CN201507268U - 一种逐级验封器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种逐级验封器，该验封器通过堵水管柱安装在封隔器下部的油套环空中，所述逐级验封器包括连接在堵水管柱中的封堵管柱，封堵管柱的中心轴向设有中心通道，封堵管柱的上部管壁开设有连通中心通道和油套环空的验封通道，该封堵管柱中部设有可封隔油套环空的封堵装置，在封堵装置下部的管柱上设有通过液压驱动上行以推动封堵装置封隔油套环空的液压驱动装置；在所述中心通道内定位装配有通过液压驱动可控制验封孔道开启及液压驱动装置上行的滑套，所述滑套与封堵管柱的中心通道密封滑动配合。该验封器具有安装实施方便，验封简单准确的特点，其可以用于单级封隔器或多级封隔器的验封工作。

Description

一种逐级验封器

技术领域

本实用新型属于油田开采领域，特别涉及一种油田机械采油使用的一种井下工具，具体的说是涉及一种用于检验油管封隔器密封效果的逐级验封器。

背景技术

在油田开采中，井下油管采用封隔器坐封是控制油井含水量上升，改善水驱效果，提高原油采出程度的有效措施。目前，绝大部分分层堵水管柱无效或失效都是由封隔器没有坐封或封隔器上的胶筒损坏而引起的。封隔器的密封可靠性决定着油井能否正常生产，因此，生产现场需要经常对分层堵水管柱中各级封隔器进行验封，以保证各级封隔器密封性能和作业质量。另外，在采油生产中,如果发现产量、含水及液面有变化,怀疑封隔器有漏失或失效时,也需要对封隔器进行验封，验证封隔器的密封状况。验证封隔器的工作状况,可以正确分析生产动态变化原因，提供制定减少油井含水的有效措施的依据，并且还能提高技术人员对封隔器失效原因的认识,减少封隔器失效油井,减少因封隔器失效原因认识不清造成的高含水返工油井。现有的自验封封隔器虽然可实现对自身进行验封，但管柱解封时其负荷较大，而且采油的工艺措施必需同其配套才能实施自验封，其无法对常规的其他液压封隔器或机械坐封封隔器进行验封，适应范围有限；试剂验封技术，虽也可实施封隔器验封，但工序复杂，可操作性不太强，现场不易实施。

专利号为ZL200420063594.2的中国实用新型专利说明书公开了一种堵水封隔器验封装置，其由验封开关及验封控制器组成，验封开关由外筒、活塞及下接头组成，活塞与外筒内壁密封活动配合，外筒的筒壁上开设有验封孔，该验封孔由活塞控制开闭；验封开关控制器由控制器主体和卡簧组成，卡簧径向安装在控制器主体的外壁上，该验封开关控制器设置于验封开关的活塞上开设的内孔中。该验封装置上的验封开关预先随堵水管柱下到井中，验封时，将验封开关控制器安装在验封管柱中下入到验封开关中活塞的内孔中，通过油管打压推动验封开关控制器下行，验封开关控制器上的卡簧带动活塞下行打开验封孔进行验封；验封结束后，上提验封管柱，验封开关控制器上的卡簧带动活塞上行封住验封孔。该验封装置虽结构简单，但其操作较为麻烦，需要另外配设验封管柱，通过上提或下放连接在验封管柱中的验封开关控制器来控制验封开关的工作状态，控制比较困难、增加成本；而且，由于验封开关的外筒的外壁与油套环空中的套管为硬密封，容易磨损，其密封就容易失效，验封就会出现误差；同时，其活塞的制作材料为永久磁钢，以避免活塞在下井时不会因惯性而下落，其又增加了验封装置的生产制造成本；最后需要指出的是，该验封装置只能够进行单级封隔器的验封，在两级以上的封隔器进行验封时，其下级封隔器的密封情况需要通过存储式压力计等其它验封配套工具进行验封。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述缺陷，提供一种可以检验多级液压或机械坐封的封隔器密封性的的逐级验封器，该逐级验封器具有结构简单、操作方便、适用范围广等特点。

本实用新型的技术方案是：一种逐级验封器，其通过堵水管柱安装在封隔器下部的油套环空中，其包括管柱，管柱的中心轴向设有中心通道，管柱上开设有连通中心通道和油套环空的验封通道，所述管柱外壁上套设有可封隔油套环空的封堵胶筒；所述验封通道开设在封堵胶筒上方的管柱外壁上；位于封堵胶筒下方的管柱外壁上设有通过液压驱动封堵胶筒封隔油套环空的液压驱动装置，该液压驱动装置包括设置在管柱外壁上的液压缸，液压缸内活动装配有活塞驱动机构，该活塞驱动机构的输出端顶压连接在封堵胶筒的底部，在液压缸的内壁上开设有与所述中心通道连通以驱动活塞驱动机构的进液口；在所述中心通道中通过一可解除的定位机构定位装配有滑套，该滑套与所述验封通道和液压缸进液口密封配合。

