CN110374546B - 一种过电缆顶封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为过电缆顶封装置,包括替液机构、锚定密封及内锁机构、解封和过线机构,所述替液机构包括替液阀和堵塞器,所述替液阀由上接头、外工作筒、活塞阀、压帽、凸形密封件、导滑套、弹簧、调节螺母和转换接头有序连接构成;外工作筒上设置有连通孔;导滑套靠近转换接头的一端与所述转换接头的内孔连接,另一端与活塞阀内壁滑动连接,所述导滑套上螺纹连接有调节螺母,所述弹簧设置于所述调节螺母和所述活塞阀之间;所述堵塞器包括打捞头和密封段;所述密封段外表面设置有密封件,所述密封件位于所述活塞阀的内阀口内部与所述内阀口的内壁接触,形成对活塞阀与密封段的密封。本发明提供的过电缆顶封装置通过设置替液阀完成替液功能,操作简单。
Description
技术领域
本发明属于石油开采机械技术领域,涉及一种过电缆顶封装置。
背景技术
目前,油田的分层注水工艺正朝着智能化方向发展,对地层压力、分层流量和温度等参数进行的实时监测,并做出定量的分析,提高油田的开采水平;上述监测数据、调配指令下达实时传输和井下智能工具的供电均是通过电缆来完成的;国内油田分层注CO2工艺起步较晚,分层测试仍采用钢丝或电缆的测试调配方式,还未开展智能分注的方面的研究工作;针对油井套管扣气密封性较差,短时间即可形成刺漏和污染地表地层等问题,开展了大量的研究工作:①在注气井中均采用顶封来保护注入层以上的套管;②在顶封以上的油套环空,通过替入保护液来保护油管、套管;③作业前替入压井液、防止井喷,减少了占井时间,避免环境污染。现有CO2分注井中顶封,其座封形式主要为液压+机械式,如专利双作用压缩式封隔器及其使用方法(申请号201310333524.8),在液压机构坐封动作完成后,可以利用送入管柱下压的机械力来压缩胶筒,并通过锁环来把管柱对胶筒的压缩变形锁紧,这样就能更好地提高封隔器胶筒与套管间的接触应力,从而提高封隔器的密封能力;存在的缺陷:①剪钉(也就是解封销钉)要承受两个载荷,即解封载荷和下部管柱的重量,其寿命短容易解封失效;②采用单级油缸座封、压缩力小、密封不可靠,卡瓦、胶筒的动作不明确,若卡瓦先动作,则胶筒只能通过管柱力来座封。现有的过线顶封封隔器,主要在7寸套管以上的电泵采油井中使用,如专利一种可过电缆的大通径多孔封隔器(申请号201820294176.6),上端中心管2的内孔呈偏心设置,厚壁部分均布有多个旁通孔A26;存在的缺陷:刚体最大外径154.5mm,其最小内径为74mm,难以满足刚体最大外径115mm,其最小内径为46mm要求。两结构类型的顶封中均是通过组合工具来实现替液功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种过电缆顶封装置,以至少解决上述的一个技术问题。
本申请的技术方案为一种过电缆顶封装置,包括替液机构、锚定密封机构及内锁机构、解封机构和过线机构,所述替液机构包括替液阀和堵塞器,所述替液阀由上接头、外工作筒、活塞阀、压帽、凸形密封件、导滑套、弹簧、调节螺母和转换接头有序连接构成;所述外工作筒上设置有连通孔;所述导滑套靠近所述转换接头的一端与所述转换接头的内孔连接,另一端与所述活塞阀内壁滑动连接,所述导滑套上螺纹连接有调节螺母,所述弹簧设置于所述调节螺母和所述活塞阀之间;所述堵塞器包括打捞头和密封段;所述密封段外表面设置有密封件,所述密封件位于所述活塞阀的内阀口内部与所述内阀口的内壁接触,形成对活塞阀与密封段的密封。
