CN109488247A - 一种暂闭式封隔器 - Google Patents

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朱好阳
宋颖智
付小坡
强晓光
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Abstract

本发明公开了一种暂闭式封隔器,上接头下端螺纹连接中间接头上端并通过固定销钉固定,中间接头下端通过上内护帽套装连接上胶筒座上端,上胶筒座下部设置胶筒并通过上钢环上端螺纹连接,胶筒下端通过下钢环螺纹连接下胶筒座,中心管下端设置有第一进液通道,下胶筒座下部设置有棘爪滑套采用两端浮动式结构,保证封隔器的承压性能,通过棘爪滑套控制进液通道,可以防止下井过程中由于液流冲击造成封隔器的提前坐封,可以保护胶筒防止磨损,本发明主要应用于压裂、酸化、注水等工艺措施中,用于封隔地层,由于棘爪滑套的暂时封闭进液通道,施工过程中可以防止重复坐封,封隔器胶筒寿命长,该发明结构设计合理,操作简单,施工方便。

Description

一种暂闭式封隔器
技术领域
本发明涉及一种油田机械设备,具体是一种暂闭式封隔器。
背景技术
在采油工程中封隔器用来分层,封隔器上设计有采油通道,坐封时,活塞套上行,采油通道被打开;坐封后,上层压力作用在平衡活塞上,向上推胶筒,使解封销钉免受剪切力;解封时,靠胶筒与套管的摩擦力剪断解封销钉,活塞套下行,关闭采油通道。
油田常用的封隔器分为压缩式和扩张式两种结构,扩张式封隔器胶筒主要是由帘布线结构,油田采用的扩张式胶筒是通过内外之间的压差实现封隔器的坐封,但是在施工过程中存在诸多问题。
现有的胶筒结构简单、承压性能低,没有设置阻砂结构,进液通道容易进砂,造成砂卡胶筒,不具有防坐封机构,容易提前坐封和反复坐封,造成胶筒损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种暂闭式封隔器,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种暂闭式封隔器,包括上接头、中间接头、中心管、胶筒、棘爪滑套和固定环;上接头上端螺纹连接油管,所述上接头下端螺纹连接中间接头上端并通过固定销钉固定,中间接头下方内壁螺纹连接中心管上端外壁;所述中间接头下端通过上内护帽套装连接上胶筒座上端,上内护帽与上胶筒座螺纹连接,上胶筒座下部设置胶筒并通过上钢环上端螺纹连接;所述胶筒下端通过下钢环螺纹连接下胶筒座,中心管下端设置有第一进液通道,下胶筒座下部设置有棘爪滑套;
所述棘爪滑套上端套接中心管下端内部,棘爪滑套下端套接下接头上端内部,中心管下端与下接头螺纹连接,下接头上端外部套装在下胶筒座的下端内部并通过下内护帽限位;所述下内护帽与下胶筒座螺纹连接,下接头上端设有第二进液通道,下接头与下胶筒座之间预留第三进液通道。
作为本发明进一步的方案:所述中间接头上部外壁与上接头内壁之间通过两道第一密封圈密封连接,中间接头下部外壁与上接头内壁之间通过两道第三密封圈密封连接。
作为本发明再进一步的方案:所述胶筒由上钢环、内胶皮、钢丝、外胶皮以及下钢环硫化一体成型固定。
作为本发明再进一步的方案:所述胶筒与中心管之间预留有第四进液通道。
作为本发明再进一步的方案:所述棘爪滑套外部套设有四道第四密封圈,棘爪滑套下端开设有割缝间隙。
作为本发明再进一步的方案:所述棘爪滑套外部套设有固定环并通过剪切销钉连接。
作为本发明再进一步的方案:所述下接头上端外部设有两道第五密封圈。
作为本发明再进一步的方案:所述下接头螺纹连接背紧帽,下接头下端设置有供棘爪滑套通过的开启通道,下接头下端与油管通过螺纹连接。
作为本发明再进一步的方案:所述第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈、第四密封圈以及第五密封圈均采用O型圈。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该装置通过采用棘爪滑套控制进液通道,防止封隔器提前坐封和反复坐封,有效的保护封隔器胶筒,采用割缝结构可以防止砂子进入进液通道,防止砂卡胶筒,通过优化胶筒结构,采用内外胶皮和中间钢丝结构,提供胶筒的承压性能,并且通过采用两端浮动式结构,提供耐压性能。