所述封堵管柱包括中空的上中心管和下中心管以及分别固连在上中心管上端和下中心管下端用于连接堵水管柱的上接头和下接头，下中心管固定在上中心管底部的外壁上，中空的上、下中心管及上、下接头之间连通形成中心通道；所述验封通道开设在上接头的管壁上。

所述滑套通过定位机构固定在上接头的内壁上，滑套与中心通道滑动配合，滑套的上端外壁与所述上接头内壁密封连接，其下端沿轴向向下延伸与下接头内壁密封连接。

所述封堵管柱包括两节以上依次套设在上接头下方上中心管外壁上的胶筒，在相邻两胶筒之间垫设有隔环，在所述上接头与临近的胶筒之间还设置有调节环，该调节环通过丝扣旋装在上街头的的外壁上。

所述液压驱动装置包括套设在封堵胶筒下方封堵管柱外壁上的缸套，该缸套的底端通过丝扣固连在下接头的外壁上，缸套与封堵管柱的上中心管和下中心管之间分别形成有上液压缸和下液压缸；所述活塞驱动机构包括分别设置在上液压缸内的上活塞和设置在下液压缸内的下活塞；所述上活塞的顶部支撑连接在封堵胶筒的底端；在所述上、下两液压缸的底部分别开设有与中心通道连通的进液口；在所述上、下活塞之间还顶装有用于使两活塞联动的连接套。

在所述缸套与上活塞之间还设置有可解除的连接销。

所述中心通道内还位于下接头内壁上设置有滑套限位台阶。

所述可解除的定位机构为可剪断的固定销。

采用上述结构，本使用新型具有以下特点：

1）验封器连接在被验封的封隔器下边，封隔器坐封时，验封器通过滑套封闭验封通道而不坐封；在封隔器坐封彻底后，再通过加压推动滑套下行打开验封通道，实施验封，安全方便；

2）可改变滑套受压面大小和销钉大小，来调节滑套和验封通道打开的压力；所以可多级使用，连接在多级封堵管柱中，可逐级验证对应封隔器的密封性能；   

 3）通过液压打开和坐封，地面观察，通过是否稳压判定封隔器密封性能，方便直接，容易实施；

4）验封器没有锁紧机构，验封完毕后卸压，验封器自动解封，管柱解封力小；

5）应用范围广，可应用在机械坐封和液压坐封的堵水管柱中，能够对机械坐封或液压坐封的封隔器实施验封；可在作业施工时验封，保证作业质量，也可在生产过程中随时对生产管柱验封，给技术人员分析效果提供依据。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为单级验封时验封器的安装示意图；

图3为单级验封时验封器的使用状态示意图；

图4为逐级验封时验封器的安装示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的逐级验封器包括连接在堵水管柱中的封堵管柱，封堵管柱包括固连一体的上中心管6和下中心管13以及分别通过丝扣固连在上中心管6上端和下中心管13下端用于连接堵水管柱的上接头1和下接头15，下中心管13通过丝扣固定在上中心管6底部的外壁上，上、下中心管6、13及上、下接头1、15之间形成连通的中心通道17；在上接头1的侧壁上开设有连通中心通道17和油套环空的验封通道2。在上接头1的内壁通过固定销3固定密封连接有滑套4，该滑套4将验封通道2封闭，滑套4的下部与下接头15密封连接，滑套4与中心通道17密封滑动配合。在上中心管6的外壁轴向活动套设有由两个胶筒组成的封堵胶筒7，两胶筒之间垫设有隔环8，该封堵胶筒7上端通过调节环5与上接头1顶压连接，调节环5旋装在上接头1的外壁上，调节环5可以用来调节封堵胶筒7的松紧度。在封堵管柱的外侧还套设有缸套11，缸套11的底端通过丝扣连接在下接头15的外壁上，缸套11与上、下中心管6、13之间设有上液压缸，上液压缸内轴向活动装配有上活塞10，上活塞10与缸套之间设有连接销9，上活塞10的顶部通过隔环8支撑连接在封堵胶筒7的底端，位于上液压缸底部的上中心管6的管壁上开设有与中心通道17连通上进液口18；缸套11与下中心管13之间设有下液压缸，下液压缸中轴向滑动装配有下活塞14，在下液压缸底部的下中心管13的管壁上开设有与中心通道17连通的下进液口16；在上、下活塞之间还顶装有用于两活塞联动的连接套12，连接套12的底端支撑连接在下活塞14上，其顶端顶压连接在上活塞10的底部。为防止滑套脱出中心通道17，在下接头15的内壁上设置有滑套限位台阶。

验封器主要连接在要验封的机械坐封或液压坐封的封堵管柱中，可上接一个封隔器，对单封隔器实施验封；也可多级使用，连接在多级封隔器中的各级封隔器的下边，逐级对各封隔器分别验封。

