CN116556878B - 一种可多次坐封解封封隔器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可多次坐封解封封隔器，涉及石油测试技术领域，包括主轴，主轴的上端分别开设有坐封接口和解封接口，主轴上端外壁螺纹连接有上接头，主轴的外壁且位于上接头内滑动连接有传压套，主轴的外壁且位于传压套的一侧螺纹连接有连接套；本发明封隔器可实现在下井坐封后连续多次坐封解封。本发明的封隔器密封可靠，且采用双卡瓦结构，结构紧凑可承受双向压差。

Description

一种可多次坐封解封封隔器

技术领域

本发明属于石油测试技术领域，具体涉及一种可多次坐封解封封隔器。

背景技术

封隔器是在井筒中把不同的油层、水层分隔开并承受一定压差的井下工具，其满足采油工艺要求，既能下到井筒预定位置，封隔严，又能在井下具有耐久性，需要时可顺利起出；封隔器的坐封：每一种封隔器在给定的方法和载荷作用下产生动作，使封隔件始终处于工作状态；封隔器的解封：需要起出封隔器时，按给定的方法和载荷解除封隔件的工作状态；

目前非常规油气田分层压裂是油田主流增产措施；为精确评价各小层储量及液性，在分层压裂后需进行分层试油测试作业，由于井口压力较高，常规分层测试工具长度超过带压防喷管长度，无法满足带压起下要求，因此需要一种能够临时封堵井内压力、平衡层间压力、二次封堵井内压力的可重复坐封、解封和带有应急解封功能的封隔器；

为此，我们提出一种可多次坐封解封封隔器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可多次坐封解封封隔器，用于解决上述背景技术中提出的目前现有常规可重复坐封解封封隔器大都为油管携带，通过油管加压或管柱自重坐封，解封时通过上提管柱胶筒回弹将坐封机构复位；封隔器因没有专用坐封、解封通道，在高压井内使用时易受井压影响，造成提前坐封、解封效果差影响二次坐封效果的问题出现；

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可多次坐封解封封隔器，包括主轴，所述主轴的上端分别开设有坐封接口和解封接口，所述主轴上端外壁螺纹连接有上接头，所述主轴的外壁且位于上接头内滑动连接有传压套，所述主轴的外壁且位于传压套的一侧螺纹连接有连接套；

所述主轴的外侧套设有移动套，且位于移动套的一侧与连接套螺纹连接，所述主轴的外侧套设有锁紧套，且位于锁紧套的一侧与移动套螺纹连接，所述主轴的外壁且与锁紧套一侧相卡接套设安装有中心轴，且位于中心轴的外壁套设有胶筒，所述胶筒的一侧与锁紧套螺纹连接；

所述主轴的外壁套设安装有卡瓦，所述卡瓦的顶部且位于主轴的外壁套设有上锥体，所述卡瓦的底部且位于主轴的外壁套设有下锥体，所述主轴的外壁且位于下锥体的一侧螺纹连接有下接头。

进一步的，所述主轴与下接头的相对面套设安装有解封套，所述主轴的外壁卡接固定有解封环，所述解封套的一侧与解封环相抵接，所述下锥体的一侧与解封环一侧相抵接。

进一步的，所述上锥体与卡瓦的连接处且位于卡瓦外壁套设固定有外罩，所述上锥体的一侧与外罩相卡接，所述下锥体的外壁套设固定有挡环，且挡环与外罩螺纹连接。

进一步的，所述上锥体与胶筒连接处螺纹套设连接有压帽。

进一步的，所述主轴的外壁且位于液压套内侧安装有锁环。

进一步的，所述主轴的外壁且位于移动套内侧滑动连接有释放套，所述主轴的外壁且位于连接套内侧套设安装有弹簧，所述弹簧的一侧与释放套一侧相抵接，所述主轴的外壁且位于传压套内侧滑动连接有限位环，且位于限位环的外壁螺纹连接有限位活塞。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，通过将本封隔器设计专用坐封和解封通道，通过液压管线连接至地面，降低井内压力干扰，解封时可通过解封管线打压实现强制解封，带动胶筒和解封结构完全复位，防止解封不完全影响二次坐封效果；

本发明中的本封隔器采用双卡瓦结构，结构紧凑可承受双向压差，在 3、本发明中的本封隔器设计有备用解封功能，若连接解封接口的控制管线失效，液压解封功能失败，可将专用的解封工具下入到本封隔器的解封套下端，上提解封工具，解封套向上移动，解封销钉剪断，解封环释放，继续上提，下锥体和外罩向下移动，卡瓦解封，上锥体和中心管向下移动，上提管柱实现从而实现解封操作，封隔器使用更加安全。