进一步的,所述堵塞器用可溶解阀球代替。
进一步的,所述锚定密封机构及内锁机构由上活塞、上液缸、下活塞、下液缸、中心管、胶筒、隔环、动压环、胶座销钉、上锥套、内卡簧、卡簧套、瓦座销钉、连接销钉、外卡瓦套、片簧、外卡瓦、螺钉、卡瓦下座和下支撑座有序组合构成;所述锚定密封机构包括以下结构:所述下液缸远离上液缸的一端依次套有第一胶筒、隔环、第二胶筒和动压环,所述下液缸远离上液缸的一端与卡簧套连接;所述内锁机构包括以下结构:所述卡簧套内设置有内卡簧;所述内卡簧设置有内倒齿,与中心管上设置的外倒齿啮合,所述中心管在外倒齿上部配合面的上端、下部配合面的下端设置了进液口;所述上锥套、外卡瓦、片簧、螺钉、外卡瓦套、接销钉和卡瓦下座组合构成所述锚定机构。
进一步的,所述锚定密封机构及内锁机构在上下液缸推动下分步动作,依次为:(1)瓦座销钉被剪断,外卡瓦在上锥套推动下沿斜面径向伸出与套管内壁锚定,(2)胶座销钉被剪断,在动压环推动下压缩密封胶筒变形与套管内壁接触形成密封。
进一步的,解封机构和过线机构中,所述解封机构由转换接头、解封销钉、内中管、下过线头和下接头有序组合构成;所述过线机构由解封机构和锚定密封机构及内锁机构间形成的环形空间、转换接头、钢管电缆、密封接头、锥形密封件和下过线头构成;所述解封机构和所述过线机构通过解封销钉、锁套和锁块将锚定密封机构及内锁机构连接一体;所述转换接头、下过线头上设置一个或多个偏心孔,所述钢管电缆穿过所述偏心孔,与所述偏心孔密封连接;所述转换接头上下的内外螺纹分别连接替液阀和封隔器;所述下过线头与下接头连接。
进一步的,所述锚定密封机构及内锁机构还包括下平衡腔,所述下平衡腔设置在锚定密封机构及内锁机构的底端,由卡瓦下座、密封圈、中心管和下支撑座构成。
进一步的,所述解封机构包括相互平衡的环形腔与解封腔,所述环形腔和所述解封腔由转换接头、上活塞、解封销钉、密封圈、内中管、下锁套接头、锁块、锁块支体和下过线头构成。
进一步的,还包括泄油通道,所述泄油通道由中心管外倒齿下部配合面的下进液口与外卡瓦套的卡瓦孔构成。
进一步的,所述内中管上的进液孔由液锁阀替代:在下过线接头环周沿轴向的偏心孔内设置液锁阀;所述液锁阀由进液活塞、密封圈、弹簧和簧座构成,所述内中管分别与转换接头和下过线接头螺纹密封连接。
本申请提供的过电缆顶封装置,有以下优点:
通过设置替液阀完成替液功能,操作简单。
在保持46mm通径和最大外径115mm的条件下,实现了单根和多根电缆的穿越,保证了现有测试仪器的通过,提高了适应能力;
采用双液缸驱动及胶筒双向挤压方式,提高了承压能力;
利用卡瓦下座42平衡一个油缸的推力,减轻了锁块46承载力,多个器件的内孔形成台阶结构,保证解封可靠性;
解封后中心管28上的进液孔28-3与油套环空连通,可将管柱内的介质泄入井筒;
解封销钉19只承受上提管柱的剪切力,提高了封隔的可靠性;
井下智能工具测试数据通过穿越本发明的电缆,实时传输到地面控制系统,提高了开发效果。
附图说明
图1是本申请的一种过电缆顶封装置的整体结构示意图,
其中,为了便于放大观察,将该整体结构分为3段;
图2是图一中的第一段结构图;
图3是图一中的第二段结构图;
图4是图一中的第三段的一种结构图。
图5是图一中的第三段的另一种结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
需要说明的是,本申请提及的上端、下端、顶端、底端等位置是以该装置使用状态为准,这些都是本领域技术人员熟知的。
