CN201496029U

CN201496029U - 全浮式卡瓦封隔器

Info

Publication number: CN201496029U
Application number: CN2009203001528U
Authority: CN
Inventors: 崔志刚
Original assignee: A A Vast Mechanical & Electronic Equipment Corp Co Ltd In Chengdu
Current assignee: A A Vast Mechanical & Electronic Equipment Corp Co Ltd In Chengdu
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2019-01-12

Abstract

本实用新型涉及一种全浮式卡瓦封隔器，包括水力猫，水力猫由水力猫本体和嵌装在水力猫本体内的水力猫爪组成，本体外周面轴向设有卡瓦槽，以及与卡瓦槽相匹配的卡瓦，卡瓦下部的卡瓦座可活动伸入水力猫本体卡瓦槽内，卡瓦座的两端设有轴向限位座；水力猫固连的回位弹簧另一端与卡瓦座相接，卡瓦的上部为设置在卡瓦座上的梯形结构，梯形的顶部为圆弧面，并形成以水力猫本体轴线为中心的同心等径圆弧面；轴向限位座两端的上部与梯形斜面之间有径向限位平台，水力猫本体两端部固连两个径向限位凹型螺母。采用本实用新型结构，确保了封隔器居中度达99％以上。具有安装、折卸方便，延长了水力猫本体的使用寿命，封隔器可重复使用的特点。

Description

全浮式卡瓦封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油井下的封隔器中的水力猫。

背景技术

石油行业所采用的封隔器由橡胶筒和水力猫两大部分组成。封隔器入井到预定位置时，开启压力，水力猫爪在压力作用下沿十字方向伸出水力猫本体，爪子咬稳住套管内壁后，压力使橡胶筒内活塞往上移动，剪断剪销钉后，压力使橡胶筒膨胀，封堵住套管内壁，坐封程序完毕，解封时，通过撤去外压力或上提封隔器。

如图1所示的现有技术的封隔器中的水力猫，通过用压板、螺钉、弹簧将水力猫爪卡固在水力猫本体上。在压力作用下，水力猫爪伸出，撤去压力作用时，水力猫爪在弹簧的作用下自动收回。而封隔器坐封位置，一般都在井深2000米以上，入井下放封隔器时，采用油管或钻杆将其放入，而2000米以上的油管、钻杆，其挠度、弹性变形可达10米以上，加之工件加工和组装误差以及井斜度等因素，封隔器的居中度，无手段控制，仅靠运气，而封隔器的居中度越小，猫爪咬住套管的偏差度就越大，坐封成功率就越小，解封成功率就越低。如果解封不成功，严重时，就必须将封隔器以及连接在封隔器下面的油嘴、仪器、仪表等全部铣烂掉在井内。封隔器及封隔器下面的所有工具、仪表、仪器全部报废，成了一堆废铜烂铁，而且还要花时间打捞出井，直接经济损失可达上百万元乃至更多。不仅如此，现有技术用压板把水力猫爪安装卡固在水力猫本体时，回位弹簧处于压缩状态，弹力非常大，不仅使安装卡固、拆卸压板以及维修时非常困难，操作不甚还可能会造成作业人员的人身伤害，存在极大安全隐患；而且由于回位弹簧始终处于工作状态，弹性模数E容易发生较大变化，弹力变小，严重影响猫爪的回位，使封隔器无法使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便，确保封隔器居中度达99％以上的全浮式卡瓦封隔器。

为解决上述技术问题，全浮式卡瓦封隔器包括水力猫，水力猫由水力猫本体和嵌装在水力猫本体内的水力猫爪组成，其特征在于：水力猫本体外周面轴向设有多个卡瓦槽，水力猫本体外部设置有多个与卡瓦槽相匹配的卡瓦，卡瓦下部的卡瓦座可活动伸入水力猫本体卡瓦槽内，卡瓦座的两端设有轴向限位座；水力猫固连的回位弹簧另一端与卡瓦座相接，卡瓦的上部为设置在卡瓦座上的梯形结构，梯形的顶部为圆弧面，多个卡瓦的圆弧面形成以水力猫本体轴线为中心的具有同心等径圆弧面；轴向限位座两端的上部与梯形斜面之间有径向限位