附图说明

图1为本发明的可多次坐封解封封隔器整体结构示意图；

图2为本发明的可多次坐封解封封隔器主视剖面结构示意图；

图3为本发明的下锥体整体结构示意图；

图4为本发明的卡瓦整体结构示意图；

图5为本发明的胶筒整体结构示意图；

图6为本发明的释放套整体结构示意图。

图中：1、上接头；2、主轴；3、传压套；4、限位活塞；5、限位环；6、连接套；7、弹簧；8、释放套；9、移动套；10、锁环；11、锁紧套；12、中心轴；13、胶筒；14、压帽；15、上锥体；16、外罩；17、卡瓦；18、挡环；19、下锥体；20、解封环；21、解封套；22、解封销钉；23、下接头；24、解封接口；25、坐封接口。

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。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

实施例1

油田用封隔器的通用技术常用到的术语包括：坐封-按给定的方法和载荷，使封隔件始终处于工作状态；

解封-按给定的方法和载荷，解除隔件的工作状态；

封隔件-直接起封隔井内工作管柱与井壁环形空间作用的封隔器部件；

坐封载荷-封隔器坐封时，所需的外加载荷；

解封载荷-封隔器解封时，所需的外加载荷；

在实施时，通过特制连续油管，连续油管内部预制液控管线，连续油管下端连接本发明可多次坐封解封封隔器，下入至与设计深度后，通过与坐封接头25连接的液控管线打压坐封封隔器，坐封完成后封堵井下压力。

当需要解封封隔器时，通过与解封接口24连接的液控管线打压使封隔器解封；解封后的封隔器通过管柱上提至设计位置，通过与坐封接头25连接的液控管线打压二次坐封封隔器，封堵井内压力。

本发明中基于封隔器为主体并同时在封隔器上设置有专用坐封、解封通道，通过对主轴2上的坐封接口25打压，实现胶筒13对高压井内壁抵紧，完成封隔器坐封操作，再通过对主轴2上的解封接口24打压，实现整个胶筒13的回弹，使得封隔器整体脱离对高压井壁的抵接，进而方便后续整个封隔器在高压井内位置的调节，最终实现封隔器在高压井内不同深度进行坐封、解封操作，相比较传统油管携带的可重复坐封、解封封隔器，需要通过油管加压或管柱自重坐封，解封时需要通过上提管柱胶筒回弹将坐封机构复位，整体过于依赖外部条件来实现坐封、解封操作，容易受到井压影响，造成提前坐封或者解封效果差影响二次坐封的问题出现；

如图2所示，这种封隔器包括上接头1、主轴2、传压套3、连接套6、移动套9、锁紧套11、胶筒13、压帽14、上锥体15、外罩16、卡瓦17、下锥体19、解封套21、解封销钉22、下接头23、解封接口24和坐封接口25；

主轴2上端设有坐封接口25和解封接口24，释放套8套入到移动套9内壁，释放套8设置锁爪同时与活塞为一体式结构，其中分瓣的锁爪具有弹性性能，如图6所示；

释放套8下端分瓣的锁爪卡入到主轴2外壁处的槽内，锁环10套入到主轴2外壁处，弹簧7套入到主轴2上，连接套6压缩弹簧7，且与移动套9螺纹连接，将限位环5安装在主轴2外壁设置的凹槽内，限位活塞4与限位环5螺纹连接；

传压套3套入到主轴2外壁上，且与连接套6螺纹连接，将上接头1与主轴2螺纹连接，本发明的封隔器需要多次坐封、解封且来回拖动，胶筒13依靠自身弹力不能完全回收到初始状态，需要在解封时，靠外力将胶筒13恢复到初始状态；

为保证封隔器上提拖动时，胶筒13不会被破坏，不会影响二次坐封效果，本封隔器采用改进胶筒13结构，如图5所示，胶筒13上下端硫化时加装了设有螺纹的钢环，将胶筒13套入到中心轴12外壁处，胶筒13上端与锁紧套11螺纹连接，压帽14与胶筒13下端螺纹连接；

上锥体15套入到外罩16内，卡瓦17安装在外罩16内，卡瓦17结构如图4所示，卡瓦17整体呈片状分布，且整个卡瓦17的卡接牙朝向对称设置，顶部朝下，底部朝上，下锥体19套入到外罩16内，挡环18与外罩16下端螺纹连接，将上锥体15、卡瓦17、外罩16和下锥体19套入到主轴2外壁上，上锥体15与中心轴12螺纹连接，上锥体15与压帽14螺纹连接；

解封环20安装在主轴2外壁设置的槽内，解封套21套入到主轴2上，解封套21上端压在解封环20上，下接头23套入到解封套21，并与下锥体19螺纹连接，如图3-4所示，将解封销钉22两端分别嵌合在下接头23剪切销钉内孔和解封套21外壁上销钉槽；

