CN111927380B - 一种长效双胶筒双解封方式扩张封隔器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，属于石油技术领域，包括两段中心管，两段所述中心管的外侧壁上均固设有扩张胶筒，所述扩张胶筒的两端分别固接在胶皮筒座和中部接头内，所述胶皮筒座连接在连接头内，所述连接头的一端固接有上接头，一段中心管的中部接头通过胶圈与另一段中心管的上接头连接；保持封隔器处于坐封状态，达到扩张胶筒不解封，防止停注时窜层，避免封隔器继续下降与障碍物产生碰撞等，对封隔器起到保护作用，确保封隔器的不易受损，封隔器自身采用扩张式双胶筒密封，具有承压能力高、密封面积大、密封可靠以及承受负荷大的特点，对管柱的支撑力更强，延长管柱有效期。

Description

一种长效双胶筒双解封方式扩张封隔器
技术领域
本发明属于石油技术领域，具体涉及一种长效双胶筒双解封方式扩张封隔器。
背景技术
封隔器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，封隔器的分类有很多，有自封式封隔器、压缩式封隔器、扩张式封隔器等。
但是，现有的扩张式封隔器在未到达预设封隔位置之前进行封隔，无法在预设的封隔位置进行封隔，功能较为单一，停注后，胶筒自身发生解封，导致容易发生串层现象，且在下井过程中遇到障碍物后，容易受到碰撞受损，缺乏保护性，因此，不满足现有的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，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：一种长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，包括两段中心管，两段所述中心管的外侧壁上均固设有扩张胶筒，所述扩张胶筒的两端分别固接在胶皮筒座和中部接头内，所述胶皮筒座连接在连接头内，所述连接头的一端固接有上接头，一段中心管的中部接头通过胶圈与另一段中心管的上接头连接，所述中心管远离上接头的一端上连接有下接头，且下接头上固接有固定筒，所述固定筒上固设有抗阻机构，所述连接头的内部开设有与中心管内部连通的注液口，且注液口上密封连接有密封活塞，所述密封活塞铰接在两个铰接杆的一端上，且两个铰接杆的另一端分别与两个活动块相铰接，且两个活动块内均嵌设固设有滑套，且两个滑套均套设在滑杆上，所述滑杆固设在连接头内部开设的环腔内，所述滑杆处于滑块与环腔内壁之间的外侧壁上套设有复位弹簧a，所述连接头内还开设有与环腔连通的单向通道，且单向通道内固接有固定套，且固定套内套设有密封销，所述密封销通过复位弹簧b弹性连接在单向通道内，所述扩张胶筒内开设有与单向通道连通的进液通道以及与进液通道连通的胶筒囊腔。
作为一种优选的实施方式，所述密封活塞的外侧壁分别与两个连接杆的一端固接，且两个连接杆的另一端上均固接有限位套，且两个限位套分别套设在两个限位杆上，且两个限位杆均固设在环腔内。
作为一种优选的实施方式，所述抗阻机构包括固接在固定筒外侧壁上的固定环，且固定环的外侧壁与多个定位杆的一端相铰接，多个定位杆靠近固定环的外侧壁通过活动杆与活动环的外侧壁相铰接，活动环的内侧壁通过多个连接柱与套筒的外侧壁固接，套筒套设有活动柱，活动柱远离套筒的一端上固接有圆盘。
作为一种优选的实施方式，所述固定筒的外侧壁对应多个连接柱的位置均开设有通孔。
作为一种优选的实施方式，所述活动柱处于套筒和圆盘之间的外侧壁上套设有缓冲弹簧a，活动柱处于套筒内部的一端上固接有活动盘，且活动柱处于套筒内部和活动盘之间的外侧壁上套设有缓冲弹簧b。
作为一种优选的实施方式，所述胶皮筒座和连接头的连接处螺纹连接有解封销，且解封销延伸至单向通道内。
作为一种优选的实施方式，所述封隔器各零件均采取了表面镀镍磷防腐处理。
作为一种优选的实施方式，所述扩张胶筒的材料具体为耐油橡胶，胶圈的材料具体为丁腈橡胶。