平台，水力猫本体两端部固连两个径向限位凹型螺母，凹型螺母的内圈与径向限位平台相接触。凹型螺母与径向限位平台在回位弹簧作用力下相接触，在入井前限制卡瓦卡在水力猫本体卡槽内。

所述卡瓦上部为等腰梯形结构。

所述封隔器中的水力猫放置于井下套管内，多个卡瓦的圆弧为与套管内径具有同心等径的圆弧面。

所述水力猫外周设置的卡瓦为4个。

所述水力猫外周设置的卡瓦为3个。

所述水力猫本体卡瓦槽宽度为5.8～11.5毫米，深度大于或等于6毫米。

所述卡瓦上部的圆弧宽度大于或等于8毫米。

采用以上结构的全浮式卡瓦封隔器中的水力猫，封隔器未放入套管内时卡瓦的外径大于套管内径10毫米左右，卡瓦轴向限位座与水力猫本体两端卡瓦槽配合使卡瓦不会相对水力猫本体沿套管轴向方向移动，但能相对水力猫本体的径向移动，卡瓦在被挤压后从多个方位沿径向向水力猫本体移动收缩，卡瓦外直径变小，当封隔器到达套管内的预定位置，在外力作用下，水力猫爪向外伸出过程中，回位弹簧被压缩变形，并作用力给卡瓦座使水力猫本体外部的多个卡瓦受力沿套管的径向向外扩张，并在力的作用下能自动位移至与其相等径圆弧的套管，找正、找中。同时卡瓦座反作用力给回位弹簧，再传力给水力猫爪至水力猫本体，将水力猫本体居中达到百分之九十九以上，四个方向的猫爪伸出咬住套管内壁的作用力基本完全相等。而且采用本装置，卡瓦安装在水力猫本体上时，与猫爪固连的回位弹簧处于基本不受力的松弛状态，不会由于回位弹簧压缩产生的巨大弹力造成安装、拆卸和维修时的困难和安全隐患，也确保了回位弹簧在非工作状态下不压缩变形，从而延长了弹簧的使用寿命。

附图说明

图1是现有水力猫技术结构示意图。

图2是本实用新型水力猫结构示意图。

图3是图2所示的卡瓦的结构示意图。

图4是图3的俯视示意图。

图5是图3的左视图。

图6是图2放入套管内后水力猫在圆弧段的使用状态局部剖视示意图。

图7是图2到达套管内预定位置，施加外力后水力猫在在圆弧段的工作状态局部剖视示意图。

图中标记：1水力猫本体，2回位弹簧，3水力猫爪，4卡瓦，5凹型螺母，6卡瓦座，7轴向限位座，8圆弧面，9压板，10径向限位平台，11套管，12卡瓦槽，13螺钉

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。但不应将此理解为本实用新型的上述主题的范围仅限于下述实施例。

如图1所示，为现有技术的封隔器中的水力猫，其水力猫爪3与回位弹簧2固连，压板9通过螺钉13将水力猫爪嵌固在水力猫本体1内，回位弹簧被压缩后与压板紧密接触。

如图25所示的全浮式卡瓦封隔器中的水力猫由水力猫本体1和嵌装在水力猫本体内的水力猫爪3组成。水力猫本体1外周面轴向铣有多个均匀分布的卡瓦槽12，优选为4对，也可以为3对。每个卡瓦槽的宽度和深度根据使用情况确定，本实施例的卡瓦槽宽度为5.8～11.5毫米，深度大于等于6毫米。水力猫爪3嵌装在水力猫本体内，水力猫本体外部设置有多个与卡瓦槽相对应的卡瓦4，当卡瓦槽优选为4对，或为3对时，卡瓦也分别有4个或3个。卡瓦下部的卡瓦座6的两端有轴向限位座7，卡瓦座可活动伸入水力猫本体的卡瓦槽12内，与水力猫固连的回位弹簧2另一端与卡瓦座相接，卡瓦的上部为设置在卡瓦座上的等腰梯形结构，梯形的顶部为圆弧面8，圆弧宽度a可根据使用情况确定，本实施例的圆弧宽度大于等于8毫米。多个卡瓦的圆弧面形成以水力猫本体轴线为中心与套管内径具有等径圆弧面；轴向限位座两端的上部与梯形斜面之间有径向限位平台10，径向限位凹型螺母5与水力猫本体两端部螺纹连接，凹型螺母的内圈与径向限位平台相接触。被径向限位凹型螺母限位的卡瓦在非工作状态下，其卡瓦座两端的轴向限位座7卡入水力猫本体外周面轴向的卡瓦槽12内约1毫米左右。采用本装置，卡瓦安装在水力猫本体上时，与水力猫爪固连的回位弹簧处于基本不受力的松弛状态，不会由于弹簧压缩产生的巨大弹力造成安装、拆卸和维修时的困难和安全隐患，也确保了弹簧在非工作状态下不压缩变形，从而延长了回位弹簧的使用寿命。