附图说明
图1为暂闭式封隔器的结构示意图。
图2为暂闭式封隔器中A-A的剖视图。
图3为暂闭式封隔器中E处的的局部放大图。
图4为暂闭式封隔器中B-B的剖视图。
图5为暂闭式封隔器中F处的局部放大图。
图6为暂闭式封隔器中C-C的剖视图。
图中:1-上接头;2-第一密封圈;3-中间接头;4-固定销钉;5-上内护帽;6-第二密封圈;7-第三密封圈;8-上胶筒座;9-中心管;10-胶筒;11-下胶筒座;12-第四密封圈;13-棘爪滑套;14-第五密封圈;15-下内护帽;16-背紧帽;17-剪切销钉;18-固定环;19-下接头;55-第一进液通道;66-第二进液通道;77-第三进液通道;88-第四进液通道;99-开启通道;100-割缝间隙;111-上钢环;222-内胶皮;333-钢丝;444-外胶皮;555-下钢环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1~6,本发明实施例中,一种暂闭式封隔器,包括上接头1、中间接头3、中心管9、胶筒10、棘爪滑套13和固定环18;所述上接头1上端螺纹连接油管,上接头1下端螺纹连接中间接头3上端并通过固定销钉4固定,其中,中间接头3上部外壁与上接头1内壁之间通过两道第一密封圈2密封连接,中间接头3下部外壁与上接头1内壁之间通过两道第三密封圈7密封连接,中间接头3下方内壁螺纹连接中心管9上端外壁,并由两道第二密封圈6密封连接,通过多道密封圈使得上接头1与中间接头3以及中心管9之间密封导通,使用螺纹连接的方式保证机械强度,同时便于拆卸;所述中间接头3下端通过上内护帽5套装连接上胶筒座8上端,其中,上内护帽5与上胶筒座8螺纹连接,上胶筒座8下部设置胶筒10并通过上钢环111上端螺纹连接,胶筒10套接在中心管9的外部,需要说明的是,胶筒10与中心管9之间预留有第四进液通道88,利用上内护帽5实现对上胶筒座8与中间接头3之间进行限位,通过上钢环11实现胶筒10与上胶筒座8之间的对接。
所述胶筒10由上钢环111、内胶皮222、钢丝333、外胶皮444以及下钢环555硫化一体成型固定,其中,胶筒10下端通过下钢环555螺纹连接下胶筒座11,中心管9下端设置有第一进液通道55,下胶筒座11下部设置有棘爪滑套13,更近一步地,棘爪滑套13外部套设有四道第四密封圈12,需要说明的是,棘爪滑套13下端开设有割缝间隙100,利用棘爪滑套13暂时封闭第一进液通道55,从而使得液体不会进入中心管9与胶筒10之间的第四进液通道88;所述棘爪滑套13外部套设有固定环18并通过剪切销钉17连接,棘爪滑套13上端套接中心管9下端内部,棘爪滑套13下端套接下接头19上端内部,中心管9下端与下接头19螺纹连接,下接头19上端外部设有两道第五密封圈14,下接头19上端外部套装在下胶筒座11的下端内部并通过下内护帽15限位,通过棘爪滑套13下端进入下接头19下端的部分开启通道;所述下内护帽15与下胶筒座11螺纹连接,下接头19上端设有第二进液通道66,下接头19与下胶筒座之间预留第三进液通道77,棘爪滑套13张开后,钢球顺利通过中心管9下端的第一进液通道55进入下接头19上端的第二进液通道66然后进入下接头19与下胶筒座11之间的第三进液通道77。
实施例2
为了使本申请中的技术方案阐述的更加详实和完整,现在上述实施例1的基础上作部分补充和说明,以使得本申请中所采用的技术手段公开更加充分,具体来说,补充和说明部分的技术特征为,所述下接头19螺纹连接背紧帽16,实现对下胶筒座11的限位功能,下接头19下端设置有供棘爪滑套13通过的开启通道99,下接头19下端与油管通过螺纹连接,第一密封圈2、第二密封圈6、第三密封圈7、第四密封圈12以及第五密封圈14均采用O型圈。