本申请提供了一种过电缆顶封装置,参见图1-图4,包括替液机构、锚定密封机构及内锁机构、解封机构和过线机构,所述替液机构包括替液阀和堵塞器,所述替液阀由上接头、外工作筒、活塞阀、压帽、凸形密封件、导滑套、弹簧、调节螺母和转换接头有序连接构成;进一步的,所述上接头与外工作筒密封配合;所述外工作筒与所述转换接头密封配合,所述活塞阀8靠近所述上接头的一端套入凸形密封件10,通过压帽9压紧,另一端与工作筒密封配合;所述密封段与所述打捞头密封连接;所述外工作筒上设置有连通孔;所述导滑套靠近所述转换接头的一端与所述转换接头的内孔螺纹连接,另一端与所述活塞阀内壁滑动连接,所述导滑套上螺纹连接有调节螺母,所述弹簧设置于所述调节螺母和所述活塞阀之间;所述堵塞器包括打捞头和密封段;所述密封段外表面设置有密封件,所述密封件位于所述活塞阀的内阀口内部与所述内阀口的内壁接触,形成对活塞阀与密封段的密封。
实施例1:实施例1为一种替液阀的具体的实施方式:所述替液阀包括上接头1、外工作筒3、活塞阀8、压帽9、凸形密封件10、导滑套12和转换接头16;所述上接头1的外表面设置有第一外槽1a,所述第一外槽内设置有第一O密封圈2,所述上接头与外工作筒3螺纹连接,且所述第一O密封圈2位于所述外工作筒内部与所述外工作筒的内壁接触,形成对外工作筒与上接头的密封;所述外工作筒3远离所述上接头的一端与所述转换接头16螺纹连接,所述转换接头的外表面设置有第二外槽16a,所述第二外槽内设置有第二O密封圈16b,所述第二O密封圈16b位于所述外工作筒内部与所述外工作筒的内壁接触,形成对外工作筒与转换接头的密封,所述外工作筒上设置有连通孔3-1;所述活塞阀8靠近所述上接头的一端套入凸形密封件10,通过压帽9压紧,另一端外表面设置有第三外槽8a,所述第三外槽内设置有第三O密封圈11,所述第三O密封圈和所述凸型密封件位于所述外工作筒内部与所述外工作筒的内壁接触,形成对外工作筒与活塞阀的密封;所述导滑套12靠近所述转换接头的一端与所述转换接头16的内孔螺纹连接,另一端与所述活塞阀内壁滑动连接,所述导滑套12上螺纹连接有调节螺母14,所述调节螺母和所述活塞阀之间设置有弹簧13。
实施例2:实施例2为一种堵塞器的具体的实施方式:所述堵塞器包括打捞头4和密封段6;所述密封段6靠近所述上接头的一端(也就是密封段的上端)与打捞头4螺纹连接,且该端外表面设置有第四外槽6a,所述第四外槽内设置有第四O密封圈5,所述第四O密封圈5位于所述打捞头内部与所述打捞头的内壁接触,形成对打捞头与密封段的密封;所述密封段6的另一端(也就是密封段的上端)外表面设置有密封件7,一般的,密封件的设置方式和第四O密封圈设置方式相同,密封件可以是密封圈;所述密封件位于所述活塞阀的内阀口8-1内部与所述内阀口的内壁接触,形成对活塞阀与密封段的密封。
本申请中,所述堵塞器可以用可溶解阀球代替。
作为一种优选的方案,所述锚定密封机构及内锁机构由上活塞、上液缸、下活塞、下液缸、中心管、胶筒、隔环、动压环、胶座销钉、上锥套、内卡簧、卡簧套、瓦座销钉、连接销钉、外卡瓦套、片簧、外卡瓦、螺钉、卡瓦下座和下支撑座有序组合构成;所述锚定密封机构包括以下结构:所述下液缸远离上液缸的一端依次套有第一胶筒、隔环、第二胶筒和动压环,所述下液缸远离上液缸的一端与卡簧套螺纹连接;所述内锁机构包括以下结构:所述卡簧套内设置有内卡簧,所述内卡簧设置有内倒齿,与中心管上设置的外倒齿啮合,所述中心管在外倒齿上部配合面的上端、下部配合面的下端设置了进液口;所述上锥套、外卡瓦、片簧、螺钉、外卡瓦套、接销钉和卡瓦下座组合构成所述锚定机构。
