CN113250644B

CN113250644B - 一种带有自锁机构的井下封隔器

Info

Publication number: CN113250644B
Application number: CN202110803285.2A
Authority: CN
Inventors: 黎均如
Original assignee: Shandong Hepeng Technology Co Ltd
Current assignee: Liu Zhiwei; Ren Lixin
Priority date: 2021-07-16
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2021-09-24
Anticipated expiration: 2041-07-16
Also published as: CN113250644A

Abstract

本发明涉及井下设备技术领域，具体公开了一种带有自锁机构的井下封隔器，包括基层管，基层管外壁上方固定安装有两个挡板，两个挡板之间固定安装有膨胀圈，基层管底部固定安装有连接板一，连接板一底部固定安装有固定装置，固定装置底部固定安装有引导装置，固定装置包括壳体，壳体为圆柱形，内部为空心结构，壳体底部内壁上固定安装有伸缩块，伸缩块的四个侧面均固定安装有底板，底板为“L”形，底板顶部转动连接有活动杆，活动杆顶部转动连接有连接块一，伸缩块的活动部分固定安装有连接块二，连接块二的外壁中间位置固定安装有连接板二，引导装置引导整个装置向井下运动，固定装置负责固定支撑，对膨胀圈进行充水，使其达到密封的效果。

Description

一种带有自锁机构的井下封隔器

技术领域

本发明涉及井下设备技术领域，具体涉及一种带有自锁机构的井下封隔器。

背景技术

井下封隔器是指连接于井下管柱之上，用于封隔油管与油气井套管或裸眼井壁环形空间的井下工具。

如专利申请号为CN201710976131.7公开的一种自压缩高温井下封隔器，包括：安装在管柱内的座封机构、安装在座封机构上的密封机构、安装在密封机构上的固定机构，其中，座封机构包括：一中心管、与中心管连接的本体头、与本体头连接的内筒及外筒，内筒与外筒形成的活塞腔内置有活塞，活塞的内外密封槽内分别安装高温密封圈；外筒的下端设有限定活塞移动距离的台肩；外筒与限位环连接，外筒的下端设有锥形端面，该锥形端面与限位环形成一环形空间；内筒与外筒形成的环形空间内安装有锁套，该锁套与活塞下端面接触，通过活塞移动而推动锁套向下移动。本发明解决了在热采井座封之后，受温度变化影响，而导致密封机构失效问题，上述装置中缺少整个机构与井壁之间支撑的结构，会造成封堵结构稳定性不佳的状况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有自锁机构的井下封隔器，解决以下技术问题：

1、如何在封堵装置的中段设置固定支撑装置，来提高液压膨胀机构的封堵的稳定性；

2、怎样在封堵装置的中设置一个牵引装置，使得整个机构在井下运动时更加顺畅，减少井壁上异物对封堵装置下放时的干扰。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种带有自锁机构的井下封隔器，包括基层管，所述基层管的外壁上方固定安装有两个挡板，两个所述挡板之间固定安装有膨胀圈，所述基层管的外壁下方滑动连接有活动块，所述基层管的底部固定安装有连接板一，所述连接板一的底部固定安装有固定装置，所述固定装置的底部固定安装有引导装置。

作为本发明进一步的方案：所述固定装置包括壳体，所述壳体为圆柱形，内部为空心结构，所述壳体内壁上固定安装有伸缩块的固定部分，所述伸缩块下端活动部分的四个侧面均固定安装有底板，所述底板为“L”形，所述底板的顶部转动连接有活动杆，所述活动杆的顶部转动连接有连接块一，所述连接块一同为“L”形，所述伸缩块上部的固定部分的外壁中间位置固定安装有连接板二。

作为本发明进一步的方案：所述连接块一的顶部和底部分别固定安装有滑块二和滑块一，所述壳体的顶部内壁四个侧面均固定安装有滑轨二，所述连接板二顶部四个侧面均固定安装有滑轨一，所述滑块一和滑轨一之间滑动连接，所述滑轨二和滑块二之间滑动连接。

作为本发明进一步的方案：所述连接块一的侧面上固定安装有升缩杆，所述壳体的四个侧面均开设有开口槽，所述升缩杆沿着开口槽延伸至壳体的外侧，且升缩杆与壳体之间滑动连接，所述升缩杆的外侧固定安装有顶块。

