CN111206900B

CN111206900B - 一种油田用双向锚定封隔器

Info

Publication number: CN111206900B
Application number: CN202010018549.9A
Authority: CN
Inventors: 王成军
Original assignee: Individual
Current assignee: Daqing Puqing Drilling Equipment Manufacturing Co ltd
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2020-10-09
Anticipated expiration: 2040-01-08
Also published as: CN111206900A

Abstract

本发明涉及石油开采技术领域，且公开了一种油田用双向锚定封隔器，包括上接头，所述上接头的内部固定连接有上中间管，所述上接头的中部活动套接有环形活塞，所述环形活塞的内环与上中间管活动套接，所述环形活塞的底端活动连接有滑套，所述滑套的底端螺纹连接有封隔套，所述封隔套的螺纹连接端与滑套之间卡接有锁紧环，所述锁紧环的内部活动套接有锁紧器。通过环形活塞、坐封剪钉、上下中间管、下锥体、卡瓦、卡瓦套的设置，使得封隔器在下井过程中受到的力都通过剪钉及下锥体作用到下中间管以及管柱上，无论怎样碰撞，或者在负压下掉落，都不会将力作用到卡瓦上而使卡瓦张开造成中途坐封，解决了封隔器提前坐封的问题。

Description

一种油田用双向锚定封隔器

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体为一种油田用双向锚定封隔器。

背景技术

封隔器时指具有弹性密封元件，并借此封隔各种尺寸管柱与井眼之间以及管柱之间环形空间，并隔绝产层，以控制产(注)液，保护套管的井下工具，其中双向锚定式封隔器由于其性能优越，可以双向承受较高的压力，广泛被人们所采用，其工作原理如下：坐封：封隔器下至设计位置后，从油管加液压、液压力传入封隔器液缸后，推动环形活塞下行并定位于解封锁块，同时压缩封隔件密封油管，卸压后锁紧机构锁紧，防止封隔件回弹，丢手时，卸掉油管压力，上提管柱至原管柱载荷，正转管柱，再提升管柱即可完成丢手，解封时，在提升管柱的同时靠胶筒与套管的摩擦力剪断解封销钉。

但现有的双向锚定封隔器在使用过程中还存在以下问题：

1、中途坐封能力不强，当悬挂较长防沙管或在大斜度井中下井过程中，管柱受力复杂，极易将力作用到封隔器卡瓦上而导致卡瓦中途坐封，其次，在重负作用下，极易发生大绳断落事故导致提起坐封，降低一次施工成功率，增加了作业费用。

2、在封隔器实际解封过程中，大部分采用卡簧式锁紧机构，这种机构需要严格控制回弹距离，而封隔器在进入油井时由于与管柱之间会产生较大的摩擦和多次碰撞，导致卡簧容易失调，难以精确的控制其回弹距离，导致解封效果差的问题。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种油田用双向锚定封隔器，具备防止提起坐封，解封结构简单，解封效率高的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种油田用双向锚定封隔器，包括上接头，所述上接头的内部固定连接有上中间管，所述上接头的中部活动套接有环形活塞，所述环形活塞的内环与上中间管活动套接，所述环形活塞的底端活动连接有滑套，所述滑套的底端螺纹连接有封隔套，所述封隔套的螺纹连接端与滑套之间卡接有锁紧环，所述锁紧环的内部活动套接有锁紧器，所述锁紧器的前端固定连接有连接套，所述连接套的外侧与滑套之间固定连接有坐封剪钉，所述锁紧器的内部与上中间管活动套接，所述上中间管的右端固定安装有封隔器球座，且上中间管右端的外侧活动套接有与锁紧器固定连接的下中间管，所述下中间管的一端的外侧活动套接有密封件，所述密封件另一端的外侧活动套接有上锥体，所述封隔套与上锥体之间卡接有环形封隔件，所述下中间管的另一端固定连接有下锥体，所述上锥体与下锥体之间活动套接有卡瓦套，所述卡瓦套的内部活动套接有位于下中间管外侧卡瓦，所述卡瓦的中部固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端与卡瓦套固定连接，所述下锥体的另一端固定连接有下接头。

