CN113565464B - 一种用于石油开采的油井管道可调封隔器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于石油开采的油井管道可调封隔器，涉及石油开采机械领域，包括定位机构、下部微调机构、上部微调机构、操作环和旋转盖，操作环转动安装在旋转盖上，定位机构安装在下部微调机构和上部微调机构之间，旋转盖安装在上部微调机构上，本发明可以通过升降调节封隔器位置，便于解决实际用油不方便调节的问题，在整个调节的过程均是手动调节，通过手动调节能实现对封隔过程进度更好的把控，在调节过程采用的零件都是机械零件，能够解决橡胶腐蚀造成的寿命短的问题，并通过弹簧的弹力使封隔的过程可靠稳定。

Description

一种用于石油开采的油井管道可调封隔器

技术领域

本发明涉及石油开采机械领域，特别涉及一种用于石油开采的油井管道可调封隔器。

背景技术

在用于石油开采的油井管道可调封隔器技术领域中，封隔器广泛应用于油田的勘探和开发的整个生产过程之中，是一种用来封隔环形空间的井下工具。油田中的硫酸盐还原菌会发生硫化物应力腐蚀，并使橡胶脆化，缩减封隔器的使用寿命，现有的封隔器的防腐蚀能力一般，并且封隔器的坐封及解封可靠性有待提高。

公开号为CN113123754A的专利公布了油田组合式封隔器，它的技术方案为：管体包括中心管、接头、第一通孔和第二通孔，中心管顶端和底端均固定连接有接头，中心管下部左右两侧均设置有第二通孔；坐封机构，坐封机构用来对封隔器进行坐封；解封机构，解封机构用来对封隔器进行解封；限位机构，限位机构用来对封隔器的坐封及解封进行调节；抗腐蚀机构，抗腐蚀机构配合坐封机构和限位机构提高封隔器的防腐蚀能力。通过抗腐蚀机构配合坐封机构和限位机构，该装置虽然解决了封隔器防腐蚀能力不足的问题，但是未能实现上下调节的功能，这样会对操作人员的实际操作造成很大的困难，针对此缺陷发明了一种用于石油开采的油井管道可调封隔器。

发明内容

针对上述技术问题,一种用于石油开采的油井管道可调封隔器，包括定位机构、下部微调机构、上部微调机构、操作环和旋转盖，所述的操作环转动安装在旋转盖的内侧，所述的定位机构安装在下部微调机构和上部微调机构之间，所述的旋转盖安装在上部微调机构上侧；所述的上部微调机构包括顶端管、上封堵环、下封堵环、嵌入环、封堵组件和安装组件；所述的上封堵环固定安装在下封堵环上侧，所述的封堵组件安装在安装组件上部，所述的嵌入环安装在安装组件内侧，所述的封堵组件和安装组件均安装在顶端管内部，所述的旋转盖转动安装在顶端管内壁上，通过移动操作环使安装组件带动封堵组件对管道进行封隔。

进一步的，所述的封堵组件包括封堵瓦片、小固定座、压转销、转连杆和内环销；所述的封堵瓦片有两组，两组所述的封堵瓦片分别安装在上封堵环和下封堵环的外侧，每组所述的封堵瓦片内侧固定安装有小固定座，所述的压转销固定安装在小固定座内侧，所述的转连杆转动安装在压转销外表面，所述的转连杆转动安装在内环销外表面；所述的安装组件包括连杆环，所述的连杆环设置有两个，两个所述的连杆环分别安装在嵌入环的上侧和下侧，所述的连杆环侧面均匀固定安装有多个内环销，通过转连杆的移动带动小固定座移动，通过小固定座的移动带动封堵瓦片移动。

进一步的，所述的安装组件还包括支撑轴、弹簧、固定板、压轴轮和限位螺钉；所述的支撑轴固定安装在固定板上侧，所述的弹簧固定安装在支撑轴和固定板之间，所述的限位螺钉转动安装在压轴轮内，所述的限位螺钉固定安装在嵌入环侧面，所述的限位螺钉有多个，多个限位螺钉均匀分布在嵌入环侧面；所述的定位机构包括外套管和嵌入轴，所述的固定板安装在外套管内部，所述的嵌入轴外表面设置凹陷，所述的压轴轮安装在嵌入轴的凹陷内，所述的嵌入轴凹陷内均匀分布有多个圆柱形孔洞，所述的嵌入轴凹陷内的圆柱形孔洞与限位螺钉同轴心，通过压轴轮与嵌入轴的配合使安装组件上下移动，从而实现对管道的任意位置进行封隔。