与现有技术相比，本发明提供的长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，至少包括如下有益效果：
(1)封隔器下入到井内设计位置后，从油管内打压，液体从中心管通过注液口挤压密封活塞，使密封活塞打开，液体进入环腔内后再次挤压密封销，使单向通道打开，此时液体可通过进液通道进入胶筒囊腔中，靠液压撑开扩张胶筒，使扩张胶筒膨胀，确保其外表面紧贴井筒内壁，从而密封油套环形空间，停止打压后，在复位弹簧a和复位弹簧b的作用下，分别推动密封活塞和密封销复位，保持封隔器处于坐封状态，达到扩张胶筒不解封，防止停注时窜层；
(2)通过抗阻机构的设置，当封隔器在下井并遇到障碍物时，圆盘会首先接触到障碍物并推动套筒，套筒移动通过连接柱带动活动环移动，活动环移动在活动杆的作用下使得定位杆张开，从而利用定位杆顶住井筒的内壁，避免封隔器继续下降与障碍物产生碰撞等，对封隔器起到保护作用，确保封隔器的不易受损；
(3)通过缓冲弹簧a和缓冲弹簧b的作用，当圆盘接触到障碍物后，利用此时圆盘带动活动柱向套筒内部移动，缓冲弹簧a处于压缩状态，而缓冲弹簧b处于伸长状态，二者均可抵消圆盘与障碍物碰撞产生的力度，减缓对封隔器自身产生的伤害，缓冲效果好；
(4)封隔器自身采用扩张式双胶筒密封，具有承压能力高、密封面积大、密封可靠以及承受负荷大的特点，对管柱的支撑力更强，延长管柱有效期。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明扩张胶筒、胶皮筒座以及连接头处的部分剖视结构示意图；
图3为本发明抗阻机构的结构示意图；
图4为本发明套筒内部剖视的结构示意图；
图5为本发明A处放大的结构示意图。
图中：1、中心管；2、扩张胶筒；3、胶皮筒座；4、连接头；5、上接头；6、中部接头；7、胶圈；8、下接头；9、注液口；10、密封活塞；11、铰接杆；12、活动块；13、滑套；14、滑杆；15、复位弹簧a；16、环腔；17、连接杆；18、限位套；19、限位杆；20、单向通道；21、密封销；22、固定套；23、解封销；24、复位弹簧b；25、进液通道；26、胶筒囊腔；27、固定筒；28、抗阻机构；281、固定环；282、定位杆；283、活动杆；284、活动环；285、连接柱；286、通孔；287、套筒；288、活动柱；2881、缓冲弹簧a；2882、活动盘；2883、缓冲弹簧b；289、圆盘。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，包括两段中心管1，两段中心管1的外侧壁上均固设有扩张胶筒2，扩张胶筒2的两端分别固接在胶皮筒座3和中部接头6内，胶皮筒座3连接在连接头4内，连接头4的一端固接有上接头5，一段中心管1的中部接头6通过胶圈7与另一段中心管1的上接头5连接，中心管1远离上接头5的一端上连接有下接头8，且下接头8上固接有固定筒27，固定筒27上固设有抗阻机构28，抗阻机构28包括固接在固定筒27外侧壁上的固定环281，且固定环281的外侧壁与多个定位杆282的一端相铰接，多个定位杆282靠近固定环281的外侧壁通过活动杆283与活动环284的外侧壁相铰接，活动环284的内侧壁通过多个连接柱285与套筒287的外侧壁固接，套筒287套设有活动柱288，活动柱288远离套筒287的一端上固接有圆盘289（见图1和图3）；通过抗阻机构28的设置，当封隔器在下井并遇到障碍物时，圆盘289会首先接触到障碍物并推动套筒287，套筒287移动通过连接柱285带动活动环284移动，活动环284移动在活动杆283的作用下使得定位杆282张开，从而利用定位杆282顶住井筒的内壁，避免封隔器继续下降与障碍物产生碰撞等，对封隔器起到保护作用，确保封隔器的不易受损。
固定筒27的外侧壁对应多个连接柱285的位置均开设有通孔286（见图4）；便于连接柱285穿过。