作为本发明进一步的方案：所述顶块的上下两侧设置为圆弧形，在井下运动时，可规避因异物冲撞带来的阻力，所述顶块的最外侧设置为平面，提高与井壁接触固定时的稳定性。

作为本发明进一步的方案：所述引导装置包括伸缩机构、安装柱、滑槽一、连接条，所述安装柱为圆柱形，所述安装柱的四个侧面均固定安装有连接条，所述连接条的中间位置均开设有滑槽一，所述连接条上固定安装有伸缩机构。

作为本发明进一步的方案：所述伸缩机构包括固定架，所述固定架固定安装在连接条的一端，所述滑槽一上滑动连接有活动架，所述固定架和活动架之间固定安装有液压缸二，所述活动架上转动连接有驱动杆，所述驱动杆上转动连接有行走机构，所述连接条上靠近活动架的一侧转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端与行走机构的一侧转动连接，所述连接条上远离固定架的一端转动连接有旋转杆，所述旋转杆的另一端与行走机构的另一侧之间转动连接。

作为本发明进一步的方案：所述液压缸二的底座与活塞杆之间安装有弹簧。

作为本发明进一步的方案：所述基层管、连接板一和壳体之间相连通。

作为本发明进一步的方案：所述基层管的下方四个侧面位置开设有滑槽二，所述活动块向内延伸至基层管的内部并固定连接有推动杆，推动杆与伸缩块的活动部分固定连接。

本发明的有益效果：

1、活动块与液压系统接通，当整个装置到达预定位置后，液压系统启动，控制活动块沿着基层管向下运动，其中间的推动杆推动伸缩块的活动部分向上运动，使得活动杆带动连接块一运动，连接块一沿着上下的滑轨一和滑轨二向外侧滑动，使得顶块的平面端与井壁接触，对整个装置进行支撑，顶块的上下两侧设置为圆弧形，在井下运动时，可规避因异物冲撞带来的阻力，所述顶块的最外侧设置为平面，提高与井壁接触固定时的稳定性，同时，在整个封堵装置的中段设置有固定支撑装置，提高液压膨胀机构的封堵的稳定性。

2、向井下运动时四个行走机构和井壁之间呈一定角度，可减少井下内壁上的异物对整个装置下降的阻力，行走机构可以使用滑轮或者履带式的设计，由液压马达带动工作，当需要调节角度时，调节液压缸二活塞杆的位置，改变活动架在滑槽一上的位置，使得驱动杆带动行走机构的一侧沿着旋转杆和行走机构的连接点旋转，提高了整个装置的通过性，使得整个机构在井下运动时更加顺畅，避免井壁上异物的干扰。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明固定装置结构示意图；

图3是本发明升缩杆安装结构示意图；

图4是本发明固定装置安装结构示意图；

图5是本发明引导装置的结构示意图；

图6是本发明滑槽二开设位置示意图；

图7是本发明推动杆安装位置示意图。

图中：1、基层管；2、连接板一；3、活动块；4、挡板；5、膨胀圈；6、固定装置；601、底板；602、活动杆；603、连接块一；604、滑块一；605、滑轨一；606、连接板二；607、伸缩块；608、壳体；609、升缩杆；610、顶块；611、滑轨二；612、滑块二；613、开口槽；7、引导装置；701、伸缩机构；7011、固定架；7012、液压缸；7013、弹簧；7014、活动架；7015、驱动杆；7016、伸缩杆；7017、旋转杆；7018、行走机构；702、安装柱；703、滑槽一；704、连接条；8、滑槽二；9、推动杆。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示，本发明为一种带有自锁机构的井下封隔器，包括基层管1，所述基层管1的外壁上方固定安装有两个挡板4，两个所述挡板4之间固定安装有膨胀圈5，所述基层管1的外壁下方滑动连接有活动块3，所述基层管1的底部固定安装有连接板一2，所述连接板一2的底部固定安装有固定装置6，所述固定装置6的底部固定安装有引导装置7。

所述固定装置6包括壳体608，所述壳体608为圆柱形，内部为空心结构，所述壳体608内壁上固定安装有伸缩块607的固定部分，所述伸缩块607下端活动部分的四个侧面均固定安装有底板601，所述底板601为“L”形，所述底板601的顶部转动连接有活动杆602，所述活动杆602的顶部转动连接有连接块一603，所述连接块一603同为“L”形，所述伸缩块607上部的固定部分的外壁中间位置固定安装有连接板二606。