进一步的，所述的定位机构还包括转动组件、滚动组件、限制螺钉、固定螺钉、轮环、安装板、顶端固定座和齿轮轴；所述的转动组件安装在外套管内部，所述的滚动组件安装在轮环内部，所述的轮环下侧固定安装有顶端固定座；所述的限制螺钉固定安装在旋转盖内侧，所述的操作环通过限制螺钉转动安装在旋转盖内侧，所述的限制螺钉有两个，所述的限制螺钉在旋转盖上呈对称分布，所述的固定螺钉固定安装在轮环上侧，所述的安装板上侧固定安装有齿轮轴；所述的转动组件包括侧齿轮，所述的齿轮轴外表面安装有侧齿轮，通过转动组件的转动带动滚动组件运动。

进一步的，所述的转动组件还包括外齿环和内齿环，所述的内齿环固定安装在嵌入轴的外表面，所述的内齿环与侧齿轮啮合，所述的固定螺钉固定安装在外齿环上侧，所述的外齿环与侧齿轮啮合，所述的侧齿轮设置有多个，多个所述的侧齿轮均安装在外齿环和内齿环之间，所述的滚动组件包括辅助轮，所述的安装板固定安装在辅助轮上侧，通过侧齿轮的转动带动辅助轮转动。

进一步的，所述的滚动组件还包括滚轮和滚轮销，所述的辅助轮上有螺旋形状的凸台，所述的滚轮上有多个缺口，所述的滚轮上的缺口与辅助轮上的凸台啮合，所述的滚轮销固定安装在轮环侧面，所述的滚轮转动安装在滚轮销外表面，所述的辅助轮固定安装在嵌入轴外表面；所述的下部微调机构包括压轴承外壳，所述的嵌入轴固定安装在压轴承外壳内表面，通过辅助轮的转动带动滚轮的转动。

进一步的，所述的下部微调机构还包括刹车组件、运动组件、中心内管、压块、压轴承滚珠、底端固定座、底端口、缓冲环、底部管和紧固环，所述的刹车组件和运动组件连接，所述的运动组件安装在中心内管外壁上，所述的压块安装在刹车组件内部，所述的压轴承外壳内均匀安装有多个压轴承滚珠，所述的刹车组件和运动组件均安装在底端固定座上部，所述的底端固定座安装在缓冲环和紧固环之间，所述的底端固定座下侧固定安装有底部管，所述的底部管内安装有底端口，所述的运动组件安装在紧固环内，所述的底端口安装在缓冲环内，通过运动组件的运动带动刹车组件运动，通过刹车组件的运动对管道进行封隔。

进一步的，所述的刹车组件包括安装块、刹车片、挡板、拉动板和嵌入套，所述的安装块固定安装在刹车片内壁上，所述的刹车片滑动安装在嵌入套内部，所述的嵌入套固定安装在底端固定座内壁上，所述的拉动板滑动安装在嵌入套内，所述的拉动板安装在缓冲环和紧固环之间，所述的挡板固定安装在刹车片内壁上，所述的压块滑动安装在拉动板内壁上；所述的运动组件包括中心座、拉连杆和连杆销，所述的中心座安装在紧固环上部，所述的中心座侧面固定安装有多个连杆销，每个所述的连杆销外表面都转动安装有拉连杆，所述的拉连杆转动安装在安装块侧面，通过运动组件带动刹车片运动，通过刹车片将刹车组件固定。

进一步的，所述的运动组件还包括铆钉，所述的中心内管转动安装在缓冲环上部，所述的中心座转动安装在中心内管外壁上，所述的铆钉将中心座固定安装在紧固环上部。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明可以自动升降封隔器位置，便于解决实际用油不方便调节的问题；（2）本发明整个调节过程都是手动，通过手动调节实现对封隔过程进度的把控；（3）本发明调节过程采用的都是机械零件，解决橡胶腐蚀造成的寿命短的问题，并通过弹簧的弹力使封隔的过程可靠稳定。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明定位机构结构示意图。

