CN201705275U - 一种可洗井封隔器 - Google Patents

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赵振峰
李宪文
李明
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Abstract

可洗井封隔器,应用于石油井下分层压裂、高压注水和气井完井管柱。在上锥体和下锥体的外壁上套有卡瓦套,上锥体和下锥体的锥面与卡瓦上下两端锥面配合;反洗液缸的下端套在中心管的外壁上,反洗液缸与中心管之间的环形空间内有螺旋弹簧。在反洗液缸的下部并在中心管的外壁上套有环形上活塞。上活塞能向下推动胶筒座。衬管套在中心管外壁上,上胶筒、隔环、中胶筒、下胶筒套在衬管外壁上。下反洗套下端螺纹连接坐封外套,坐封外套上端内壁与中心管的外壁滑动配合。坐封外套的下端螺纹连接防坐封外套。下接头内螺纹连接键套的下端。适用于分层压裂、高压注水和气井完井管柱。能承受大于60吨的上顶力和下悬挂力。

Description

一种可洗井封隔器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及石油油井井下专用封隔器,特别涉及一种分层压裂、高压注水和 气井完井管柱用的可洗井封隔器。
背景技术
[0002] 目前,油田采用Y441可洗井封隔器基本可以满足下悬挂力,不能满足很大上悬挂 力,不适合分层压裂等高压作业,同时受卡瓦结构限制,作业完成后,对套管伤害大。目前的 在用Y441封隔器在坐封过程中,胶筒沿纵向膨胀不充分,密封性能不好,同时承受上顶力 不够,不能很好的满足高压施工要求。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是:提供一种可洗井封隔器,承压性能好,对套管伤害小,可有 效保证施工作业成功率。克服现有Y441可洗井封隔器承受上顶力小、密封效果差的不足。
[0004] 本实用新型采用的技术方案是:可洗井封隔器由上接头、中心管、上锥体、卡瓦、弹 簧、卡瓦套、下锥体、锁环座、螺旋弹簧、反洗液缸、密封圈、上反洗套、上活塞、胶筒座、衬管、 上胶筒、隔环、中胶筒、下胶筒、下反洗套、坐封外套、键套、锁块、锁套、解封剪钉、防坐封外 套、防坐封剪钉和下接头组成。
[0005] 上接头下端内螺纹连接中心管,上锥体和下锥体套在中心管的上端,上锥体和下 锥体为圆筒形,上锥体的下端外壁有圆锥面,下锥体的上端外壁有圆锥面,卡瓦为长方形, 卡瓦的上下两端内壁有锥面,卡瓦外壁中部有长方形凹槽;在上锥体和下锥体的外壁上套 有卡瓦套,卡瓦带有卡瓦牙的两端嵌在卡瓦套的长方型孔内,在卡瓦的长方形凹槽内有弹 簧,弹簧将卡瓦推向中心管外壁,即卡瓦的初始位置;上锥体和下锥体的锥面与卡瓦上下两 端锥面配合,上锥体的锥面和下锥体的锥面能将卡瓦从卡瓦套的长方型孔内推出,卡瓦牙 能卡在井壁上。
[0006] 反洗液缸为圆筒形,反洗液缸上端套在下锥体的下端外壁上,反洗液缸的下端套 在中心管的外壁上,反洗液缸与中心管之间的环形空间内有螺旋弹簧,在螺旋弹簧的顶部 有锁环座。在反洗液缸的下部并在中心管的外壁上套有环形上活塞。在上活塞的下部并在 中心管的外壁上套有胶筒座,在反洗液缸、上反洗套和胶筒座外壁上有圆筒形上反洗套;上 反洗套下端螺纹连接胶筒座。上反洗套壁上均勻分布有横向孔,孔与上活塞中部相对,中心 管有横向孔,横向孔与上活塞上端部相对。上活塞能向下推动胶筒座。
[0007] 衬管套在中心管外壁上,上胶筒、隔环、中胶筒、下胶筒套在衬管外壁上。在下胶筒 并在衬管外壁上套有环形下反洗套;下反洗套下端螺纹连接坐封外套,坐封外套上端内壁 与中心管的外壁滑动配合。在中心管的下端螺纹连接键套,键套上端外壁与坐封外套内壁 之间滑动配合;在中心管壁上有横向孔,横向孔的位置在键套的上端面之上。在坐封外套 的下端螺纹连接防坐封外套。锁块在键套的外壁上,锁套通过解封销钉连接在键套的下端。 防坐封外套通过防坐封剪钉连接下接头,下接头内螺纹连接键套的下端。
3[0008] 在反洗液缸的内壁和外壁上有密封槽,在密封槽内有密封圈。在坐封外套上端内 壁上有密封槽,在密封槽内有密封圈。在键套上端外壁上有密封槽,在密封槽内有密封圈。
[0009] 卡瓦能承受大于60吨的上顶力和下悬挂力,保证施工可靠性,同时起钻后对套管 伤害小;封隔器坐封过程中胶筒能膨胀,提高密封性能,可满足高压作业需要。当油管注入 液体坐封时,液体分别进入中心管的上下两个横向孔,将卡瓦锚定与胶筒坐封同时完成。
[0010] 简述可洗井封隔器的工作原理:参阅图1、图2。