将本实用新型放置于井下套管前，多个卡瓦的圆弧面形成的圆柱面大于套管内径10毫米左右，卡瓦槽限制卡瓦不会相对水力猫本体沿套管轴向方向移动，但能相对水力猫本体沿套管的径向移动。如图6所示，卡瓦4在被挤压后从4个方位沿套管11的径向向水力猫本体1移动收缩，此时卡瓦外直径变小，并通过卡瓦座传力给回位弹簧2，回位弹簧压缩并传力给水力猫爪3再至水力猫本体1，全浮式卡瓦封隔器中的水力猫进入套管内。

如图7所示，当封隔器中的水力猫到达套管内的预定位置，在外力作用下，水力猫爪3向外伸出，与其固连的回位弹簧2通过卡瓦座传力给水力猫本体1外部的4个卡瓦4，卡瓦受力沿套管11的径向向外扩张，由于4个卡瓦的圆弧为与套管内径具有同心等径的圆弧面，卡瓦的圆弧面与套管11内壁接触，并在力的作用下能自动位移至与其相等径圆弧的套管，找正、找中，此时卡瓦反作用力给回位弹簧，再传力给水力猫爪至水力猫本体，将水力猫本体居中达到百分之九十九以上，四个方向的猫爪伸出咬住套管内壁。

采用本实用新型结构，确保了封隔器的居中度达99％以上，坐封和解封的成功率高达100％，在安装、拆卸、维护保修过程中，具有安装、折卸方便，水力猫本体的使用寿命长，封隔器可重复使用的特点。

需要说明的是：虽然上述实施例已经详细描述了本实用新型的结构，但本实用新型并不限于上述实施例，凡是本领域技术人员从上述实施例中不经过创造性劳动就可以想到的替换结构，均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种全浮式卡瓦封隔器，包括水力猫，水力猫由水力猫本体和嵌装在水力猫本体内的水力猫爪组成，其特征在于：水力猫本体外周面轴向设有多个卡瓦槽，水力猫本体外部设置有多个与卡瓦槽相匹配的卡瓦，卡瓦下部的卡瓦座可活动伸入水力猫本体卡瓦槽内，卡瓦座的两端设有轴向限位座；水力猫固连的回位弹簧另一端与卡瓦座相接，卡瓦的上部为设置在卡瓦座上的梯形结构，梯形的顶部为圆弧面，多个卡瓦的圆弧面形成以水力猫本体轴线为中心的具有同心等径圆弧面；轴向限位座两端的上部与梯形斜面之间有径向限位平台，水力猫本体两端部固连两个径向限位凹型螺母，凹型螺母的内圈与径向限位平台相接触。

2.如权利要求1所述的全浮式卡瓦封隔器，其特征在于：所述卡瓦上部为等腰梯形结构。

3.如权利要求1或2所述的全浮式卡瓦封隔器，其特征在于：所述封隔器放置于井下套管内，多个卡瓦有与套管内径具有同心等径的圆弧面。

4.如权利要求1或2所述的全浮式卡瓦封隔器，其特征在于：所述水力猫外周设置的卡瓦为4个。

5.如权利要求1或2所述的全浮式卡瓦封隔器，其特征在于：所述水力猫外周设置的卡瓦为3个。

6.如权利要求1或2所述的全浮式卡瓦封隔器，其特征在于：所述水力猫本体卡瓦槽宽度为5.8～11.5毫米，深度大于或等于6毫米。

7.如权利要求6所述的全浮式卡瓦封隔器，其特征在于：所述卡瓦上部的圆弧宽度大于或等于8毫米。