图3为本发明定位机构转动组件局部放大结构示意图。

图4为本发明定位机构滚动组件局部放大结构示意图。

图5为本发明下部机构结构示意图。

图6为本发明下部微调机构局部放大结构示意图。

图7为本发明上部微调机构结构示意图。

图8为本发明上部微调机构封堵组件结构示意图。

图9为本发明上部微调机构安装组件结构示意图。

图10为本发明上部微调机构局部放大示意图。

附图标号：1-定位机构；2-下部微调机构；3-上部微调机构；4-操作环；5-旋转盖；101-外套管；102-顶端固定座；103-轮环；104-滚轮；105-滚轮销；106-限制螺钉；107-嵌入轴；108-外齿环；109-侧齿轮；110-辅助轮；111-固定螺钉；112-内齿环；113-安装板；114-齿轮轴；201-压块；202-安装块；203-底端固定座；204-刹车片；205-底部管；206-底端口；207-挡板；208-拉动板；209-中心座；210-拉连杆；211-缓冲环；212-中心内管；213-连杆销；214-紧固环；215-铆钉；216-压轴承外壳；217-压轴承滚珠；218-嵌入套；301-封堵瓦片；302-支撑轴；303-弹簧；304-固定板；305-小固定座；306-压转销；307-转连杆；308-连杆环；309-压轴轮；310-限位螺钉；311-内环销；312-嵌入环；313-上封堵环；314-下封堵环；315-顶端管。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示的一种用于石油开采的油井管道可调封隔器，包括定位机构1、下部微调机构2、上部微调机构3、操作环4和旋转盖5。

如图1～图8所示的定位机构1，轮环103下侧固定安装有顶端固定座102；限制螺钉106固定安装在旋转盖5内侧，限制螺钉106转动安装在操作环4内侧，限制螺钉106有两个，限制螺钉106在旋转盖5上呈对称分布，固定螺钉111固定安装在轮环103上侧，安装板113上侧固定安装有齿轮轴114，内齿环112固定安装在嵌入轴107的外表面，内齿环112与侧齿轮109啮合，固定螺钉111固定安装在外齿环108上侧，外齿环108与侧齿轮109啮合，侧齿轮109设置有多个，多个侧齿轮109均安装在外齿环108和内齿环112之间，安装板113固定安装在辅助轮110上侧，辅助轮110上有螺旋形状的凸台，滚轮104上有多个缺口，滚轮104上的缺口与辅助轮110上的凸台啮合，滚轮销105固定安装在轮环103侧面，滚轮104转动安装在滚轮销105外表面，辅助轮110固定安装在嵌入轴107外表面；嵌入轴107固定安装在压轴承外壳216内表面。

如图1～图8所示的下部微调机构2，压块201安装在刹车组件内部，压轴承外壳216内均匀安装有多个压轴承滚珠217，底端固定座203安装在缓冲环211和紧固环214之间，底端固定座203下侧固定安装有底部管205，底部管205内安装有底端口206，底端口206安装在缓冲环211内，安装块202固定安装在刹车片204内壁上，刹车片204滑动安装在嵌入套218内部，嵌入套218固定安装在底端固定座203内壁上，拉动板208滑动安装在嵌入套218内，拉动板208安装在缓冲环211和紧固环214之间，挡板207固定安装在刹车片204内壁上，压块201滑动安装在拉动板208内壁上；中心座209安装在紧固环214上部，中心座209侧面固定安装有多个连杆销213，每个连杆销213外表面都转动安装有拉连杆210，拉连杆210转动安装在安装块202侧面，中心座209转动安装在中心内管212外壁上，铆钉215将中心座209固定安装在紧固环214上部，中心内管212转动安装在缓冲环211上部。

如图2、图3、图5～图10所示的上部微调机构3，操作环4转动安装在旋转盖5内侧，上封堵环313固定安装在下封堵环314上侧，嵌入环312安装在安装组件内侧，封堵组件和安装组件均安装在顶端管315内部，旋转盖5转动安装在顶端管315内，封堵瓦片301有两组，两组封堵瓦片301分别安装在上封堵环313和下封堵环314外侧，每组封堵瓦片301内侧固定安装有小固定座305，压转销306固定安装在小固定座305内侧，转连杆307转动安装在压转销306外表面，转连杆307转动安装在内环销311外表面；连杆环308设置有两个，两个连杆环308分别安装在嵌入环312的上侧和下侧，连杆环308侧面均匀固定安装有多个内环销311，支撑轴302固定安装在固定板304上侧，弹簧303固定安装在支撑轴302和固定板304之间，限位螺钉310转动安装在压轴轮309内壁上，限位螺钉310固定安装在嵌入环312侧面，限位螺钉310有多个，限位螺钉310均匀分布在嵌入环312侧面；固定板304安装在外套管101内部，嵌入轴107外表面设置凹陷，压轴轮309安装在嵌入轴107的凹陷内，嵌入轴107凹陷内均匀分布有多个圆柱形孔洞，嵌入轴107凹陷内的圆柱形孔洞与限位螺钉310同轴心。

