CN201277005Y - 防砂注水封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种石油开采井用于注水的防砂注水封隔器。技术方案是上接头、中心管、压帽、卡瓦伸缩套、锚定器主体、卡瓦、卡瓦收缩套、挡砂帽、变径接头、胶筒总成、套管、O形圈、洗井阀、活塞、缸筒、自锁管、自锁套、剪切销、下接头依次连接组成。该防砂注水封隔器内设置有挡砂帽、锚爪强制收缩机构、大洗井通道和洗井开关，能将沉到封隔器上部的砂子挡住，不让其进入封隔器内部的腔室，避免时有注水封隔器砂卡和解封时卡井事故的发生，减少事故损失；能满足分注井正常注水及大排量反洗井的需要；当需要解锚解封时，上提管柱，将剪切销剪断，卡瓦的收缩爪会被卡瓦伸缩套和卡瓦收缩套强制拉压收缩，顺利实现解锚，封隔器的胶筒总成也同时收缩并解封。

Description

防砂注水封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种石油开采井用于注水的井下工具，尤其是能防砂、防卡并具有大洗井通道的防砂注水封隔器。

背景技术

为了解决石油开采中注水井的分层注水和洗井问题，石油开采行业的科技人员先后研制开发出了提放坐封式注水封隔器和水力坐封注水封隔器，并开发出了不解封可洗井式注水封隔器。虽然这些注水封隔器起到了分层注水和不解封洗井的作用，但由于受自身结构和功能所限，加之压力的变化使注水管柱蠕动、井内出砂和水质的腐蚀，时有注水封隔器砂卡和解封时卡井事故的发生，尤其是现有的不解封可洗井式注水封隔器洗井通道小，洗井流量达不到要求，起不到应有的洗井效果，还会因洗井通道小导至洗井阻力大而造成对封隔器的伤害。是注水井注水封隔器使用寿命、安全解封的一大隐患。

实用新型内容

为了克服现有的注水封隔器时有砂卡、解封时易发生卡井事故、注水压力的变化使注水管柱蠕动以及洗井通道小、洗井阻力大而造成对封隔器伤害的不足，本实用新型提供一种防砂注水封隔器，该防砂注水封隔器内设置有锚爪强制收缩机构、大洗井通道和洗井开关，不仅能确保注水封隔器的安全解封，还能满足大排量洗井的需要。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：上接头、中心管、压帽、卡瓦伸缩套、锚定器主体、卡瓦、卡瓦收缩套、挡砂帽、变径接头、胶筒总成、套管、O形圈、洗井阀、活塞、缸筒、自锁管、自锁套、剪切销、下接头依次连接组成。

在锚定器主体内，将卡瓦、卡瓦伸缩套、卡瓦收缩套依次装入；卡瓦收缩套用螺纹连接在锚定器主体上；卡瓦两端的收缩爪分别装入卡瓦伸缩套、卡瓦收缩套的内圆喇叭口内；中心管的一端从卡瓦收缩套的内孔穿入，经过卡瓦的内圆弧面，再从卡瓦伸缩套的内孔穿入，用螺纹连接在卡瓦伸缩套上；组成锚定器和锚爪强制收缩机构。挡砂帽用螺纹连接在锚定器主体上；变径接头套上中心管后，用螺纹连接在挡砂帽上；其过液槽被挡砂帽罩住，组成挡砂机构。套管用螺纹连接在上胶筒总成上；胶筒总成用螺纹连接在变径接头上；洗井阀装好O形圈后套在中心管上；活塞装好O形圈后用螺纹连接在中心管上；缸筒套入活塞、洗井阀后用螺纹连接在胶筒总成上；并由过液槽Φ1、套管和中心管之间的环空通道Φ2、过液槽Φ3，共同组成封隔装置、洗井通道和洗井开关机构。自锁管套在中心管上；剪切销用螺纹连接在自锁管的螺纹孔上，并使小直径端插入中心管的圆孔内；自锁套分别用螺纹连接在自锁管和缸筒上，组成自锁装置。上接头、下接头分别用螺纹连接在中心管上，本实施例便组装完毕。