所述连接块一603的顶部和底部分别固定安装有滑块二612和滑块一604，所述壳体608的顶部内壁四个侧面均固定安装有滑轨二611，所述连接板二606顶部四个侧面均固定安装有滑轨一605，所述滑块一604和滑轨一605之间滑动连接，所述滑轨二611和滑块二612之间滑动连接。

所述连接块一603的侧面上固定安装有升缩杆609，所述壳体608的四个侧面均开设有开口槽613，所述升缩杆609沿着开口槽613延伸至壳体608的外侧，且升缩杆609与壳体608之间滑动连接，所述升缩杆609的外侧固定安装有顶块610。

所述顶块610的上下两侧设置为圆弧形，在井下运动时，可规避因异物冲撞带来的阻力，所述顶块610的最外侧设置为平面，提高与井壁接触固定时的稳定性。

所述引导装置7包括伸缩机构701、安装柱702、滑槽一703、连接条704，所述安装柱702为圆柱形，所述安装柱702的四个侧面均固定安装有连接条704，所述连接条704的中间位置均开设有滑槽一703，所述连接条704上固定安装有伸缩机构701。

所述伸缩机构701包括固定架7011，所述固定架7011固定安装在连接条704的一端，所述滑槽一703上滑动连接有活动架7014，所述固定架7011和活动架7014之间固定安装有液压缸二7012，所述活动架7014上转动连接有驱动杆7015，所述驱动杆7015上转动连接有行走机构7018，所述连接条704上靠近活动架7014的一侧转动连接有伸缩杆7016，所述伸缩杆7016的另一端与行走机构7018的一侧转动连接，所述连接条704上远离固定架7011的一端转动连接有旋转杆7017，所述旋转杆7017的另一端与行走机构7018的另一侧之间转动连接，调节液压缸二7012活塞杆的位置，改变活动架7014在滑槽一703上的位置，使得驱动杆7015带动行走机构7018的一侧沿着旋转杆7017和行走机构7018的连接点旋转，使四个行走机构7018和井壁之间呈一定角度，可减少井下内壁上的异物对整个装置下降的阻力。

所述液压缸二7012的底座与活塞杆之间安装有弹簧7013。

所述基层管1、连接板一2和壳体608之间相连通。

所述基层管1的下方四个侧面位置开设有滑槽二8，所述活动块3向内延伸至基层管1的内部并固定连接有推动杆9，推动杆9与伸缩块607的活动部分固定连接，活动块3沿着基层管1向下运动，其中间的推动杆9推动伸缩块607的活动部分向上运动，使得活动杆602带动连接块一603运动，连接块一603沿着上下的滑轨一605和滑轨二611向外侧滑动，使得顶块610的平面端与井壁接触，对整个装置进行支撑。

本发明的工作原理：

1、向井下运动时四个行走机构7018和井壁之间呈一定角度，可减少井下内壁上的异物对整个装置下降的阻力，行走机构7018可以使用滑轮或者履带式的设计，由液压马达带动工作，其角度的调节方式如下，调节液压缸二7012活塞杆的位置，改变活动架7014在滑槽一703上的位置，使得驱动杆7015带动行走机构7018的一侧沿着旋转杆7017和行走机构7018的连接点旋转，在此过程中伸缩杆7016上的弹簧7013处于压缩状态，推动伸缩杆7016的活动端对行走机构7018始终提供一个支撑，同时给予行走机构7018一定的缓冲力，使得行走机构7018处于一个相对稳定的工作状态；

2、活动块3与液压系统接通，当整个装置到达需要密封的位置后，液压系统启动，控制活动块3沿着基层管1向下运动，其中间的推动杆9推动伸缩块607的活动部分向上运动，使得活动杆602带动连接块一603运动，连接块一603沿着上下的滑轨一605和滑轨二611向外侧滑动，使得顶块610的平面端与井壁接触，液压管路由单向阀控制，管路中压力达到标定压力时，保持恒定，使得顶块610处于自锁状态，对整个装置进行支撑，其中，顶块610的上下两侧设置为圆弧形，在井下运动时，可规避因异物冲撞带来的阻力，所述顶块610的最外侧设置为平面，提高与井壁接触固定时的稳定性。

