CN113294120A - 一种互补式组合扩张式封隔器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及井下作业设备技术领域，具体涉及一种互补式组合扩张式封隔器，包括第一封隔器、第二封隔器和补偿连接头，补偿连接头上设有阀腔，阀腔的一侧设有进液口；阀腔的上下两侧分别开设有上槽体和下槽体，并且上槽体和下槽体与阀腔之间均设有过流通道；阀腔内设有阀芯，阀芯的两端对称的设有密封部和支撑部，阀腔的两端均设有与密封部配合的密封面，支撑部与过流通道之间留有过流间隙；上槽体和下槽体的开口处分别连接有压帽，上槽体和下槽体的内部分别放置有弹簧座，弹簧座与压帽之间设有支撑弹簧。本发明通过补偿结构能够主动将坐封液压力传递到未损坏的封隔器，使泵入的坐封液仅流向正常工作的封隔器，继续保障胀封作业功能。
Description
技术领域
本发明涉及井下作业设备技术领域，具体涉及一种互补式组合扩张式封隔器。
背景技术
井下采油或者注水作业时，经常用到液压胶筒式封隔器进行封隔水层或者封隔漏失层，为保证坐封的效果一般会连接多个封隔器，或者一个封隔器上安装多个胶筒，然而不管连接多个封隔器，还是一个封隔器上安装多个胶筒，都是采用串联的方式连接，坐封时，当其中一个胶筒出现破损，泵入的坐封液压力就会在破损处流失，这就导致整个管柱封隔失效，从而致使采油封隔水层或者漏失层失败，进而造成采油或者注水失败，这就需要起出井内管柱重新作业，因此发明人想设计一种互补式的组合封隔器，避免其中一个封隔器出现损坏后，导致其它封隔器无法坐封的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种互补式组合扩张式封隔器，其结构合理，能够对两个封隔器均衡分流分压坐封，当其中一个封隔器出现损坏时，通过补偿结构能够主动将坐封液压力传递到未损坏的封隔器，使坐封泵入的坐封液仅流向正常工作的封隔器，继续保障胀封作业功能。
本发明的技术方案是：
一种互补式组合扩张式封隔器，包括第一封隔器和第二封隔器，所述第一封隔器和第二封隔器之间连接有补偿连接头，其特征在于：所述补偿连接头上开设有阀腔，所述阀腔的一侧设有与补偿连接头内腔连通的进液口；
所述阀腔的上下两侧分别开设有上槽体和下槽体，并且上槽体和下槽体与阀腔之间均设有过流通道；
所述阀腔内设有阀芯，所述阀芯的两端对称的设有密封部和支撑部，并且支撑部的直径小于密封部，所述阀腔的两端均设有与密封部配合的密封面，所述支撑部与过流通道之间留有过流间隙；
所述上槽体和下槽体的开口处分别设有压帽，所述上槽体和下槽体的内部分别放置有弹簧座，并且弹簧座与压帽之间设有支撑弹簧，所述压帽和弹簧座上均开设有过流孔。
优选的，所述下槽体内活动连接有将下槽体和阀腔间隔的分隔座，并且下槽体的顶部设有与分隔座配合的限位台阶。
优选的，所述分隔座的外周上套装有一组O型密封圈。
优选的，所述阀芯两端的密封部和阀腔的两端密封面呈相互适配的锥形结构。
优选的，所述密封部上套装有锥形密封圈。
优选的，所述补偿连接头的腔内设有防砂管，所述防砂管的管壁上设有与进液口连通的通孔。
优选的，所述第一封隔器和第二封隔器均包括中心管、胶筒、上胶筒座和下胶筒座，所述中心管与补偿连接头螺纹连接，所述胶筒通过上胶筒座和下胶筒座安装在中心管上，所述中心管上还开设有将胶筒底部与压帽的过流孔连通的液压流道。
本发明与现有技术相比较，具有以下优点：
通过本发明的阀腔与阀芯配合，能够实现均衡的分流分压，从而使上下两个胶筒坐封，当其中一个胶筒破裂后，直接破坏了分流的均衡，这就使阀芯随液流移动至流速较快、压力较高的破损胶筒一侧，当阀芯与阀腔贴合后，便将破损胶筒一侧的流道进行封堵，坐封液仅能够流向未破损一侧的胶筒，使该胶筒进行胀封作业，从而实现两个封隔器的互补配合。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为补偿连接头的结构示意图；
图3为补偿连接头和阀芯的装配示意图；
图中：1、第一封隔器，2、补偿连接头，3、第二封隔器，101、上胶筒座，102、中心管，103、液压流道，104、胶筒，105、下胶筒座，201、上槽体，202、过流通道，203、密封面，204、阀腔，205、进液口，206、防砂管，207、O型密封圈，208、分隔座，209、下槽体，210、压帽，211、支撑弹簧，212、弹簧座，213、过流间隙，214、支撑部，215、密封部，216、阀芯，217、锥形密封圈，218、过流孔，219、限位台阶。
具体实施方式
下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1
参加图1至图3，一种互补式组合扩张式封隔器，包括第一封隔器1和第二封隔器3，第一封隔器1和第二封隔器3之间连接有补偿连接头2。
补偿连接头2上开设有阀腔204，阀腔204的一侧设有与补偿连接头2内腔连通的进液口205。
阀腔204的上下两侧分别开设有上槽体201和下槽体209，并且上槽体201和下槽体209与阀腔204之间均设有过流通道202。
阀腔204内设有阀芯216，阀芯216的两端对称的设有两组密封部215和支撑部214，并且支撑部214的直径小于密封部215。
阀腔204的两端均设有与密封部215配合的密封面203，支撑部214与过流通道202之间留有过流间隙213。
