CN111456677A - 一种水力机械式封隔器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田开发技术领域，且公开了一种水力机械式封隔器，包括上接头，所述上接头的外表面固定连接有固定套，所述固定套的内侧活动卡接有锁爪，所述锁爪底部的外侧固定连接有环接套，所述环接套的内部活动卡接有卡瓦锁紧机构。该水力机械式封隔器，通过油水分离机构和密封套之间的配合，将封隔器下入到设计深度，利用油水分离机构中伸缩垫板与密封垫活动套接的方式，管道中的细小沙粒沿着密封垫的间隙滑出，推动密封套至密封套的侧面与套管的内腔贴合，同时推动伸缩垫板伸展将粘附的沙粒抖落，并与密封套、密封垫和套管形成密封的空间，便于使油水分离，并封堵低水，减少了油田采油中水分及杂质的含量，提高了油田采油的质量。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，具体为一种水力机械式封隔器。
背景技术
封隔器系是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，以控制产液，保护套管的井下工具，油田常用的皮碗封隔器为自封式，其皮碗外径大于套管内径，靠皮碗与套管的过盈配合来实现封隔器的密封，下井时阻力大，皮碗易磨损和刮坏，从而失去密封性，随着对油层的深入认识，厚油层挖潜势在必行，同时也对井下封隔器提出了更高的要求。
现有的油田开采过程中，经常会出现油井出水的问题，由于油层的不均匀性，使水在横向及纵向的推进并不均匀，生产过程中密封装置没有良好的将底水与油层进行隔绝，容易造成低水侵入到油层中，同时低水中含有沙粒等杂质，这样会造成采油管吸出大量水分及沙粒，沙粒吸附至地层，将砂埋油层进而导致产量下降，增加采油成本，同时降低了采出油的质量，为此我们提出一种水力机械式封隔器。
发明内容
本发明提供了一种水力机械式封隔器，具备提高了油田采油的质量和能够有效提高井口密封检测精准度的优点，解决了现有的油田开采过程中，经常会出现油井出水的问题，由于油层的不均匀性，使水在横向及纵向的推进并不均匀，生产过程中密封装置没有良好的将底水与油层进行隔绝，容易造成低水侵入到油层中，同时低水中含有沙粒等杂质，这样会造成采油管吸出大量水分及沙粒，沙粒吸附至地层，将砂埋油层进而导致产量下降，增加采油成本，同时降低了采出油的质量问题。
为实现以上目的，本发明提供如下技术方案予以实现：一种水力机械式封隔器，包括上接头，所述上接头的外表面固定连接有固定套，所述固定套的内侧活动卡接有锁爪，所述锁爪底部的外侧固定连接有环接套，所述环接套的内部活动卡接有卡瓦锁紧机构，所述环接套内腔的底部固定连接有球形座，所述球形座的顶部活动连接有钢球，所述钢球位于环接套的内部，所述环接套外表面的底部固定连接有密封套，所述环接套的底部固定连接有连接套，所述连接套的顶部固定连接有油水分离机构，所述油水分离机构包括有卡接套的外表面与连接套的正面固定连接，所述卡接套的内部活动套接有密封垫，所述连接套的外表面固定连接有锚定机构，所述连接套的底部固定卡接有下接头。
可选的，所述密封套的数量为两个，两个所述密封套之间通过连管固定连接，两个所述密封套之间的间距为两厘米。
可选的，所述卡接套的底部设置有固定环，所述固定环内表面与连接套的外表面固定连接，所述固定环的顶部与密封垫的底部相接触，所述密封垫的数量为四个，四个所述密封垫两两相邻之间的间距均相等，所述卡接套为密封垫左右两侧的顶部固定连接有弧形挡板。
可选的，所述密封垫的内部活动卡接有伸缩垫板，两个相邻所述密封垫之间上的间距为弧形挡板宽度的二分之一，所述密封垫的顶部与密封套的底部相接触。
可选的，所述连接套的外表面活动套接有套管，所述套管的内表面与固定套的外表面存在间隙，所述套管竖直方向的中线与球形座竖直反向的中线位于同一竖直直线上。
可选的，所述锁爪顶部的右侧固定连接有密封检测装置，所述密封检测装置包括有双头螺栓，所述双头螺栓的外表螺纹套接有卡接板，所述双头螺栓的左端卡接有剪切活塞，所述剪切活塞位于卡接板的左侧。
本发明提供了一种水力机械式封隔器，具备以下有益效果：