单级验封时如图2、图3所示，验封器和单封隔器相连接，实施单级验封。具体实施方式是：

作业施工时，将验封器23连接到堵水管柱中要验封的封隔器21下边；先机械或液压坐封封隔器21，验封器23因滑套4通过固定销3保持验封通道2的关闭状态，保证封隔器21坐封彻底完全；封隔器21坐封完成后，通过堵水管柱加液压到一定值，剪断验封器23内滑套4和上接头1连接的固定销3，滑套4沿上中心管6内下行，露出验封通道2，使中心通道17与油套环空连通；滑套4继续下行，液压通过滑套4和上中心管6上的上进液口18及下中心管13上的下进液口16共同组成的传压通道22驱动上活塞10和下活塞14在液压作用下沿上中心管6和下中心管13向上移动，连接套12在活塞14的推动下向上移动并推动活塞10向上移动并剪断上活塞10与缸套间的连接销9；密封胶筒7和隔环8在活塞10和活塞14的双重作用下被压缩直至密封住油套环空；继续加压，液压通过验封通道2，进入上封隔器21和验封器23共同封堵的空间；从地面上观察泵车压力，如果能稳压，说明封隔器23密封性很好；如果不能稳压，可验证封隔器21不密封，从而可判断封隔器21的密封性能和作业效果。验封后卸压，验封器23同时解封，不增加后续作业的管柱解封力。

正常生产时，当想判断封隔器21的密封情况时，只需要从油套环空用泵车打压或直接憋井坐封验封器23，根据稳压情况就可判定封隔器21的密封情况。

多级逐级验封时如图4所示，多个验封器和封隔器间隔设置，实施逐级验封。具体实施方式是：

作业施工时，把封隔器25、验封器26、封隔器27和验封器28依次连接起来，组成多级逐级验封管柱。调整验封器26与验封器28的滑套受压面大小和销钉大小，以调节两验封器的滑套和验封通道打开的压力；先机械或液压坐封封隔器25和封隔器27，验封器26和验封器28因滑套4保持关闭状态保证封隔器25和封隔器27坐封彻底完全；坐封完成后，加液压到一定值，先打开验封器26的滑套4，对封隔器25进行验封；然后再增压到一定值后，再打开验封器28的滑套4，对封隔器27实施验封。卸压后，验封器26和验封器28解封，不增加管柱在后续作业时的解封力。

生产过程中，可随时从油套环空打压或憋压，根据稳压情况，判断各级封隔器的密封性。

Claims (8)

1.一种逐级验封器，其通过堵水管柱安装在封隔器下部的油套环空中，其包括管柱，管柱的中心轴向设有中心通道，管柱上开设有连通中心通道和油套环空的验封通道，其特征在于，所述管柱外壁上套设有可封隔油套环空的封堵胶筒；所述验封通道开设在封堵胶筒上方的管柱外壁上；位于封堵胶筒下方的管柱外壁上设有通过液压驱动封堵胶筒封隔油套环空的液压驱动装置，该液压驱动装置包括设置在管柱外壁上的液压缸，液压缸内活动装配有活塞驱动机构，该活塞驱动机构的输出端顶压连接在封堵胶筒的底部，在液压缸的内壁上开设有与所述中心通道连通以驱动活塞驱动机构的进液口；在所述中心通道中通过一可解除的定位机构定位装配有滑套，该滑套与所述验封通道和液压缸进液口密封配合。

2.根据权利要求1所述的逐级验封器，其特征在于，所述封堵管柱包括中空的上中心管和下中心管以及分别固连在上中心管上端和下中心管下端用于连接堵水管柱的上接头和下接头，下中心管固定在上中心管底部的外壁上，中空的上、下中心管及上、下接头之间连通形成中心通道；所述验封通道开设在上接头的管壁上。

3.根据权利要求2所述的逐级验封器，其特征在于，所述滑套通过定位机构固定在上接头的内壁上，滑套与中心通道滑动配合，滑套的上端外壁与所述上接头内壁密封连接，其下端沿轴向向下延伸与下接头内壁密封连接。

4.根据权利要求2所述的逐级验封器，其特征在于，所述封堵管柱包括两节以上依次套设在上接头下方上中心管外壁上的胶筒，在相邻两胶筒之间垫设有隔环，在所述上接头与临近的胶筒之间还设置有调节环，该调节环通过丝扣旋装在上街头的的外壁上。

5.根据权利要求2所述的逐级验封器，其特征在于，所述液压驱动装置包括套设在封堵胶筒下方封堵管柱外壁上的缸套，该缸套的底端通过丝扣固连在下接头的外壁上，缸套与封堵管柱的上中心管和下中心管之间分别形成有上液压缸和下液压缸；所述活塞驱动机构包括分别设置在上液压缸内的上活塞和设置在下液压缸内的下活塞；所述上活塞的顶部支撑连接在封堵胶筒的底端；在所述上、下两液压缸的底部分别开设有与中心通道连通的进液口；在所述上、下活塞之间还顶装有用于使两活塞联动的连接套。

6.根据权利要求5所述的逐级验封器，其特征在于，在所述缸套与上活塞之间还设置有可解除的连接销。

7.根据权利要求2-6任意一项所述的逐级验封器，其特征在于，所述中心通道内还位于下接头内壁上设置有滑套限位台阶。

8.根据权利要求7所述的逐级验封器，其特征在于，所述可解除的定位机构为可剪断的固定销。

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