本封隔器坐封时，从坐封接口25打压，液体由传压口进入，使传压套3向下移动，推动连接套6、弹簧7和移动套9向下移动，同时在弹簧7的推动下，释放套8向下移动，锁环10和锁紧套11向下移动，推动胶筒13向下移动，使上锥体15向下运动，卡瓦17张开坐封，锁环10与液压套锁紧，后胶筒13坐封达到封隔目的；

本封隔器解封时，从解封接口24打压，液体由传压口进入，推动释放套8向上移动，将锁环10撑开，此时传压套3向上移动，带动移动套9，弹簧7、移动套9、锁环10、锁紧套11和胶筒13向上移动，胶筒13解封，恢复到初始状态，锁紧套11继续上行，带动中心轴12向上移动，上锥体15和外罩16向上移动，卡瓦17解封，释放套8依靠弹簧7弹簧力，推回到初始位置。

实施例2

考虑到油井在施工中会出现突发状况，若连接解封接口24的控制管线失效，液压解封功能失败，可将专用的解封工具下入到本封隔器的解封套21下端，上提解封工具，解封套21向上移动，解封销钉22被强行剪断，解封环20释放，继续上提，下锥体19、外罩16向下移动，卡瓦17解封，上锥体15和中心管向下移动，胶筒13解封，实现人为主动解封。

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制。

Claims (2)

1.一种可多次坐封解封封隔器，包括主轴（2），其特征在于：所述主轴（2）的上端分别开设有坐封接口（25）和解封接口（24），所述主轴（2）上端外壁螺纹连接有上接头（1），所述主轴（2）的外壁且位于上接头（1）内滑动连接有传压套（3），所述主轴（2）的外壁且位于传压套（3）的一侧螺纹连接有连接套（6）；

所述主轴（2）的外侧套设有移动套（9），且位于移动套（9）的一侧与连接套（6）螺纹连接，所述主轴（2）的外侧套设有锁紧套（11），且位于锁紧套（11）的一侧与移动套（9）螺纹连接，所述主轴（2）的外壁且与锁紧套（11）一侧相卡接套设安装有中心轴（12），且位于中心轴（12）的外壁套设有胶筒（13），所述胶筒（13）的一侧与锁紧套（11）螺纹连接；

所述主轴（2）的外壁套设安装有卡瓦（17），所述卡瓦（17）的顶部且位于主轴（2）的外壁套设有上锥体（15），所述卡瓦（17）的底部且位于主轴（2）的外壁套设有下锥体（19），所述主轴（2）的外壁且位于下锥体（19）的一侧螺纹连接有下接头（23）；

所述主轴（2）与下接头（23）的相对面套设安装有解封套（21），所述主轴（2）的外壁卡接固定有解封环（20），所述解封套（21）的一侧与解封环（20）相抵接，所述下锥体（19）的一侧与解封环（20）一侧相抵接；

所述上锥体（15）与卡瓦（17）的连接处且位于卡瓦（17）外壁套设固定有外罩（16），所述上锥体（15）的一侧与外罩（16）相卡接，所述下锥体（19）的外壁套设固定有挡环（18），且挡环（18）与外罩（16）螺纹连接，所述主轴（2）的外壁且位于锁紧套（11）内侧安装有锁环（10）；

所述主轴（2）的外壁且位于移动套（9）内侧滑动连接有释放套（8），所述释放套（8）下端分瓣的锁爪卡入到主轴（2）外壁处的槽内，所述锁环（10）套入到主轴（2）外壁处，所述主轴（2）的外壁且位于连接套（6）内侧套设安装有弹簧（7），所述弹簧（7）的一侧与释放套（8）一侧相抵接，所述主轴（2）的外壁且位于传压套（3）内侧滑动连接有限位环（5），且位于限位环（5）的外壁螺纹连接有限位活塞（4）；

本封隔器坐封时，所述坐封接口（25）打压，液体由传压口进入，使传压套（3）向下移动，推动连接套（6）、弹簧（7）和移动套（9）向下移动，同时在弹簧（7）的推动下，释放套（8）向下移动，锁环（10）和锁紧套（11）向下移动，推动胶筒（13）向下移动，使上锥体（15）向下运动，卡瓦（17）张开坐封，锁环（10）与锁紧套（11）锁紧，后胶筒（13）坐封达到封隔目的；

本封隔器解封时，所述解封接口（24）打压，液体由传压口进入，推动释放套（8）向上移动，将锁环（10）撑开，此时传压套（3）向上移动，带动移动套（9），弹簧（7）、移动套（9）、锁环（10）、锁紧套（11）和胶筒（13）向上移动，胶筒（13）解封，恢复到初始状态，锁紧套（11）继续上行，带动中心轴（12）向上移动，上锥体（15）和外罩（16）向上移动，卡瓦（17）解封，释放套（8）依靠弹簧（7）弹簧力，推回到初始位置。

2.根据权利要求1所述的一种可多次坐封解封封隔器，其特征在于：所述上锥体（15）与胶筒（13）连接处螺纹套设连接有压帽（14）。