工作原理：本装置工作时候工人将整体放入油管，随后手动转动操作环4，操作环4进行缓慢转动，操作环4转动时，带动旋转盖5转动，旋转盖5带动嵌入轴107转动，嵌入轴107带动内齿环112转动，内齿环112带动侧齿轮109转动，侧齿轮109转动时带动辅助轮110转动，轮环103上安装有滚轮104，滚轮104和辅助轮110啮合，辅助轮110转动时带动滚轮104转动，通过滚轮104在管道内壁的上下移动，实现调节封隔位置的作用。

工人将操作环4下压，会带动旋转盖5下移，旋转盖5带动嵌入轴107下移，嵌入轴107带动压轴承外壳216下压，压轴承内滚珠217受力，压轴承外壳216压缩中心内管212下移，中心内管212上有紧固环214，紧固环214拉动中心座209下移，通过拉连杆210带动刹车片204向内收缩，刹车片204和管壁分开，进而可以随意调节封隔位置，当工人将操作环4提起时，刹车片204向外展开卡死管壁从而进行定位。

当工人将操作环4提起时，带动旋转盖5提起，旋转盖5带动嵌入轴107提起，嵌入轴107外侧有嵌入环312，嵌入环312上安装有限制螺钉106，限制螺钉106上有压轴轮309，压轴轮309卡在嵌入轴107的槽内，嵌入轴107提起通过压轴轮309提起嵌入环312，嵌入环312上有连杆环308，嵌入环312带连杆环308提起，连杆环308上有转连杆307，转连杆307上有封堵瓦片301，封堵瓦片301有上下两层，连杆环308提起时通过转连杆307将封堵瓦片301推出，两层的封堵瓦片301推出将油管内壁完全封死，而嵌入环312内安装有支撑轴302，支撑轴302上安装有弹簧303，弹簧303在封死的过程对封堵瓦片301进行挤压，在这个过程中通过弹簧303对封堵瓦片301的挤压使封堵瓦片301始终卡在油管内壁。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于石油开采的油井管道可调封隔器，包括定位机构、下部微调机构、上部微调机构、操作环和旋转盖，其特征在于：所述的操作环转动安装在旋转盖的内侧，所述的定位机构安装在下部微调机构和上部微调机构之间，所述的旋转盖安装在上部微调机构上侧；所述的上部微调机构包括顶端管、上封堵环、下封堵环、嵌入环、封堵组件和安装组件；所述的上封堵环固定安装在下封堵环上侧，所述的封堵组件安装在安装组件上部，所述的嵌入环安装在安装组件内侧，所述的封堵组件和安装组件均安装在顶端管内部，所述的旋转盖转动安装在顶端管内壁上，通过移动操作环使安装组件带动封堵组件对管道进行封隔；所述的封堵组件包括封堵瓦片、小固定座、压转销、转连杆和内环销；所述的封堵瓦片有两组，两组所述的封堵瓦片分别安装在上封堵环和下封堵环的外侧，每组所述的封堵瓦片内侧固定安装有小固定座，所述的压转销固定安装在小固定座内侧，所述的转连杆转动安装在压转销外表面，所述的转连杆转动安装在内环销外表面；所述的安装组件包括连杆环，所述的连杆环设置有两个，两个所述的连杆环分别安装在嵌入环的上侧和下侧，所述的连杆环侧面均匀固定安装有多个内环销；所述的安装组件还包括支撑轴、弹簧、固定板、压轴轮和限位螺钉；所述的支撑轴固定安装在固定板上侧，所述的弹簧固定安装在支撑轴和固定板之间，所述的限位螺钉转动安装在压轴轮内，所述的限位螺钉固定安装在嵌入环侧面，所述的限位螺钉有多个，多个限位螺钉均匀分布在嵌入环侧面；所述的定位机构包括外套管和嵌入轴，所述的固定板安装在外套管内部，所述的嵌入轴外表面设置凹陷，所述的压轴轮安装在嵌入轴的凹陷内，所述的嵌入轴凹陷内均匀分布有多个圆柱形孔洞，所述的嵌入轴凹陷内的圆柱形孔洞与限位螺钉同轴心。