这样，当正常注水中心管2内的压力升高时，压力便会通过传压孔Φ4推动封隔器的洗井阀13向上运动。在洗井阀13的推动下，压帽3、锚定器主体5、卡瓦6、卡瓦收缩套7、挡砂帽8、变径接头9、胶筒总成10、套管11、缸筒15、自锁套17也随之向上运动，使锚定器锚定、封隔器坐封及自锁装置锁死。同时，洗井阀13将环空通道Φ2关闭，完成一次性的锚定、坐封及自锁过程。当反洗井时，由于套管内的压力大于油管内的压力，洗井阀13便会被推动向下运动，将环空通道Φ2打开。洗井液通过变径接头9上的过液槽Φ1套管11和中心管2之间的环空通道Φ2及缸筒15上的过液槽Φ3，由封隔器上部流入到封隔器下部，并由油管返回地面。当洗井完毕，重新注水时，中心管2内的压力升高，洗井阀13便会再次被推动向上运动，并将环空通道Φ2关闭。挡砂帽8在正常注水和洗井时，将沉到封隔器上部的砂子档住，不让其进入封隔器内部的腔室，满足分注井正常注水及反洗井的技术要求。以此保证本实用新型始终处于稳定工作状态，达到延长封隔器使用寿命的目的。当注水井施工需要解锚解封时，上提管柱，将剪切销18剪断，卡瓦6两端的收缩爪在卡瓦伸缩套4和卡瓦收缩套7强制拉压作用下，卡瓦6将被迫收缩，封隔器的胶筒总成10也同时收缩解封，达到顺利解锚解封的目的。

本实用新型的有益效果是，该防砂注水封隔器内设置有挡砂帽、锚爪强制收缩机构、大洗井通道和洗井开关，能将沉到封隔器上部的砂子档住，不让其进入封隔器内部的腔室，避免时有注水封隔器砂卡和解封时卡井事故的发生，减少事故损失；能满足分注井正常注水及大排量反洗井的的需要；当需要解锚解封时，上提管柱，将剪切销剪断，卡瓦的收缩爪会被卡瓦伸缩套和卡瓦收缩套强制拉压收缩，顺利实现解锚，封隔器的胶筒总成也同时收缩并解封。

附图说明

附图是一种实施例的纵剖面构造图。

图1中：1.上接头，2.中心管，3.压帽，4.卡瓦伸缩套，5.锚定器主体，6.卡瓦，7.卡瓦收缩套，8.挡砂帽，9.变径接头，10.胶筒总成，11.套管，12.O形圈，13.洗井阀，14.活塞，15.缸筒，16自锁管，17.自锁套，18.剪切销，19.下接头，Φ1.过液槽，Φ2.环空通道，Φ3.过液槽，Φ4.传压孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

在图1所示实施例中，中心管2为两端及中下部有外螺纹，中下部有传压孔Φ4和圆孔。卡瓦伸缩套4为一端内径小有内螺纹，中部内径大，另一端的内径小于中部的内径，其过渡段为内锥面喇叭口，端头为外圆锥面。锚定器主体5为两端有内螺纹，中部外圆上对称竖向有两侧面为直面，两端为外圆锥斜面梯形槽。卡瓦6为两侧为平面，较短的外圆弧面上有卡牙，另一较长的外圆弧面两端有锥面凸台收缩爪，在内、外外圆弧面的结合部，两端为内锥圆弧面的倒梯形，内外圆弧面的另一面为内圆弧面。挡砂帽8为一端内、外径小，有外螺纹，中部内径、外大，有内螺纹，另一端内径更大。变径接头9为一端内径小，有外螺纹，中部内径大，开有过液槽Φ1，另一端内径更大，有内螺纹，大内径端外径大，其余部分外径小。套管11为一端的端头为内圆锥面，有外螺纹，另一端有外圆锥面的管状体。洗井阀13为一端外径小，端头外圆为圆锥面，另一端外径大，在内径和大小外径上开有槽。缸筒15为两端各有内螺纹，在靠近内螺纹的一端根部开有过液槽Φ3。自锁管16为一端根部侧面上有内螺纹孔，其余部分有外锯齿扣螺纹。自锁套17为一端内径略小，有外螺纹，中部内径大，另一端内径小有内锯齿扣螺纹，在外螺纹以下竖向等份开有槽。

在锚定器主体5内，将卡瓦6、卡瓦伸缩套4、卡瓦收缩套7依次装入；卡瓦收缩套7用螺纹连接在锚定器主体上；卡瓦6两端的收缩爪分别装入卡瓦伸缩套4、卡瓦收缩套7的内圆喇叭口内；中心管2的一端从卡瓦收缩套7的内孔穿入，经过卡瓦6的内圆弧面，再从卡瓦伸缩套4的内孔穿入，用螺纹连接在卡瓦伸缩套4上；组成锚定器和锚爪强制收缩机构。