活动柱288处于套筒287和圆盘289之间的外侧壁上套设有缓冲弹簧a2881，活动柱288处于套筒287内部的一端上固接有活动盘2882，且活动柱288处于套筒287内部和活动盘2882之间的外侧壁上套设有缓冲弹簧b2883（见图4）；通过缓冲弹簧a2881和缓冲弹簧b2883的作用，当圆盘289接触到障碍物后，利用此时圆盘289带动活动柱288向套筒287内部移动，缓冲弹簧a2881处于压缩状态，而缓冲弹簧b2883处于伸长状态，二者均可抵消圆盘289与障碍物碰撞产生的力度，减缓对封隔器自身产生的伤害，缓冲效果好。
连接头4的内部开设有与中心管1内部连通的注液口9，且注液口9上密封连接有密封活塞10，密封活塞10的外侧壁分别与两个连接杆17的一端固接，且两个连接杆17的另一端上均固接有限位套18，且两个限位套18分别套设在两个限位杆19上，且两个限位杆19均固设在环腔16内（见图2和图3）；当密封活塞10在移动时，可通过连接杆17带动限位套18在限位杆19上滑动，对密封活塞10起到限位的作用，确保密封活塞10的正常使用。
密封活塞10铰接在两个铰接杆11的一端上，且两个铰接杆11的另一端分别与两个活动块12相铰接，且两个活动块12内均嵌设固设有滑套13，且两个滑套13均套设在滑杆14上，滑杆14固设在连接头4内部开设的环腔16内，滑杆14处于滑块与环腔16内壁之间的外侧壁上套设有复位弹簧a15，连接头4内还开设有与环腔16连通的单向通道20，且单向通道20内固接有固定套22，且固定套22内套设有密封销21，密封销21通过复位弹簧b24弹性连接在单向通道20内，胶皮筒座3和连接头4的连接处螺纹连接有解封销23，且解封销23延伸至单向通道20内（见图2）；上提采油管柱，取出解封销23，扩张胶筒2内液体回流至单向通道20内，扩张胶筒2发生弹性变形恢复收缩，从而实现封隔器解封。
扩张胶筒2内开设有与单向通道20连通的进液通道25以及与进液通道25连通的胶筒囊腔26。
封隔器各零件均采取了表面镀镍磷防腐处理（见图1）；提高各零件的防腐性。
扩张胶筒2的材料具体为耐油橡胶，胶圈7的材料具体为丁腈橡胶（见图1和图2）；耐油橡胶自身的耐油性较好，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。
在使用时，封隔器下入到井内设计位置后，从油管内打压，液体从中心管1通过注液口9挤压密封活塞10，使密封活塞10打开，密封活塞10通过铰接杆11推动活动块12移动，进而使得复位弹簧a15处于压缩状态，液体进入环腔16内后再次挤压密封销21，密封销21移动使得复位弹簧b24处于压缩状态，并使单向通道20打开，此时液体可通过进液通道25进入胶筒囊腔26中，靠液压撑开扩张胶筒2，使扩张胶筒2膨胀，确保其外表面紧贴井筒内壁，从而密封油套环形空间，停止打压后，在复位弹簧a15和复位弹簧b24的作用下，分别推动密封活塞10和密封销21复位，保持封隔器处于坐封状态，达到扩张胶筒2不解封，防止停注时窜层，通过抗阻机构28的设置，当封隔器在下井并遇到障碍物时，圆盘289会首先接触到障碍物并推动套筒287，套筒287移动通过连接柱285带动活动环284移动，活动环284移动在活动杆283的作用下使得定位杆282张开，从而利用定位杆282顶住井筒的内壁，避免封隔器继续下降与障碍物产生碰撞等，对封隔器起到保护作用，确保封隔器的不易受损，通过缓冲弹簧a2881和缓冲弹簧b2883的作用，当圆盘289接触到障碍物后，利用此时圆盘289带动活动柱288向套筒287内部移动，缓冲弹簧a2881处于压缩状态，而缓冲弹簧b2883处于伸长状态，二者均可抵消圆盘289与障碍物碰撞产生的力度，减缓对封隔器自身产生的伤害，解封时，上提采油管柱，取出解封销23，扩张胶筒2内液体回流至单向通道20内，扩张胶筒2发生弹性变形恢复收缩，从而实现封隔器解封即可。
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 (8)

1.一种长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，包括两段中心管（1），其特征在于：两段所述中心管（1）的外侧壁上均固设有扩张胶筒（2），所述扩张胶筒（2）的两端分别固接在胶皮筒座（3）和中部接头（6）内，所述胶皮筒座（3）连接在连接头（4）内，所述连接头（4）的一端固接有上接头（5），一段中心管（1）的中部接头（6）通过胶圈（7）与另一段中心管（1）的上接头（5）连接，所述中心管（1）远离上接头（5）的一端上连接有下接头（8），且下接头（8）上固接有固定筒（27），所述固定筒（27）上固设有抗阻机构（28），所述连接头（4）的内部开设有与中心管（1）内部连通的注液口（9），且注液口（9）上密封连接有密封活塞（10），所述密封活塞（10）铰接在两个铰接杆（11）的一端上，且两个铰接杆（11）的另一端分别与两个活动块（12）相铰接，且两个活动块（12）内均嵌设固设有滑套（13），且两个滑套（13）均套设在滑杆（14）上，所述滑杆（14）固设在连接头（4）内部开设的环腔（16）内，所述滑杆（14）处于滑块与环腔（16）内壁之间的外侧壁上套设有复位弹簧a（15），所述连接头（4）内还开设有与环腔（16）连通的单向通道（20），且单向通道（20）内固接有固定套（22），且固定套（22）内套设有密封销（21），所述密封销（21）通过复位弹簧b（24）弹性连接在单向通道（20）内，所述扩张胶筒（2）内开设有与单向通道（20）连通的进液通道（25）以及与进液通道（25）连通的胶筒囊腔（26）。
2.根据权利要求1所述的长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，其特征在于：所述密封活塞（10）的外侧壁分别与两个连接杆（17）的一端固接，且两个连接杆（17）的另一端上均固接有限位套（18），且两个限位套（18）分别套设在两个限位杆（19）上，且两个限位杆（19）均固设在环腔（16）内。
3.根据权利要求1所述的长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，其特征在于：所述抗阻机构（28）包括固接在固定筒（27）外侧壁上的固定环（281），且固定环（281）的外侧壁与多个定位杆（282）的一端相铰接，多个定位杆（282）靠近固定环（281）的外侧壁通过活动杆（283）与活动环（284）的外侧壁相铰接，活动环（284）的内侧壁通过多个连接柱（285）与套筒（287）的外侧壁固接，套筒（287）套设有活动柱（288），活动柱（288）远离套筒（287）的一端上固接有圆盘（289）。
4.根据权利要求3所述的长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，其特征在于：所述固定筒（27）的外侧壁对应多个连接柱（285）的位置均开设有通孔（286）。
5.根据权利要求3所述的长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，其特征在于：所述活动柱（288）处于套筒（287）和圆盘（289）之间的外侧壁上套设有缓冲弹簧a（2881），活动柱（288）处于套筒（287）内部的一端上固接有活动盘（2882），且活动柱（288）处于套筒（287）内部和活动盘（2882）之间的外侧壁上套设有缓冲弹簧b（2883）。
6.根据权利要求1所述的长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，其特征在于：所述胶皮筒座（3）和连接头（4）的连接处螺纹连接有解封销（23），且解封销（23）延伸至单向通道（20）内。
7.根据权利要求1所述的长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，其特征在于：所述封隔器各零件均采取了表面镀镍磷防腐处理。
8.根据权利要求1所述的长效双胶筒双解封方式扩张封隔器，其特征在于：所述扩张胶筒（2）的材料具体为耐油橡胶，胶圈（7）的材料具体为丁腈橡胶。
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