本发明的工作原理是:该暂闭式封隔器通常多级使用并且与喷砂滑套或酸化节流器或配水器配套应用,管柱在下井过程中,由于棘爪滑套13暂时封闭第一进液通道55,液体不会进入暂闭式封隔器中心管9与胶筒10之间的第四进液通道88,避免了暂闭式封隔器提前坐封,工具下入到位后先施工下级封隔器,上级暂闭式封隔器由于棘爪滑套13的暂时封闭,上级暂闭式封隔器不会坐封,从而避免了重复坐封对胶筒的损坏,下级施工完成后,从油管投入对应的钢球,钢球通过油管进入暂闭式封隔器的棘爪滑套13下端的球面,井口继续打压,棘爪滑套13剪断剪切销钉17下行,棘爪滑套17下端进入下接头19下端的棘爪滑套13开启通道,棘爪滑套张开钢球顺利通过中心管下端的第一进液通道55进入下接头19上端的第二进液通道66然后进入下接头19与下胶筒座11之间的第三进液通道77,最后进入器中心管9与胶筒10之间的第四进液通道88,胶筒10在压力的作用下向外涨封,胶筒10的外胶皮444紧贴套管内壁封隔环空,上胶筒座8与下胶筒座11由于上内护帽5和下内护帽15的限位,可以实现自动补偿,提高耐压性能。
需要特别说明的是,本申请中棘爪滑套和剪切销钉为现有技术的应用,利用棘爪滑套实现在管柱下井时暂时封闭第一进液通道,避免了暂闭式封隔器提前坐封和重复坐封对胶筒的损坏,上胶筒座与下胶筒座由于上内护帽和下内护帽的限位,可以实现自动补偿,提高耐压性能,采用内外胶皮和中间钢丝结构,以及上下胶筒座采用两端浮动式结构,提高了封隔器的承压性能,采用棘爪滑套暂时控制进液通道,可以防止中途坐封和反复坐封,采用割缝式结构,砂子不会进入进液通道,防止砂卡胶筒为本申请的创新点,其有效解决了胶筒结构简单、承压性能低,没有设置阻砂结构和没有设置防坐封机构的问题。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种暂闭式封隔器,包括上接头(1)、中间接头(3)、中心管(9)、胶筒(10)、棘爪滑套(13)和固定环(18);上接头(1)上端螺纹连接油管,其特征在于,所述上接头(1)下端螺纹连接中间接头(3)上端并通过固定销钉(4)固定,中间接头(3)下方内壁螺纹连接中心管(9)上端外壁;所述中间接头(3)下端通过上内护帽(5)套装连接上胶筒座(8)上端,上内护帽(5)与上胶筒座(8)螺纹连接,上胶筒座(8)下部设置胶筒(10)并通过上钢环(111)上端螺纹连接;所述胶筒(10)下端通过下钢环(555)螺纹连接下胶筒座(11),中心管(9)下端设置有第一进液通道(55),下胶筒座(11)下部设置有棘爪滑套(13);
所述棘爪滑套(13)上端套接中心管(9)下端内部,棘爪滑套(13)下端套接下接头(19)上端内部,中心管(9)下端与下接头(19)螺纹连接,下接头(19)上端外部套装在下胶筒座(11)的下端内部并通过下内护帽(15)限位;所述下内护帽(15)与下胶筒座(11)螺纹连接,下接头(19)上端设有第二进液通道(66),下接头(19)与下胶筒座之间预留第三进液通道(77)。
2.根据权利要求1所述的一种暂闭式封隔器,其特征在于,所述中间接头(3)上部外壁与上接头(1)内壁之间通过两道第一密封圈(2)密封连接,中间接头(3)下部外壁与上接头(1)内壁之间通过两道第三密封圈(7)密封连接。
3.根据权利要求1所述的一种暂闭式封隔器,其特征在于,所述胶筒(10)由上钢环(111)、内胶皮(222)、钢丝(333)、外胶皮(444)以及下钢环(555)硫化一体成型固定。
4.根据权利要求3所述的一种暂闭式封隔器,其特征在于,所述胶筒(10)与中心管(9)之间预留有第四进液通道(88)。
5.根据权利要求1所述的一种暂闭式封隔器,其特征在于,所述棘爪滑套(13)外部套设有四道第四密封圈(12),棘爪滑套(13)下端开设有割缝间隙(100)。
6.根据权利要求1所述的一种暂闭式封隔器,其特征在于,所述棘爪滑套(13)外部套设有固定环(18)并通过剪切销钉(17)连接。
7.根据权利要求1所述的一种暂闭式封隔器,其特征在于,所述下接头(19)上端外部设有两道第五密封圈(14)。
8.根据权利要求1所述的一种暂闭式封隔器,其特征在于,所述下接头(19)螺纹连接背紧帽(16),下接头(19)下端设置有供棘爪滑套(13)通过的开启通道(99),下接头(19)下端与油管通过螺纹连接。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种暂闭式封隔器,其特征在于,所述第一密封圈(2)、第二密封圈(6)、第三密封圈(7)、第四密封圈(12)以及第五密封圈(14)均采用O型圈。
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