3、膨胀圈5与水路相连，到达井下位置时，固定装置6先工作，将整个装置设置在井壁横截面的中心位置，再开启控制水路的电磁阀，向膨胀圈5注水，使其膨胀与井壁接触，达到密封堵漏的效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种带有自锁机构的井下封隔器，包括基层管（1），其特征在于，所述基层管（1）的外壁上方固定安装有两个挡板（4），两个所述挡板（4）之间固定安装有膨胀圈（5），所述基层管（1）的外壁下方滑动连接有活动块（3），所述基层管（1）的底部固定安装有连接板一（2），所述连接板一（2）的底部固定安装有固定装置（6），所述固定装置（6）的底部固定安装有引导装置（7），所述引导装置（7）包括伸缩机构（701）、安装柱（702）、滑槽一（703）、连接条（704），所述安装柱（702）为圆柱形，所述安装柱（702）的四个侧面均固定安装有连接条（704），所述连接条（704）的中间位置均开设有滑槽一（703），所述连接条（704）上固定安装有伸缩机构（701），所述伸缩机构（701）包括固定架（7011），所述固定架（7011）固定安装在连接条（704）的一端，所述滑槽一（703）上滑动连接有活动架（7014），所述固定架（7011）和活动架（7014）之间固定安装有液压缸二（7012），所述活动架（7014）上转动连接有驱动杆（7015），所述驱动杆（7015）上转动连接有行走机构（7018），所述连接条（704）上靠近活动架（7014）的一侧转动连接有伸缩杆（7016），所述伸缩杆（7016）的另一端与行走机构（7018）的一侧转动连接，所述连接条（704）上远离固定架（7011）的一端转动连接有旋转杆（7017），所述旋转杆（7017）的另一端与行走机构（7018）的另一侧之间转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种带有自锁机构的井下封隔器，其特征在于，所述固定装置（6）包括壳体（608），所述壳体（608）为圆柱形，内部为空心结构，所述壳体（608）内壁上固定安装有伸缩块（607）的固定部分，所述伸缩块（607）下端活动部分的四个侧面均固定安装有底板（601），所述底板（601）为“L”形，所述底板（601）的顶部转动连接有活动杆（602），所述活动杆（602）的顶部转动连接有连接块一（603），所述连接块一（603）同为“L”形，所述伸缩块（607）上部的固定部分的外壁中间位置固定安装有连接板二（606）。

3.根据权利要求2所述的一种带有自锁机构的井下封隔器，其特征在于，所述连接块一（603）的顶部和底部分别固定安装有滑块二（612）和滑块一（604），所述壳体（608）的顶部内壁四个侧面均固定安装有滑轨二（611），所述连接板二（606）顶部四个侧面均固定安装有滑轨一（605），所述滑块一（604）和滑轨一（605）之间滑动连接，所述滑轨二（611）和滑块二（612）之间滑动连接。

4.根据权利要求2所述的一种带有自锁机构的井下封隔器，其特征在于，所述连接块一（603）的侧面上固定安装有升缩杆（609），所述壳体（608）的四个侧面均开设有开口槽（613），所述升缩杆（609）沿着开口槽（613）延伸至壳体（608）的外侧，且升缩杆（609）与壳体（608）之间滑动连接，所述升缩杆（609）的外侧固定安装有顶块（610）。

5.根据权利要求4所述的一种带有自锁机构的井下封隔器，其特征在于，所述顶块（610）的上下两侧设置为圆弧形，在井下运动时，能规避因异物冲撞带来的阻力，所述顶块（610）的最外侧设置为平面，提高与井壁接触固定时的稳定性。

6.根据权利要求1所述的一种带有自锁机构的井下封隔器，其特征在于，所述液压缸二（7012）的底座与活塞杆之间安装有弹簧（7013）。

7.根据权利要求1所述的一种带有自锁机构的井下封隔器，其特征在于，所述基层管（1）、连接板一（2）和壳体（608）之间相连通。

8.根据权利要求1所述的一种带有自锁机构的井下封隔器，其特征在于，所述基层管（1）的下方四个侧面位置开设有滑槽二（8），所述活动块（3）向内延伸至基层管（1）的内部并固定连接有推动杆（9），推动杆（9）与伸缩块（607）的活动部分固定连接。