上槽体201和下槽体209的开口处分别螺纹连接有压帽210，上槽体201和下槽体209的内部分别放置有弹簧座212，并且弹簧座212与压帽210之间设有支撑弹簧211，压帽210和弹簧座212上均开设有过流孔218。
第一封隔器1和第二封隔器3均包括中心管102、胶筒104、上胶筒座101和下胶筒座105。
中心管102与补偿连接头2螺纹连接，胶筒104通过上胶筒座101和下胶筒座105安装在中心管102上，中心管102上还开设有将胶筒104底部与压帽210的过流孔218连通的液压流道103。
工作原理：
正常工作时，泵入坐封液由补偿连接头2内腔经进液口205进入阀腔204，然后在阀腔204内上下分流分压，并推动两侧的弹簧座212压缩支撑弹簧211，此时坐封液经过流间隙213、过流孔218后进入液压流道103，最后驱动上下两个胶筒104膨胀，实现坐封。
当其中一个胶筒104破裂后，坐封液进入阀腔204上下分流分压时，流向破裂一侧的胶筒104的流速较快，形成高压区，并带动阀芯216向流速快的一侧移动，当密封部215与密封面203紧密贴合后，将破损胶筒104一侧的过流通道202封堵，此时坐封液仅能流向未破损一侧的胶筒104，并驱动该胶筒104膨胀，实现坐封。
通过本发明阀腔204与阀芯216的配合，能够实现均衡的分流分压，从而使上下两个胶筒104坐封，当其中一个胶筒104破裂后，直接破坏了分流的均衡，阀芯216随液流移动至流速较快，压力较高的破损胶筒104一侧，当阀芯216与阀腔204贴合后，便将破损胶筒104一侧的流道进行封堵，使坐封液流向未破损一侧的胶筒104进行胀封，从而实现两个封隔器的互补配合。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上进一步优化，具体是：
下槽体209内活动连接有将下槽体209和阀腔204间隔的分隔座208，分隔座208与下槽体209采用过盈配合，并且下槽体209的顶部设有与分隔座208配合的限位台阶219。
分隔座208的外周开设有一组环槽，环槽内套装有O型密封圈207。
通过利用可拆卸的分隔座208，将下槽体209和阀腔204间隔开，更加便于将阀芯216装配至阀腔204内，并且也便于后期对阀芯216的调整更换。
实施例3
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，具体是：
阀芯216两端的密封部215和阀腔204的两端密封面203呈相互适配的锥形结构。
密封部215上开设有环槽，环槽内套装有锥形密封圈217。
通过将密封部215和密封面203设计为锥形的配合，以及增加锥形密封圈，使密封部215和密封面203在贴合时更加的紧密，同时锥形的设计对液流通过阀腔204上下分流进入过流通道202起到一定的缓冲作用，更加便于坐封液在阀腔204内形成均衡的分流。
实施例4
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，具体是：
补偿连接头2的腔内设有防砂管206，防砂管206的管壁上设有与进液口205连通的通孔。
通过增加防砂管206对泵入坐封液形成过滤的效果，避免井内固体杂质，如砂砾等随坐封液进入阀腔204，造成流道堵塞或将阀芯216卡住等情况发生。
Claims (7)
1.一种互补式组合扩张式封隔器，包括第一封隔器和第二封隔器，所述第一封隔器和第二封隔器之间连接有补偿连接头，其特征在于：所述补偿连接头上开设有阀腔，所述阀腔的一侧设有与补偿连接头内腔连通的进液口；
所述阀腔的上下两侧分别开设有上槽体和下槽体，并且上槽体和下槽体与阀腔之间均设有过流通道；
所述阀腔内设有阀芯，所述阀芯的两端对称的设有密封部和支撑部，并且支撑部的直径小于密封部，所述阀腔的两端均设有与密封部配合的密封面，所述支撑部与过流通道之间留有过流间隙；
所述上槽体和下槽体的开口处分别设有压帽，所述上槽体和下槽体的内部分别放置有弹簧座，并且弹簧座与压帽之间设有支撑弹簧，所述压帽和弹簧座上均开设有过流孔。
2.根据权利要求1所述的一种互补式组合扩张式封隔器，其特征在于：所述下槽体内活动连接有将下槽体和阀腔间隔的分隔座，并且下槽体的顶部设有与分隔座配合的限位台阶。
3.根据权利要求2所述的一种互补式组合扩张式封隔器，其特征在于：所述分隔座的外周上套装有一组O型密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种互补式组合扩张式封隔器，其特征在于：所述阀芯两端的密封部和阀腔的两端密封面呈相互适配的锥形结构。
5.根据权利要求4所述的一种互补式组合扩张式封隔器，其特征在于：所述密封部上套装有锥形密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种互补式组合扩张式封隔器，其特征在于：所述补偿连接头的腔内设有防砂管，所述防砂管的管壁上设有与进液口连通的通孔。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种互补式组合扩张式封隔器，其特征在于：所述第一封隔器和第二封隔器均包括中心管、胶筒、上胶筒座和下胶筒座，所述中心管与补偿连接头螺纹连接，所述胶筒通过上胶筒座和下胶筒座安装在中心管上，所述中心管上还开设有将胶筒底部与压帽的过流孔连通的液压流道。
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