进一步的,所述锚定密封机构及内锁机构还包括下平衡腔,所述下平衡腔设置在锚定密封机构及内锁机构的底端,由卡瓦下座、密封圈、中心管和下支撑座构成。所述解封机构包括相互平衡的环形腔20b与解封腔43b,所述环形腔和所述解封腔由转换接头、上活塞、解封销钉、密封圈、内中管、下锁套接头、锁块、锁块支体和下过线头构成。需要说明的是,下平衡腔、环形腔和解封腔是均是腔室结构,为了区分方便而分别命名的。
进一步的该电缆顶封装置还包括泄油通道,所述泄油通道由中心管外倒齿下部配合面的下进液口与外卡瓦套的卡瓦孔构成,卡瓦孔直径大于卡瓦直径。
实施例3:实施例3为一种锚定密封机构及内锁机构的具体的实施方式:所述锚定密封机构及内锁机构包括:上活塞20、上液缸23、下活塞25、下液缸27、中心管28、胶筒29、隔环30、动压环31、胶座销钉32、上锥套33、内卡簧34、卡簧套35、瓦座销钉36、连接销钉37、外卡瓦套38、片簧39、外卡瓦40、螺钉41、卡瓦下座42和下支撑座43;所述下活塞25一端套入内置有第五O密封圈26的上液缸23,与上活塞20螺纹连接,另一端的外表面设置有第六O密封圈25a,所述第六O密封圈25a位于所述下液缸27内部与所述下液缸的内壁接触,形成对下活塞与下液缸的密封,所述上活塞20一端的外表面设置有第七O密封圈24,所述第七O密封圈位于所述上液缸23内孔内,与所述上液缸内壁接触,形成对上活塞与上液缸的密封;所述上液缸内在第五O密封圈26与所述第七O密封圈24之间形成上液缸腔23a,所述下活塞上设置有与所述上液缸腔连通的第一进液口25-1;所述下活塞25另一端内壁与中心管28的一端螺纹连接,下液缸27内置有第八O密封圈27a,所述第八O密封圈27a位于中心管28外表面与下液缸之间,形成对下液缸与中心管的密封;所述下液缸内在第六O密封圈25a与第八O密封圈27a之间形成下液缸腔27b,所述中心管上设置有与所述下液缸腔连通的第二进液口28-1;所述下液缸27远离上液缸的一端依次套有第一胶筒29、隔环30、第二胶筒291和动压环31,所述下液缸上设置有阻挡部27c,所述第一胶筒位于所述阻挡部与隔环之间;所述卡簧套35内设置有内卡簧34,卡簧套与下液缸27远离上液缸的一端螺纹连接,优选的,所述卡簧套上设置有内锥面35-1,所述卡簧的底端设置有与所述内锥面配合的锥面,动压环31与上锥套33螺纹连接,所述上锥套33与卡簧套35用胶座销钉32连接;所述内卡簧34远离所述下液缸的一端设置有内倒齿34a,所述中心管上设置有与所述内倒齿配合的外倒齿28-2;所述外卡瓦40与片簧39用螺钉41固定为组合体,所述组合体位于外卡瓦套38内与所述外卡瓦套形成卡瓦结构,所述卡瓦结构套于中心管28上,所述外卡瓦套38的一端分别用瓦座销钉36、第一连接销钉37与上锥套33连接,另一端套在卡瓦下座42上并通过第二连接销钉371连接;所述卡瓦下座42一端内置有第九O密封圈42a,所述第九O密封圈42a与中心管28接触形成对卡瓦下座与中心管的密封,所述卡瓦下座的另一端套于下支撑座43上,所述支撑座43的外表面设置有第十O密封圈43a,所述第十O密封圈43a与所述卡瓦下座的内壁接触形成对支撑座43与卡瓦下座的密封;所述卡瓦下座42内在第九O密封圈42a与第十O密封圈43a之间形成下平衡腔42b,所述中心管上设置有与所述下平衡腔连通的第三进液口28-3,第三进液口也就是中心管外倒齿下部配合面的下进液口。
