有长轨道和短轨道，所述长轨道与所述短轨道之间通过横向通道连通；所述中间接头上端内部螺纹连接有背紧帽，所述背紧帽下端连接有固定环，所述固定环上套装有导向销钉，所述导向销钉另一端设置在所述长轨道的槽内，所述液压封隔连通器通过改变所述导向销钉在长轨道和短轨道内的位置实现换向。

3.根据权利要求2所述的液压封隔连通器，其特征在于，所述球座外边缘部分设置有轴向通槽，所述球座外径与所述下外筒内径相同，所述轴向通槽与所述下外筒之间形成第四进液通道。

4.根据权利要求3所述的液压封隔连通器，其特征在于，所述中间接头下部设置为圆锥管腔，所述上钢球与所述中间接头圆锥管腔内壁相切。

5.根据权利要求4所述的液压封隔连通器，其特征在于，所述球座下部侧壁开设有第五进液通道。

6.根据权利要求5所述的液压封隔连通器，其特征在于，所述上接头内腔为第一进液通道；所述上接头与所述换向中心管之间存在空隙为第二进液通道；所述下外筒内腔为第六进液通道；所述扶正环内腔为第七进液通道；所述外管内腔为第八进液通道；所述下接头内腔为第九进液通道。

7.根据权利要求6所述的液压封隔连通器，其特征在于，所述上接头与保护套连接部分设置有第一O型圈，所述换向中心管上部与所述保护套接触部分设置有第二O型圈；所述中间接头与所述保护套连接部分设置有第三O型圈；所述换向中心管下部与所述中间接头接触部分设置有第四O型圈；所述中间接头与所述下外筒连接部分设置有第五O型圈；所述阀座与所述下接头接触部分设置有第六O型圈；所述外管与所述下接头连接部分设置有第七O型圈。