2.如权利要求1所述的一种用于石油开采的油井管道可调封隔器，其特征在于：所述的定位机构还包括转动组件、滚动组件、限制螺钉、固定螺钉、轮环、安装板、顶端固定座和齿轮轴；所述的转动组件安装在所述的外套管内部，所述的滚动组件安装在轮环内部，所述的轮环下侧固定安装有顶端固定座；所述的限制螺钉固定安装在旋转盖内侧，所述的操作环通过限制螺钉转动安装在旋转盖内侧，所述的限制螺钉有两个，所述的限制螺钉在旋转盖上呈对称分布，所述的固定螺钉固定安装在轮环上侧，所述的安装板上侧固定安装有齿轮轴；所述的转动组件包括侧齿轮，所述的齿轮轴外表面安装有侧齿轮，通过转动组件的转动带动滚动组件运动。

3.如权利要求2所述的一种用于石油开采的油井管道可调封隔器，其特征在于：所述的转动组件还包括外齿环和内齿环，所述的内齿环固定安装在嵌入轴的外表面，所述的内齿环与侧齿轮啮合，所述的固定螺钉固定安装在外齿环上侧，所述的外齿环与侧齿轮啮合，所述的侧齿轮设置有多个，多个所述的侧齿轮均安装在外齿环和内齿环之间，所述的滚动组件包括辅助轮，所述的安装板固定安装在辅助轮上侧，通过侧齿轮的转动带动辅助轮转动。

4.如权利要求3所述的一种用于石油开采的油井管道可调封隔器，其特征在于：所述的滚动组件还包括滚轮和滚轮销，所述的辅助轮上有螺旋形状的凸台，所述的滚轮上有多个缺口，所述的滚轮上的缺口与辅助轮上的凸台啮合，所述的滚轮销固定安装在轮环侧面，所述的滚轮转动安装在滚轮销外表面，所述的辅助轮固定安装在嵌入轴外表面；所述的下部微调机构包括压轴承外壳，所述的嵌入轴固定安装在压轴承外壳内表面，通过辅助轮的转动带动滚轮的转动。

5.如权利要求4所述的一种用于石油开采的油井管道可调封隔器，其特征在于：所述的下部微调机构还包括刹车组件、运动组件、中心内管、压块、压轴承滚珠、底端固定座、底端口、缓冲环、底部管和紧固环，所述的刹车组件和运动组件连接，所述的运动组件安装在中心内管外壁上，所述的压块安装在刹车组件内部，所述的压轴承外壳内均匀安装有多个压轴承滚珠，所述的刹车组件和运动组件均安装在底端固定座上部，所述的底端固定座安装在缓冲环和紧固环之间，所述的底端固定座下侧固定安装有底部管，所述的底部管内安装有底端口，所述的运动组件安装在紧固环内，所述的底端口安装在缓冲环内，通过运动组件的运动带动刹车组件运动，通过刹车组件的运动对管道进行封隔。

6.如权利要求5所述的一种用于石油开采的油井管道可调封隔器，其特征在于：所述的刹车组件包括安装块、刹车片、挡板、拉动板和嵌入套，所述的安装块固定安装在刹车片内壁上，所述的刹车片滑动安装在嵌入套内部，所述的嵌入套固定安装在底端固定座内壁上，所述的拉动板滑动安装在嵌入套内，所述的拉动板安装在缓冲环和紧固环之间，所述的挡板固定安装在刹车片内壁上，所述的压块滑动安装在拉动板内壁上；所述的运动组件包括中心座、拉连杆和连杆销，所述的中心座安装在紧固环上部，所述的中心座侧面固定安装有多个连杆销，每个所述的连杆销外表面都转动安装有拉连杆，所述的拉连杆转动安装在安装块侧面，通过运动组件带动刹车片运动，通过刹车片将刹车组件固定。

7.如权利要求6所述的一种用于石油开采的油井管道可调封隔器，其特征在于：所述的运动组件还包括铆钉，所述的中心内管转动安装在缓冲环上部，所述的中心座转动安装在中心内管外壁上，所述的铆钉将中心座固定安装在紧固环上部。

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