挡砂帽8用螺纹连接在锚定器主体5上；变径接头9套上中心管2后，用螺纹连接在挡砂帽8上；其过液槽Φ1被挡砂帽8罩住，组成挡砂机构。套管11用螺纹连接在上胶筒总成10上；胶筒总成10用螺纹连接在变径接头9上；洗井阀13装好O形圈12后套在中心管2上；活塞14装好O形圈12后用螺纹连接在中心管2上；缸筒15套入活塞14、洗井阀13后用螺纹连接在胶筒总成10上；并由过液槽Φ1、套管11和中心管2之间的环空通道Φ2、过液槽Φ3，共同组成封隔装置、洗井通道和洗井开关机构。自锁管16套在中心管2上；剪切销18用螺纹连接在自锁管16的螺纹孔上，并使小直径端插入中心管的圆孔内；自锁套17分别用螺纹连接在自锁管16和缸筒15上，组成自锁装置。上接头1、下接头19分别用螺纹连接在中心管2上，本实施例便组装完毕。

本实用新型现场安装使用的方式是这样实现的：现场施工使用时，将本实用新型按设计要求串接在油管之间，当下到设计深度后，坐好井口，连好管线，洗井合格转注后，地面泵入清水打压8Mpa即可锚定、坐封。当油、水井施工需要解锚、解封时，上提管柱将剪切销18剪断，即可解锚、解封。

Claims (3)

1.一种防砂注水封隔器，其特征是：上接头(1)、中心管(2)、压帽(3)、卡瓦伸缩套(4)、锚定器主体(5)、卡瓦(6)、卡瓦收缩套(7)、挡砂帽(8)、变径接头(9)、胶筒总成(10)、套管(11)、O形圈(12)、洗井阀(13)、活塞(14)、缸筒(15)、自锁管(16)、自锁套(17)、剪切销(18)、下接头(19)依次连接组成。

2.根据权利要求1所述的防砂注水封隔器，其特征是：在锚定器主体(5)内，将卡瓦(6)、卡瓦伸缩套(4)、卡瓦收缩套(7)依次装入，卡瓦收缩套(7)用螺纹连接在锚定器主体(5)上，卡瓦(6)两端的收缩爪分别装入卡瓦伸缩套(4)、卡瓦收缩套(7)的内圆喇叭口内，中心管(2)的一端从卡瓦收缩套(7)的内孔穿入，经过卡瓦(6)的内圆弧面，再从卡瓦伸缩套(4)的内孔穿入，用螺纹连接在卡瓦伸缩套(4)上，组成锚定器和锚爪强制收缩机构；挡砂帽(8)用螺纹连接在锚定器主体(5)上；变径接头(9)套上中心管(2)后，用螺纹连接在挡砂帽(8)上，其过液槽(Φ1)被挡砂帽(8)罩住，组成挡砂机构；套管(11)用螺纹连接在胶筒总成(10)上，胶筒总成(10)用螺纹连接在变径接头(9)上，洗井阀(13)装好O形圈(12)后套在中心管(2)上，活塞(14)装好O形圈(12)后用螺纹连接在中心管(2)上，缸筒(15)套入活塞(14)、洗井阀(13)后用螺纹连接在胶筒总成(10)上，并由过液槽(Φ1)、套管(11)和中心管(2)之间的环空通道(Φ2)、过液槽(Φ3)，共同组成封隔装置、洗井通道和洗井开关机构；自锁管(16)套在中心管(2)上，剪切销(18)用螺纹连接在自锁管(16)的螺纹孔上，并使小直径端插入中心管(2)的圆孔内，自锁套(17)分别用螺纹连接在自锁管(16)和缸筒(15)上，组成自锁装置。

3.根据权利要求2所述的防砂注水封隔器，其特征是：中心管(2)为两端及中下部有外螺纹，中下部有传压孔(Φ4)和圆孔；卡瓦伸缩套(4)为一端内径小有内螺纹，中部内径大，另一端的内径小于中部的内径，其过渡段为内锥面喇叭口，端头为外圆锥面；锚定器主体(5)为两端有内螺纹，中部外圆上对称竖向有两侧面为直面，两端为外圆锥斜面梯形槽；卡瓦(6)为两侧为平面，较短的外圆弧面上有卡牙，另一较长的外圆弧面两端有锥面凸台收缩爪，在内、外圆弧面的结合部，两端为内锥圆弧面的倒梯形，内外圆弧面的另一面为内圆弧面；挡砂帽(8)为一端内、外径小，有外螺纹，中部外径大，有内螺纹，另一端内径更大；变径接头(9)为一端内径小，有外螺纹，中部内径大，开有过液槽(Φ1)，另一端内径更大，有内螺纹，大内径端外径大，其余部分外径小；套管(11)为一端的端头为内圆锥面，有外螺纹，另一端有外圆锥面；洗井阀(13)为一端外径小，端头外圆为圆锥面，另一端外径大，在内径和大小外径上开有槽；缸筒(15)为两端各有内螺纹，在靠近内螺纹的一端根部开有过液槽(Φ3)。

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