优选的，所述锁紧器包括锁紧器主体，所述锁紧器主体的底部设置有锥形爪，所述锥形爪的外侧设置有锥体，且锥形爪内部设置有与下中间管卡接的解封剪钉。

优选的，所述锁紧环为具有一定形变量的开口圆环，且锁紧环内部设置有与锁紧器主体外侧相反的斜齿。

优选的，所述下中间管的一端与锁紧器固定连接，所述下中间管的另一端与下锥体固定连接。

优选的，所述卡瓦数量为六组，所述卡瓦截面为凹字形，且卡瓦的中部与卡瓦套之间固定连接有弹簧。

本发明具备以下有益效果：

1、通过环形活塞、坐封剪钉、上下中间管、下锥体、卡瓦、卡瓦套的设置，使得封隔器在下井过程中受到的力都通过剪钉及下锥体作用到下中间管以及管柱上，无论怎样碰撞，或者在负压下掉落，都不会将力作用到卡瓦上而使卡瓦张开造成中途坐封，解决了封隔器提前坐封的问题。

2、通过锁紧器的设置，在解封时，上提管柱，锥体上移，切断解封剪钉，锥形爪撑开锁紧环，使锁紧环从锁紧器上部松脱，使得封隔件和卡瓦失去锁紧力，恢复原状，将封隔器捞起，实现快速、高效的解封，解决了卡簧容易失调，难以精确控制回弹距离，导致解封效果差的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构局部放大图；

图3为本发明结构锁紧环示意图；

图4为本发明结构锁紧环截面示意图。

图中：1、上接头；2、上中间管；3、环形活塞；4、滑套；5、封隔套；6、锁紧环；7、锁紧器；701、锁紧器主体；702、锥形爪；703、锥体；704、解封剪钉；8、连接套；9、坐封剪钉；10、封隔器球座；11、密封件；12、封隔件；13、上锥体；14、下中间管；15、下锥体；16、卡瓦套；17、卡瓦；18、弹簧；19、下接头。

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。

请参阅图1-4，一种油田用双向锚定封隔器，包括上接头1，上接头1的内部固定连接有上中间管2，上接头1的中部活动套接有环形活塞3，环形活塞3的内环与上中间管2活动套接，环形活塞3的底端活动连接有滑套4，滑套4的底端螺纹连接有封隔套5，封隔套5的螺纹连接端与滑套4之间卡接有锁紧环6，锁紧环6的内部活动套接有锁紧器7，锁紧器7的前端固定连接有连接套8，连接套8的外侧与滑套4之间固定连接有坐封剪钉9，锁紧器7的内部与上中间管2活动套接，上中间管2的右端固定安装有封隔器球座10，且上中间管2右端的外侧活动套接有与锁紧器7固定连接的下中间管14，下中间管14的一端的外侧活动套接有密封件11，密封件11另一端的外侧活动套接有上锥体13，封隔套5与上锥体13之间卡接有环形封隔件12，下中间管14的另一端固定连接有下锥体15，上锥体13与下锥体15之间活动套接有卡瓦套16，卡瓦套16的内部活动套接有位于下中间管外侧卡瓦17，卡瓦17的中部固定连接有弹簧18，弹簧18的另一端与卡瓦套16固定连接，下锥体15的另一端固定连接有下接头19。

其中，锁紧器7包括锁紧器主体701，锁紧器主体701的底部设置有锥形爪702，锥形爪702的外侧设置有锥体703，且锥形爪702内部设置有与下中间管14卡接的解封剪钉704，在解封时，上提管柱(现有技术未画出)，锥体703上移，切断解封剪钉704，锥形爪702撑开锁紧环6，使锁紧环6从锁紧器7上部松脱，使得封隔件12和卡瓦17恢复原状，实现快速、高效的解封，解决了卡簧容易失调，难以精确控制回弹距离，导致解封效果差的问题。

其中，锁紧环6为具有一定形变量的开口圆环，且锁紧环6内部设置有与锁紧器主体701外侧相反的斜齿，坐封时，锁紧环6在环形活塞3以及滑套4的推动下向下移动的同时，由于相反的斜齿设计，在下移过程中同时进行锁紧，直至完全锁紧，解封时，锁紧器7上移，锁紧环6适当张开，完成解封。