本申请中所述锚定密封机构及内锁机构在上下液缸推动下分步动作,依次为:(1)瓦座销钉被剪断,外卡瓦在上锥套推动下沿斜面径向伸出与套管内壁锚定,(2)胶座销钉被剪断,在动压环推动下压缩密封胶筒变形与套管内壁接触形成密封。
作为一种优选的方案,解封机构和过线机构中,所述解封机构由转换接头、内中管、下过线头和下接头有序组合构成;所述过线机构由解封机构和锚定密封机构及内锁机构间形成的环形空间、转换接头、钢管电缆、密封接头、锥形密封件和下过线头构成;所述解封机构和所述过线机构通过解封销钉、锁套和锁块连接;所述转换接头、下过线头上设置有多个偏心孔,所述钢管电缆穿过所述偏心孔,与所述偏心孔通过锥形密封件及密封接头密封连接;所述转换接头上下的内外螺纹分别连接替液阀和封隔器;所述下过线头与下接头连接,一般使用螺纹连接或焊接。
作为一种优选的方案,解封机构和过线机构中,所述解封机构由转换接头、内中管、下过线头和下接头有序组合构成;所述过线机构由解封机构和锚定密封机构及内锁机构间形成的环形空间、转换接头、钢管电缆、密封接头、锥形密封件和下过线头构成;所述解封机构和所述过线机构通过解封销钉、锁套和锁块将锚定密封机构及内锁机构连接一体;所述转换接头、下过线头上设置有多个偏心孔,所述钢管电缆穿过所述偏心孔,与所述偏心孔通过锥形密封件及密封接头密封连接;所述转换接头上下的内外螺纹分别连接替液阀和封隔器;所述下过线头与下接头连接,一般使用螺纹连接或焊接。
实施例4:实施例4为一种解封机构的具体的实施方式:解封机构包括:转换接头16、解封销钉19、锚定密封机构及内锁机构的内孔、内中管22、下支撑座43、下锁套45、锁块46、下过线头47和下接头50;所述转换接头16远离所述上接头的一端的内壁与内中管22螺纹连接并且与所述内中管位于锚定密封机构及内锁机构的内孔中,所述转换接头16远离所述上接头的一端与所述上活塞另一端密封连接,具体的,转换接头16远离所述上接头的一端的外表面设置有第十一O密封圈21,所述第十一O密封圈21与所述上活塞20另一端(也就是远离第七O密封圈一端)的内壁接触形成对转换接头16与上活塞的密封;所述转换接头与所述上活塞通过所述解封销钉19固定,一般的,转换接头表面设置环形槽或定位孔,第十一O密封圈套于环形槽上,解封销钉穿过上活塞旋入环形槽内;所述内中管22一端与所述转换接头连接,另一端与下过线头47螺纹连接,所述下过线头47与下支撑座密封连接,具体的,所述下过线头外表面设置有第十二O密封圈44,所述第十二O密封圈44与所述下支撑座43未与所述卡瓦下座连接的一端的内壁接触,形成对下过线头47与下支撑座的密封,所述下过线头远离所述下支撑座43的一端的外表面设置有凹槽(异径槽47-1);所述锁块46位于下支撑座43的径向孔内,一端与下过线头接触,另一端与所述锁套45的内壁接触,所述下锁套45与所述卡瓦下座42的远离所述上接头的一端螺纹连接,将解封机构与锚定密封机构及内锁机构形成一个整体;所述下过线头47与下接头50螺纹连接。为了便于固定电缆,下接头50上安装锥形密封环48和压帽49。
实施例5:实施例5为一种过线机构的具体的实施方式,所述过线机构包括钢管电缆15、密封接头17、锥形密封件18、解封机构和锚定密封机构及内锁机构组装后形成的环形空间;所述解封机构与锚定密封机构及内锁机构组装后形成一个环形空间即过线环空51,环形腔20b与解封腔43b处于过线环空两端,内中管22上的径向孔22-1连通解封腔,过线环空51一般可以是同心圆环,也可是月牙形;转换接头16和下过线头47上设置有多个偏心孔,钢管电缆15穿过所述偏心孔,通过锥形密封件18及密封接头17固定于转换接头上。生产时将钢管电缆15穿过后偏心孔后,塞入锥形密封件18,用密封接头17旋入压紧即可。