1、该水力机械式封隔器，通过油水分离机构和密封套之间的配合，将封隔器下入到设计深度，利用油水分离机构中伸缩垫板与密封垫活动套接的方式，且伸缩垫板位于密封垫的内部，此时管道中的细小沙粒沿着密封垫的间隙滑出，然后向封隔器内部管柱施加压力，推动密封套至密封套的侧面与套管的内腔贴合，同时推动伸缩垫板伸展将粘附的沙粒抖落，并与密封套、密封垫和套管形成密封的空间，便于使油水分离，并封堵低水，减少了油田采油中水分及杂质的含量，提高了油田采油的质量。
2、该水力机械式封隔器，通过密封检测装置中双头螺栓、卡接板和剪切活塞之间的配合，向转柱的内部施加适量的压力，当压力达到其承受的额定压力时，剪切活塞对双头螺栓进行剪切，使管柱内腔与封隔器的底部空间相连通，使封隔器内部形成压力，有利于对管柱进行释试压，当密封性较差时，将会产生一连串水泡，该水力机械式封隔器能够有效提高井口密封检测的精准度。
附图说明
图1为本发明中密封套与套管处于贴合状态的结构示意图；
图2为本发明中密封套与套管处于未贴合状态的结构示意图；
图3为本发明中的A处放大结构示意图；
图4为本发明中油水分离机构的细化示意图。
图中：1、上接头；2、锁爪；3、固定套；4、油水分离机构；41、卡接套；42、密封垫；43、伸缩垫板；44、弧形挡板；45、固定环；5、卡瓦锁紧机构；6、球形座；7、连接套；8、锚定机构；9、下接头；10、密封检测装置；101、双头螺栓；102、卡接板；103、剪切活塞；11、钢球；12、套管；13、密封套；14、环接套。
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1-4，一种水力机械式封隔器，包括上接头1，所述上接头1的外表面固定连接有固定套3，所述固定套3的内侧活动卡接有锁爪2，所述锁爪2底部的外侧固定连接有环接套14，所述环接套14的内部活动卡接有卡瓦锁紧机构5，所述环接套14内腔的底部固定连接有球形座6，所述球形座6的顶部活动连接有钢球11，所述钢球11位于环接套14的内部，所述环接套14外表面的底部固定连接有密封套13，所述环接套14的底部固定连接有连接套7，所述连接套7的顶部固定连接有油水分离机构4，所述油水分离机构4包括有卡接套41的外表面与连接套7的正面固定连接，所述卡接套41的内部活动套接有密封垫42，所述连接套7的外表面固定连接有锚定机构8，所述连接套7的底部固定卡接有下接头9。
其中，所述密封套13的数量为两个，两个所述密封套13之间通过连管固定连接，两个所述密封套13之间的间距为两厘米，向封隔器内部管柱施加压力，推动密封套13至密封套13的侧面与套管12的内腔贴合，同时推动伸缩垫板43伸展将粘附的沙粒抖落，并与密封套13、密封垫42和套管12形成密封的空间，便于使油水分离，并封堵低水，减少了油田采油中水分及杂质的含量，提高了油田采油的质量。
其中，所述卡接套41的底部设置有固定环45，所述固定环45内表面与连接套7的外表面固定连接，所述固定环45的顶部与密封垫42的底部相接触，所述密封垫42的数量为四个，四个所述密封垫42两两相邻之间的间距均相等，所述卡接套41为密封垫42左右两侧的顶部固定连接有弧形挡板44，过油水分离机构4和密封套13之间的配合，将封隔器下入到设计深度，利用油水分离机构4中伸缩垫板43与密封垫42活动套接的方式，且伸缩垫板43位于密封垫42的内部，此时管道中的细小沙粒沿着密封垫42的间隙滑出。
其中，所述密封垫42的内部活动卡接有伸缩垫板43，两个相邻所述密封垫42之间上的间距为弧形挡板44宽度的二分之一，所述密封垫42的顶部与密封套13的底部相接触，当密封套13受挤压与套管12相贴合时，此时伸缩垫板43同样受到挤压而与套管12的内腔相接触，填充密封套13和套管12之间的间隙。
其中，所述连接套7的外表面活动套接有套管12，所述套管12的内表面与固定套3的外表面存在间隙，所述套管12竖直方向的中线与球形座6竖直反向的中线位于同一竖直直线上解封封隔器，必然把环空和管柱中的压力释放掉，此时封隔器橡胶筒回缩到开始的位置，然后慢慢上提管柱，直至完全解封为止，若改变封隔器安放位置，需要依次对各段套管进行试压。
其中，所述锁爪2顶部的右侧固定连接有密封检测装置10，所述密封检测装置10包括有双头螺栓101，所述双头螺栓101的外表螺纹套接有卡接板102，所述双头螺栓101的左端卡接有剪切活塞103，所述剪切活塞103位于卡接板102的左侧，通过密封检测装置10中双头螺栓101、卡接板102和剪切活塞103之间的配合，向转柱的内部施加适量的压力，当压力达到其承受的额定压力时，剪切活塞103对双头螺栓101进行剪切，使管柱内腔与封隔器的底部空间相连通，使封隔器内部形成压力，有利于对管柱进行释试压，当密封性较差时，将会产生一连串水泡，该水力机械式封隔器能够有效提高井口密封检测的精准度。