其中，下中间管14的一端与锁紧器7固定连接，下中间管14的另一端与下锥体15固定连接，使得封隔器在下井过程中受到的力都通过剪钉及下锥体15作用到下中间管14以及管柱上，无论怎样碰撞，或者在负压下掉落，都不会将力作用到卡瓦17上而使卡瓦17张开造成中途坐封，解决了封隔器提前坐封的问题。

其中，卡瓦17数量为六组，卡瓦17截面为凹字形，且卡瓦17的中部与卡瓦套16之间固定连接有弹簧18，卡瓦17在重力和上下锥体的作用下极易向外张开，使得封隔器下井困难，卡瓦17与管壁摩擦严重，造成发生提前坐封，通过弹簧18和卡瓦套16的限制作用，使得卡瓦17能够快速顺利下井。

工作原理，在封隔器下井时，通过下中间管14的一端与锁紧器7固定连接，且下中间管14的另一端与下锥体15固定连接，使得封隔器在下井过程中受到的力都通过剪钉及下锥体15作用到下中间管14以及管柱上，无论怎样碰撞，或者在负压下掉落，都不会将力作用到卡瓦17上而使卡瓦17张开造成中途坐封，解决了封隔器提前坐封的问题，而且在解封时，上提管柱(现有技术未画出)，锥体703上移，切断解封剪钉704，锥形爪702撑开锁紧环6，使锁紧环6从锁紧器7上部松脱，使得封隔件12和卡瓦17恢复原状，实现快速、高效的解封，解决了卡簧容易失调，难以精确控制回弹距离，导致解封效果差的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种油田用双向锚定封隔器，包括上接头（1），所述上接头（1）的内部固定连接有上中间管（2），所述上接头（1）的中部活动套接有环形活塞（3），所述环形活塞（3）的内环与上中间管（2）活动套接，所述环形活塞（3）的底端活动连接有滑套（4），所述滑套（4）的底端螺纹连接有封隔套（5），其特征在于：所述封隔套（5）的螺纹连接端与滑套（4）之间卡接有锁紧环（6），所述锁紧环（6）的内部活动套接有锁紧器（7），所述锁紧器（7）的前端固定连接有连接套（8），所述连接套（8）的外侧与滑套（4）之间固定连接有坐封剪钉（9），所述锁紧器（7）的内部与上中间管（2）活动套接，所述上中间管（2）的右端固定安装有封隔器球座（10），且上中间管（2）右端的外侧活动套接有与锁紧器（7）固定连接的下中间管（14），所述下中间管（14）的一端的外侧活动套接有密封件（11），所述密封件（11）另一端的外侧活动套接有上锥体（13），所述封隔套（5）与上锥体（13）之间卡接有环形封隔件（12），所述下中间管（14）的另一端固定连接有下锥体（15），所述上锥体（13）与下锥体（15）之间活动套接有卡瓦套（16），所述卡瓦套（16）的内部活动套接有位于下中间管外侧的卡瓦（17），所述卡瓦（17）的中部固定连接有弹簧（18），所述弹簧（18）的另一端与卡瓦套（16）固定连接，所述下锥体（15）的另一端固定连接有下接头（19）;

所述锁紧器（7）包括锁紧器主体（701），所述锁紧器主体（701）的底部设置有锥形爪（702），所述锥形爪（702）的外侧设置有锥体（703），且锥形爪（702）内部设置有与下中间管（14）卡接的解封剪钉（704）;

所述锁紧环（6）为具有一定形变量的开口圆环，且锁紧环（6）内部设置有与锁紧器主体（701）外侧相反的斜齿;

所述下中间管（14）的一端与锁紧器（7）固定连接，所述下中间管（14）的另一端与下锥体（15）固定连接;

所述卡瓦（17）数量为六组，所述卡瓦（17）截面为凹字形，且卡瓦（17）的中部与卡瓦套（16）之间固定连接有弹簧（18）。