本申请中,O密封圈均可以通过设置环形的外槽或内槽的方式设置,当然还可以使用其它方式固定,此处不做具体限定。
作为一种实施方式,参见图5,所述内中管上的进液孔由液锁阀替代:在下过线接头环周沿轴向的偏心孔内设置液锁阀;所述液锁阀由进液活塞52、密封圈53、弹簧54和簧座55构成。具体的,密封圈53套于进液活塞上,使得进液活塞与偏心孔密封,弹簧座固定于进液活塞的远离下接头的一侧,弹簧位于弹簧座和进液活塞之间。
工作原理:座封:替液阀中的活塞阀8组件封闭油套连通孔3-1,压力液经内中管22上的径向孔22-1进入过线环空51,分别经过进液孔25-1、28-1和28-3进入上液缸23、下液缸27和卡瓦下座42的腔内,上下液缸在液压作用下,推动密封机构整体移动,在上锥套33的作用下瓦座销钉36首先被剪断,上锥套33的锥面推动作用下外卡瓦40径向伸出与套管内壁接触形成锚定,压力继续升高,胶座销钉32被剪断,动压环31上移压缩胶筒29变形与套管内壁接触形成密封,下液缸27推动内卡簧34前移,内卡簧34的内齿与中心管28下部的外倒齿28-2啮合,压力升高到设计值时稳压一定时间即完成座封,泄压后卡簧套35在胶筒回弹力略微回移,其内锥面35-1锁紧内卡簧34,防止退齿;由于环形空间51两端的环形腔20b与解封腔43b相互平衡,解封销钉19不承受液压载荷作用。
环空替液(或压井):投入堵塞器,与活塞阀8内孔密封配合后推动其下行,当凸形密封件10通过外工作筒3上的连通孔(径向孔)3-1时,油管内与油套环空连通,保护液(或压井液)从此进入油套环空,结束后捞起堵塞器;或投入可溶解阀球,与活塞阀8的内阀口8-1接触密封推动其下行,完成保护液(或压井液)的替入后,溶解阀球在规定时间内溶解,打开下部通道。
供电通讯:钢管电缆15的上端通向井口,下端与智能工具连接,实现了供电和测试数据实时传输。
解封:上提工具,锚定密封机构与套管接触不动,中心管28的外倒齿28-2带动内卡簧34上移,内卡簧34失去卡簧套35内锥面35-1锁紧力,内卡簧34被撑开,中心管28即解封机构与锚定密封机构产生相对位移,解封销钉19被剪断后,解封机构整体向上移动,锁块46落入下过线头47的异径槽47-1内,卡瓦下座42失去支撑,在胶筒29的回弹力和与套管产生的摩擦力作用下,锚定密封机构整体下行,外卡瓦40回收,实现解封。
工作实例:二级二段分注管柱,由油管+本发明+智能配注器+封隔器+智能配注器+油管+丝堵等构成,用油管连接依次下入井中,钢管电缆15上端无缺陷连接出井口与地面控制系统连接,下端与其它智能工具连接,保持供电及通讯正常。座封:地面发指令,上、下智能配注器的阀关闭,油管内加压时本发明及封隔器完成座封;油套环空替入保护液:投堵塞器,从井口油管内注入保护液,打开井口套管闸阀,替入与油套环空等体积的保护液,捞起堵塞器,油套通道3-1关闭,关闭井口套管闸阀;配注:地面发指令,上、下智能配注器的阀开启,两层同时注人CO2;其注入量、注入压力以及智能配注器的各项运行参数,通过钢管电缆15实时传输到地面控制室。作业时:投可溶解阀球,先用压井液替出保护液,阀球溶解后压井液充满井筒及压入地层;上提管柱本发明解封,依次从井中取出本发明及各智能工具。
综合上述,本申请提供的过电缆顶封装置,有以下优点:
通过设置替液阀完成替液功能,操作简单。
在保持46mm通径和最大外径115mm的条件下,实现了单根和多根电缆的穿越,保证了现有测试仪器的通过,提高了适应能力;
采用双液缸驱动及胶筒双向挤压方式,提高了承压能力;
利用卡瓦下座42平衡一个油缸的推力,减轻了锁块46承载力,多个器件的内孔形成台阶结构,保证解封可靠性;
解封后中心管28上的进液孔28-3与油套环空连通,可将管柱内的介质泄入井筒;
解封销钉19只承受上提管柱的剪切力,提高了封隔的可靠性;
井下智能工具测试数据通过穿越本发明的电缆,实时传输到地面控制系统,提高了开发效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,第一、第二等词语只是用于名称的区分,不是对技术术语的限制,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种过电缆顶封装置,包括替液机构、锚定密封机构及内锁机构、解封机构和过线机构,其特征在于;
所述替液机构包括替液阀和堵塞器,所述替液阀包括上接头、外工作筒、活塞阀、压帽、凸形密封件、导滑套和转换接头;所述上接头的外表面设置有第一外槽,所述第一外槽内设置有第一O密封圈,所述上接头与外工作筒螺纹连接,且所述第一O密封圈位于所述外工作筒内部与所述外工作筒的内壁接触,形成对外工作筒与上接头的密封;所述外工作筒远离所述上接头的一端与所述转换接头螺纹连接,所述转换接头的外表面设置有第二外槽,所述第二外槽内设置有第二O密封圈,所述第二O密封圈位于所述外工作筒内部与所述外工作筒的内壁接触,形成对外工作筒与转换接头的密封,所述外工作筒上设置有连通孔;所述活塞阀靠近所述上接头的一端套入凸形密封件,通过压帽压紧,另一端外表面设置有第三外槽,所述第三外槽内设置有第三O密封圈,所述第三O密封圈和所述凸形密封件位于所述外工作筒内部与所述外工作筒的内壁接触,形成对外工作筒与活塞阀的密封;所述导滑套靠近所述转换接头的一端与所述转换接头的内孔螺纹连接,另一端与所述活塞阀内壁滑动连接,所述导滑套上螺纹连接有调节螺母,所述调节螺母和所述活塞阀之间设置有弹簧;
所述堵塞器包括打捞头和密封段;
所述密封段靠近所述上接头的一端与打捞头螺纹连接,且该端外表面设置有第四外槽,所述第四外槽内设置有第四O密封圈,所述第四O密封圈位于所述打捞头内部与所述打捞头的内壁接触,形成对打捞头与密封段的密封;所述密封段的另一端外表面设置有密封件,所述密封件位于所述活塞阀的内阀口内部与所述内阀口的内壁接触,形成对活塞阀与密封段的密封;
所述锚定密封机构及内锁机构包括:上活塞、上液缸、下活塞、下液缸、中心管、胶筒、隔环、动压环、胶座销钉、上锥套、内卡簧、卡簧套、瓦座销钉、连接销钉、外卡瓦套、片簧、外卡瓦、螺钉、卡瓦下座和下支撑座;所述下活塞一端套入内置有第五O密封圈的上液缸,与上活塞20螺纹连接,另一端的外表面设置有第六O密封圈,所述第六O密封圈位于所述下液缸27内部与所述下液缸的内壁接触,形成对下活塞与下液缸的密封,所述上活塞一端的外表面设置有第七O密封圈,所述第七O密封圈位于所述上液缸内孔内,与所述上液缸内壁接触,形成对上活塞与上液缸的密封;所述上液缸内在第五O密封圈与所述第七O密封圈之间形成上液缸腔,所述下活塞上设置有与所述上液缸腔连通的第一进液口;所述下活塞另一端内壁与中心管的一端螺纹连接,下液缸内置有第八O密封圈,所述第八O密封圈位于中心管外表面与下液缸之间,形成对下液缸与中心管的密封;所述下液缸内在第六O密封圈与第八O密封圈之间形成下液缸腔,所述中心管上设置有与所述下液缸腔连通的第二进液口;所述下液缸远离上液缸的