工作步骤，封隔器和上部油管连接，并随管柱下入到设计深度，然后通过向上接头1的内部施加适宜的压力，推动环接套14底部的密封套13向下挤压，此时密封套13推动油水分离机构4向外侧伸展，同时挤压过后的密封套13的外表面与套管12的内表面相贴合，同时推动伸缩垫板43伸展将粘附的沙粒抖落，并与密封套13、密封垫42和套管12形成密封的空间，便于使油水分离，并封堵低水，便于对油管中的底水与开采的油层隔离。
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 (6)
1.一种水力机械式封隔器，包括上接头(1)，其特征在于：所述上接头(1)的外表面固定连接有固定套(3)，所述固定套(3)的内侧活动卡接有锁爪(2)，所述锁爪(2)底部的外侧固定连接有环接套(14)，所述环接套(14)的内部活动卡接有卡瓦锁紧机构(5)，所述环接套(14)内腔的底部固定连接有球形座(6)，所述球形座(6)的顶部活动连接有钢球(11)，所述钢球(11)位于环接套(14)的内部，所述环接套(14)外表面的底部固定连接有密封套(13)，所述环接套(14)的底部固定连接有连接套(7)，所述连接套(7)的顶部固定连接有油水分离机构(4)，所述油水分离机构(4)包括有卡接套(41)的外表面与连接套(7)的正面固定连接，所述卡接套(41)的内部活动套接有密封垫(42)，所述连接套(7)的外表面固定连接有锚定机构(8)，所述连接套(7)的底部固定卡接有下接头(9)。
2.根据权利要求1所述的一种水力机械式封隔器，其特征在于：所述密封套(13)的数量为两个，两个所述密封套(13)之间通过连管固定连接，两个所述密封套(13)之间的间距为两厘米。
3.根据权利要求1所述的一种水力机械式封隔器，其特征在于：所述卡接套(41)的底部设置有固定环(45)，所述固定环(45)内表面与连接套(7)的外表面固定连接，所述固定环(45)的顶部与密封垫(42)的底部相接触，所述密封垫(42)的数量为四个，四个所述密封垫(42)两两相邻之间的间距均相等，所述卡接套(41)为密封垫(42)左右两侧的顶部固定连接有弧形挡板(44)。
4.根据权利要求3所述的一种水力机械式封隔器，其特征在于：所述密封垫(42)的内部活动卡接有伸缩垫板(43)，两个相邻所述密封垫(42)之间上的间距为弧形挡板(44)宽度的二分之一，所述密封垫(42)的顶部与密封套(13)的底部相接触。
5.根据权利要求1所述的一种水力机械式封隔器，其特征在于：所述连接套(7)的外表面活动套接有套管(12)，所述套管(12)的内表面与固定套(3)的外表面存在间隙，所述套管(12)竖直方向的中线与球形座(6)竖直反向的中线位于同一竖直直线上。
6.根据权利要求1所述的一种水力机械式封隔器，其特征在于：所述锁爪(2)顶部的右侧固定连接有密封检测装置(10)，所述密封检测装置(10)包括有双头螺栓(101)，所述双头螺栓(101)的外表螺纹套接有卡接板(102)，所述双头螺栓(101)的左端卡接有剪切活塞(103)，所述剪切活塞(103)位于卡接板(102)的左侧。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220412 Address after: 163000 No. 8, Xinrong Road, industrial zone 3, high tech Zone, Daqing City, Heilongjiang Province (plant) Applicant after: DAQING DIYOU PETROLEUM MACHINERY Co.,Ltd. Address before: 065000 no.198, Bieguzhuang village, Bieguzhuang Town, Yongqing County, Langfang City, Hebei Province Applicant before: Liu Chao |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |