CN112031697B

CN112031697B - 一种锚定稳固的自膨胀封隔器

Info

Publication number: CN112031697B
Application number: CN202011216183.2A
Authority: CN
Inventors: 王景洲
Original assignee: Dongying Zhengyang Automation Technology Co ltd
Current assignee: DAQING DANFENG PETROLEUM TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2021-01-01
Anticipated expiration: 2040-11-04
Also published as: CN112031697A

Abstract

本发明提供一种锚定稳固的自膨胀封隔器，涉及油田开采设备技术领域。该锚定稳固的自膨胀封隔器，包括中心管，所述固定槽内侧底端均固定连接在第一压缩弹簧一端，所述第一压缩弹簧另一端内部均固定连接有T型连接块，所述T型连接块分别固定连接在转动杆左右两端，所述转动杆转动连接在滚筒内部，所述第一腔室内部均滑动连接有固定板，所述齿条圈外侧与第二转动齿轮水平相对应位置固定连接有挡板，所述第二腔室底端与挡板相对应位置设置有环形自膨胀胶筒。通过固定板带动挡板的转动实现环形自膨胀胶筒的下落从而避免在下降过程中对胶筒的损坏，通过滚筒减小下降过程中封隔器与井壁的碰撞，值得大力推广。

Description

一种锚定稳固的自膨胀封隔器

技术领域

本发明涉及油田开采设备技术领域，具体为一种锚定稳固的自膨胀封隔器。

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（注）液，保护套管的井下工具，封隔器的种类有很多，常见的有自封式封隔器、压缩式封隔器、楔入式封隔器、扩张式封隔器、组合式封隔器，目前，封隔器广泛应用于钻井、固井、测试、完井等作业中，还可以用于井下石油作业中。

在现阶段存在的自膨胀封隔器中，基本上都是将环形自膨胀胶筒安装于封隔器外部，然后运输至井内指定位置后通过输入油或水使环形自膨胀胶筒进行膨胀从而实现封隔，其中在封隔器下降的过程中易发生因井内壁过于粗糙从而对自膨胀胶筒造成损坏的情况，从而影响自膨胀胶筒的使用寿命和坐封过程中的密封性，其次井内壁有缺陷的时封隔器无法实现平稳下降，易使封隔器与井壁发生碰撞，从而影响封隔器的正常使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种锚定稳固的自膨胀封隔器，解决了封隔器下降过程中对环形自膨胀胶筒的损坏与因井壁缺陷造成下降不稳定的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种锚定稳固的自膨胀封隔器，包括中心管，所述中心管顶端设置有上接头，所述中心管底端与上接头相对应位置设置有下接头，所述上接头底端左右两侧与下接头顶端左右两侧均设置有凹槽，所述凹槽内部两侧均设置有固定槽，所述固定槽内侧底端均固定连接在第一压缩弹簧一端，所述第一压缩弹簧另一端内部均固定连接有T型连接块，所述T型连接块分别固定连接在转动杆左右两端，所述转动杆转动连接在滚筒内部，所述中心管上端固定连接有第一外管，所述第一外管底端对应位置设置有第二外管。

优选的，所述中心管内部顶端左右两侧靠近上接头处均设置有第一通孔，所述第一通孔与第一腔室相连接且第一腔室设置在中心管与第一外管之间，所述第一腔室内部均滑动连接有固定板，所述固定板右侧底端均固定连接在第一连接杆一端，所述第一连接杆另一端均固定连接在齿条板顶端，所述齿条板内部均滑动连接在固定杆一端，所述固定杆另一端均固定连接在第二压缩弹簧顶端，所述第二压缩弹簧底端固定连接在第一腔室底端且第二压缩弹簧均设置在限位框内。

优选的，所述齿条板底端外侧均啮合连接有第一转动齿轮，所述第一转动齿轮内部设置有第二连接杆且第二连接杆两端均啮合连接在第一腔室内壁上，所述所述第二连接杆上与第一转动齿轮相对应位置设置有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮底端均啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮内部设置有第三连接杆且第三连接杆两端均转动连接在第一腔室内壁上。

优选的，所述第三连接杆底端均设置有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮外侧均啮合连接有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮内部中心处均设置有第四连接杆且第四连接杆两端均转动连接在第一腔室内壁上。

优选的，所述第四连接杆上设置有第二转动齿轮，所述第二转动齿轮外侧均啮合连接有齿条圈。

优选的，所述齿条圈外侧与第二转动齿轮水平相对应位置固定连接有挡板，所述挡板两端均设置有转动环，所述转动环与齿条圈内部均转动连接在固定环上。

优选的，所述第一外管与第一腔室之间设置有第二腔室，所述第二腔室通过第二通孔与第一腔室相连接所述第二腔室底端与挡板相对应位置设置有环形自膨胀胶筒。

优选的，所述固定板内部靠近中心管一侧固定连接在剪钉一端且所述剪钉另一端固定连接在第一腔室侧壁内部。

工作原理：在封隔器使用时，首先通过连接管将封隔器输送至井内指定位置，在输送的过程中，若井内壁过于粗糙或存在井内壁缺陷的情况时，通过上接头与下接头两侧均设置的凹槽内的滚筒进行辅助下降，同时通过滚筒两侧的T型连接块底端设置的第一压缩弹簧实现滚筒在井壁上稳定的下降，从而保证了封隔器的稳定下降避免因井内壁的粗糙或缺陷使封隔器下降不稳定而造成的损伤，在对井内壁进行分隔时，首先向中心罐内注入液压油，液压油通过第一通孔进入第一腔室内部压动固定板，在重力的作用下使剪钉被剪短，从而使固定板向下运动，固定板带动底端的齿条板在第二压缩弹簧的作用下向下移动，齿条板带动第一转动齿轮的转动，第一转动齿轮带动第二连接杆的转动，第二连接杆带动第一锥齿轮的转动，第一锥齿轮带动第二锥齿轮的转动，第二锥齿轮带动第三连接杆的转动，第三连接杆带动相对应的第三锥齿轮的转动，第三锥齿轮带动第四锥齿轮的转动，从而带动第四连接杆的转动，第四连接杆带动第二转动齿轮的转动，第二转动齿轮带动齿条圈的转动，最终通过齿条圈带动挡板在固定环上的向下旋转，从而使第二腔室内的环形自膨胀胶筒掉落，此时第一腔室内的液压油通过第二通孔进入第二腔室并与掉落的环形自膨胀胶筒接触，从而使环形自膨胀胶筒发生膨胀完成坐封。

本发明提供了一种锚定稳固的自膨胀封隔器。具备以下有益效果：

1、本发明通过向中心管内注入液压油使固定块带动第一连接杆与齿条板向下移动，通过第一转动齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮与第二转动齿轮的作用下实现齿条圈的转动，从而带动环形自膨胀胶筒底端的两个挡板的向下旋转进而使环形自膨胀胶筒掉落并与液压油的接触实现环形自膨胀胶筒的膨胀，最终完成对井壁与封隔器之间的固定封堵，这样避免了封隔器在下降过程中与井壁摩擦对环形自膨胀胶筒造成的损伤，从而保证了环形自膨胀胶筒的使用寿命与坐封使的密封性。

2、本发明通过下降过程中滚筒在井壁上的滚动实现对封隔器整体的保护，在井壁粗糙或缺陷的情况下，通过滚筒两侧T型连接块底端的第一压缩弹簧实现滚筒在滚动过程中稳定性，从而避免因井壁粗糙或缺陷使封隔器下降不稳定导致的封隔器与井壁之间的碰撞对封隔器造成损坏的情况发生，值得大力推广。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明中T型连接块的结构示意图；

图4为图1中B处的放大图；

图5为图1中C处的放大图；

图6为本发明中第二连接杆的侧视图；

图7为本发明中固定环的俯视图。

其中，1、中心管；2、上接头；3、凹槽；4、固定槽；5、第一压缩弹簧；6、T型连接块；7、转动杆；8、滚筒；9、第一通孔；10、第一腔室；11、第一外管；12、第二外管；13、固定板；14、第一连接杆；15、齿条板；16、固定杆；17、第二压缩弹簧；18、限位框；19、第一转动齿轮；20、第二连接杆；21、第一锥齿轮；22、第二锥齿轮；23、第三连接杆；24、第三锥齿轮；25、第四锥齿轮；26、第四连接杆；27、第二转动齿轮；28、齿条圈；29、下接头；30、转动环；31、固定环；32、第二腔室；33、环形自膨胀胶筒；34、剪钉；35、挡板；36、第二通孔。

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：

如图1-7所示，本发明实施例提供一种锚定稳固的自膨胀封隔器，包括中心管1，中心管1顶端设置有上接头2，中心管1底端与上接头2相对应位置设置有下接头29，上接头2底端左右两侧与下接头29顶端左右两侧均设置有凹槽3，凹槽3内部两侧均设置有固定槽4，固定槽4内侧底端均固定连接在第一压缩弹簧5一端，第一压缩弹簧5另一端内部均固定连接有T型连接块6，T型连接块6分别固定连接在转动杆7左右两端，转动杆7转动连接在滚筒8内部，在封隔器下降的过程中，滚筒8在转动杆7上与井壁摩擦进行滚动，在井壁过于粗糙或缺陷的情况下，通过滚筒8两侧T型连接块6底端的第一压缩弹簧5在固定槽4内的压缩与复位实现滚筒8的稳定性，从而保证了封隔器整体下降过程中的稳定型，中心管1上端固定连接有第一外管11，第一外管11底端对应位置设置有第二外管12。

中心管1内部顶端左右两侧靠近上接头2处均设置有第一通孔9，液压油通过中心管1向第一通孔9内流入，第一通孔9与第一腔室10相连接且第一腔室10设置在中心管1与第一外管11之间，第一腔室10内部均滑动连接有固定板13，液压油注入第一腔室10后压动固定板13的向下移动，固定板13右侧底端均固定连接在第一连接杆14一端，固定板13带动第一连接杆14的移动，第一连接杆14另一端均固定连接在齿条板15顶端，第一连接杆14带动齿条板15的向下移动，齿条板15内部均滑动连接在固定杆16一端，固定杆16实现了齿条板15在向下移动过程中的稳定性，固定杆16另一端均固定连接在第二压缩弹簧17顶端，第二压缩弹簧17起到了对齿条板15的支撑作用，同时保证了在液压油的作用下齿条板15的正常移动，第二压缩弹簧17底端固定连接在第一腔室10底端且第二压缩弹簧17均设置在限位框18内，限位框18对第二压缩弹簧17起到限位作用，保证了第二压缩弹簧17只在垂直方向上运动。

齿条板15底端外侧均啮合连接有第一转动齿轮19，齿条板15的向下移动带动了第一转动齿轮19的转动，第一转动齿轮19内部设置有第二连接杆20且第二连接杆20两端均啮合连接在第一腔室10内壁上，第二连接杆20实现了第一转动齿轮19的正常转动，第二连接杆20上与第一转动齿轮19相对应位置设置有第一锥齿轮21，第二连接杆20带动第一锥齿轮21的转动，第一锥齿轮21底端均啮合连接有第二锥齿轮22，第一锥齿轮21带动第二锥齿轮22的转动，第二锥齿轮22内部设置有第三连接杆23且第三连接杆23两端均转动连接在第一腔室10内壁上，第三连接杆23保证了第二锥齿轮22的正常转动。

第三连接杆23底端均设置有第三锥齿轮24，第三连接杆23带动了第三锥齿轮24的转动，第三锥齿轮24外侧均啮合连接有第四锥齿轮25，第三锥齿轮24带动第四锥齿轮25的转动，第四锥齿轮25内部中心处均设置有第四连接杆26且第四连接杆26两端均转动连接在第一腔室10内壁上，第四连接杆26实现了第四锥齿轮25的正常转动。

第四连接杆26上设置有第二转动齿轮27，第四连接杆26带动第二转动齿轮27的转动，第二转动齿轮27外侧均啮合连接有齿条圈28，第二转动齿轮27带动齿条圈28的转动。

齿条圈28外侧与第二转动齿轮27水平相对应位置固定连接有挡板35，齿条圈28实现了挡板35的旋转，挡板35两端均设置有转动环30，转动环30与齿条圈28内部均转动连接在固定环31上，通过齿条圈28与转动环30实现了挡板35的正常转动。

第一外管11与第一腔室10之间设置有第二腔室32，第二腔室32通过第二通孔36与第一腔室10相连接，第二腔室32底端与挡板35相对应位置设置有环形自膨胀胶筒33，环形自膨胀胶筒33遇到水或油时会根据自身特性自动膨胀，从而实现对井壁与封隔器之间空隙的封堵并对封隔器进行固定。

固定板13内部靠近中心管1一侧固定连接在剪钉34一端且剪钉34另一端固定连接在第一腔室10侧壁内部，剪钉34固定了固定板13的位置，在液压油进入第一腔室10时通过对固定板13的下压使剪钉34被剪断，从而实现固定板13的正常移动。

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

1.一种锚定稳固的自膨胀封隔器，包括中心管（1），其特征在于：所述中心管（1）顶端设置有上接头（2），所述中心管（1）底端与上接头（2）相对应位置设置有下接头（29），所述上接头（2）底端左右两侧与下接头（29）顶端左右两侧均设置有凹槽（3），所述凹槽（3）内部两侧均设置有固定槽（4），所述固定槽（4）内侧底端均固定连接在第一压缩弹簧（5）一端，所述第一压缩弹簧（5）另一端内部均固定连接有T型连接块（6），所述T型连接块（6）分别固定连接在转动杆（7）左右两端，所述转动杆（7）转动连接在滚筒（8）内部，所述中心管（1）上端固定连接有第一外管（11），所述第一外管（11）底端对应位置设置有第二外管（12），所述中心管（1）内部顶端左右两侧靠近上接头（2）处均设置有第一通孔（9），所述第一通孔（9）与第一腔室（10）相连接且第一腔室（10）设置在中心管（1）与第一外管（11）之间，所述第一腔室（10）内部均滑动连接有固定板（13），所述固定板（13）右侧底端均固定连接在第一连接杆（14）一端，所述第一连接杆（14）另一端均固定连接在齿条板（15）顶端，所述齿条板（15）内部均滑动连接在固定杆（16）一端，所述固定杆（16）另一端均固定连接在第二压缩弹簧（17）顶端，所述第二压缩弹簧（17）底端固定连接在第一腔室（10）底端且第二压缩弹簧（17）均设置在限位框（18）内，所述齿条板（15）底端外侧均啮合连接有第一转动齿轮（19），所述第一转动齿轮（19）内部设置有第二连接杆（20）且第二连接杆（20）两端均啮合连接在第一腔室（10）内壁上，所述第二连接杆（20）上与第一转动齿轮（19）相对应位置设置有第一锥齿轮（21），所述第一锥齿轮（21）底端均啮合连接有第二锥齿轮（22），所述第二锥齿轮（22）内部设置有第三连接杆（23）且第三连接杆（23）两端均转动连接在第一腔室（10）内壁上，所述第三连接杆（23）底端均设置有第三锥齿轮（24），所述第三锥齿轮（24）外侧均啮合连接有第四锥齿轮（25），所述第四锥齿轮（25）内部中心处均设置有第四连接杆（26）且第四连接杆（26）两端均转动连接在第一腔室（10）内壁上，所述第四连接杆（26）上设置有第二转动齿轮（27），所述第二转动齿轮（27）外侧均啮合连接有齿条圈（28），所述齿条圈（28）外侧与第二转动齿轮（27）水平相对应位置固定连接有挡板（35），所述挡板（35）两端均设置有转动环（30），所述转动环（30）与齿条圈（28）内部均转动连接在固定环（31）上，所述第一外管（11）与第一腔室（10）之间设置有第二腔室（32），所述第二腔室（32）通过第二通孔（36）与第一腔室（10）相连接，所述第二腔室（32）底端与挡板（35）相对应位置设置有环形自膨胀胶筒（33）。

2.根据权利要求1所述的一种锚定稳固的自膨胀封隔器，其特征在于：所述固定板（13）内部靠近中心管（1）一侧固定连接在剪钉（34）一端且所述剪钉（34）另一端固定连接在第一腔室（10）侧壁内部。