一端依次套有第一胶筒、隔环、第二胶筒和动压环,所述下液缸上设置有阻挡部,所述第一胶筒位于所述阻挡部与隔环之间;所述卡簧套内设置有内卡簧,卡簧套与下液缸远离上液缸的一端螺纹连接;所述内卡簧远离所述下液缸的一端设置有内倒齿,所述中心管上设置有与所述内倒齿配合的外倒齿;所述外卡瓦与片簧用螺钉固定为组合体,所述组合体位于外卡瓦套内与所述外卡瓦套形成卡瓦结构,所述卡瓦结构套于中心管上,所述外卡瓦套的一端分别用瓦座销钉、第一连接销钉与上锥套连接,另一端套在卡瓦下座上并通过第二连接销钉连接;所述卡瓦下座一端内置有第九O密封圈,所述第九O密封圈与中心管接触形成对卡瓦下座与中心管的密封,所述卡瓦下座的另一端套于下支撑座上,所述支撑座的外表面设置有第十O密封圈,所述第十O密封圈与所述卡瓦下座的内壁接触形成对支撑座与卡瓦下座的密封;所述卡瓦下座内在第九O密封圈与第十O密封圈之间形成下平衡腔,所述中心管上设置有与所述下平衡腔连通的第三进液口。
2.根据权利要求1所述的过电缆顶封装置,其特征在于,所述堵塞器用可溶解阀球代替。
3.根据权利要求1所述的过电缆顶封装置,其特征在于,所述锚定密封机构及内锁机构在上下液缸推动下分步动作,依次为:(1)瓦座销钉被剪断,外卡瓦在上锥套推动下沿斜面径向伸出与套管内壁锚定,(2)胶座销钉被剪断,在动压环推动下压缩密封胶筒变形与套管内壁接触形成密封。
4.根据权利要求1所述的过电缆顶封装置,其特征在于,解封机构和过线机构中,包括:转换接头、解封销钉、锚定密封机构及内锁机构的内孔、内中管、下支撑座、下锁套、锁块、下过线头和下接头;所述转换接头远离所述上接头的一端的内壁与内中管螺纹连接并且与所述内中管位于锚定密封机构及内锁机构的内孔中,所述转换接头远离所述上接头的一端与所述上活塞另一端密封连接;所述转换接头与所述上活塞通过所述解封销钉固定;所述内中管一端与所述转换接头连接,另一端与下过线头螺纹连接,所述下过线头与下支撑座密封连接;所述锁块位于下支撑座的径向孔内,一端与下过线头接触,另一端与所述锁套的内壁接触,所述下锁套与所述卡瓦下座的远离所述上接头的一端螺纹连接,将解封机构与锚定密封机构及内锁机构形成一个整体;所述下过线头与下接头螺纹连接;
所述过线机构由解封机构和锚定密封机构及内锁机构间形成的环形空间、转换接头、钢管电缆、密封接头、锥形密封件和下过线头构成;
所述解封机构和所述过线机构通过解封销钉、锁套和锁块连接;
所述转换接头、下过线头上设置有多个偏心孔,所述钢管电缆穿过所述偏心孔,与所述偏心孔密封连接;所述转换接头上下的内外螺纹分别连接替液阀和封隔器;所述下过线头与下接头连接。
5.根据权利要求1所述的过电缆顶封装置,其特征在于,所述下平衡腔设置在锚定密封机构及内锁机构的底端,由卡瓦下座、密封圈、中心管和下支撑座构成。
6.根据权利要求4所述的过电缆顶封装置,其特征在于,所述解封机构包括相互平衡的环形腔与解封腔,所述环形腔和所述解封腔由转换接头、上活塞、解封销钉、密封圈、内中管、下锁套接头、锁块、锁块支体和下过线头构成。
7.根据权利要求3所述的过电缆顶封装置,其特征在于,还包括泄油通道,所述泄油通道由中心管外倒齿下部配合面的下进液口与外卡瓦套的卡瓦孔构成。
8.根据权利要求6所述的过电缆顶封装置,其特征在于,所述内中管上的进液孔由液锁阀替代:在下过线接头环周沿轴向的偏心孔内设置液锁阀;
所述液锁阀由进液活塞、密封圈、弹簧和簧座构成。
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