[0011] 1、坐封:该封隔器为水力压缩式封隔器,当下井过程中锁套25和锁块24在防坐封 外套27之内,同时设计了防坐封剪钉28,封隔器与套管碰撞不会造成中途坐封。当封隔器 下入在预定深度时,油管注入液体加压,压力沿内中心管2上下导压孔进入,上导压孔液压 作用在上反洗套13上,压缩螺旋弹簧10,推动下锥体8和上锥体3,继续推动卡瓦4,并锚定 在套管上,锁环座9实现锁紧。下导压孔液压作用在坐封外套22上,推动下反洗套21,继续 推动压缩下胶筒20、中胶筒19、上胶筒17,同时隔环18膨胀,锁套25释放锁块24,键套23 锁定锁块24,实现封隔器坐封,防止封隔器回弹。
[0012] 2、反洗井:液体从上反洗套13通孔进入,套管压力高于油管液压,油套环形空间 压力作用在上活塞14,上活塞14和胶筒座15之间让出液体流动间隙,液体沿着中心管2和 衬管16通道下行,在液压作用下开启反洗关闭胶座18,最后液体从下反洗套21通道流出, 实现反洗井,洗井完成后,洗井通道在螺旋弹簧10作用力下实现自动关闭。
[0013] 3、解封:上提管柱,卡瓦4、上胶筒17、中胶筒19、下胶筒20摩擦套管,剪断解封剪 钉26,释放锁环座9,上胶筒17、中胶筒19、下胶筒20、卡瓦4回复原来位置,推动下反洗套 21、坐封外套22、防坐封外套27、下反洗套19、下胶筒座17、下锥体8下行,实现封隔器解 封。
[0014] 本实用新型的有益效果:本实用新型可洗井封隔器,采用卡瓦,能承受大负荷上顶 力和下悬挂力,封隔器解封后,对胶筒伤害小,保证分层压裂、高压注水和气井完井等高压 作业可靠性,提高了作业效率和施工质量。
附图说明
[0015] 图1是本实用新型可洗井封隔器上半部分结构剖面示意图。
[0016] 图2是本实用新型可洗井封隔器下半部分结构剖面示意图。
[0017] 图中,1.上接头,2.中心管,3.上锥体,4.卡瓦,5.弹簧,6.卡瓦套,8.下锥体, 9.锁环座,10.螺旋弹簧,11.反洗液缸,12.密封圈,13.上反洗套,14.上活塞,15.胶筒座, 16.衬管,17.上胶筒,18.隔环,19.中胶筒,20.下胶筒,21.下反洗套,22.坐封外套,23.键 套,24.锁块,25.锁套,26.解封剪钉,27.防坐封外套,28.防坐封剪钉,29.下接头。
具体实施方式
[0018] 实施例1 :以一个可洗井封隔器为例,对本实用新型作进一步详细说明。参阅图1 和图2。
[0019] 本实用新型可洗井封隔器,由上接头1、中心管2、上锥体3、卡瓦4、弹簧5、卡瓦套 6、下锥体8、锁环座9、螺旋弹簧10、反洗液缸11、密封圈12、上反洗套13、上活塞14、胶筒座 15、衬管16、上胶筒17、隔环18、中胶筒19、下胶筒20、下反洗套21、坐封外套22、键套23、
4锁块24、锁套25、解封剪钉26、防坐封外套27、防坐封剪钉28h和下接头29组成。
[0020] 上接头1下端内螺纹连接中心管2,一个上锥体3和一个下锥体8套在中心管2的 上端,上锥体3和下锥体8为圆筒形,上锥体3的下端外壁有圆锥面,下锥体8的上端外壁 有圆锥面。有四个卡瓦4,卡瓦4为长方形,卡瓦4的上下两端内壁分别有锥面,卡瓦4外壁 中部有一个长方形凹槽;在上锥体3和下锥体8的外壁上套有卡瓦套6。卡瓦4带有卡瓦 牙的两端嵌在卡瓦套6的长方型孔内,在卡瓦4的长方形凹槽内有弹簧5。弹簧5的一端在 卡瓦套6内壁上,弹簧5的另一端在卡瓦4长方形凹槽底部。弹簧5将卡瓦4推向中心管 2外壁,即卡瓦4的初始位置;上锥体3和下锥体8的锥面与卡瓦4上下两端锥面配合。
[0021] 反洗液缸11为圆筒形,在反洗液缸11的内壁和外壁上分别两个有密封槽,在每个 密封槽内有一个密封圈12。反洗液缸11上端套在下锥体8的下端外壁上,反洗液缸11的 下端套在中心管2的外壁上,反洗液缸11与中心管2之间的环形空间内有一个螺旋弹簧 10,在螺旋弹簧10的顶部有锁环座9。在反洗液缸11的下部并在中心管2的外壁上套有一 个环形上活塞14。在上活塞14的下部并在中心管2的外壁上套有胶筒座15。在反洗液缸 11、上反洗套13和胶筒座15外壁上有圆筒形上一个反洗套13 ;上反洗套13下端螺纹连接 胶筒座15。上反洗套13壁上均勻分布有八个横向孔,八个横向孔与上活塞14中部相对,中 心管2有四个横向孔,四个横向孔与上活塞14上端部相对。上活塞14能向下推动胶筒座 15。上活塞14的的内壁和外壁上分别两个有密封槽,在每个密封槽内有一个密封圈。
[0022] 衬管16套在中心管2外壁上,上胶筒17、隔环18、中胶筒19、下胶筒20套在衬管 16外壁上。在下胶筒20并在衬管16外壁上套有一个环形下反洗套21 ;下反洗套21内壁 上有两个密封槽,在每个密封槽内有一个密封圈。下反洗套21下端螺纹连接坐封外套22, 坐封外套22上端内壁上有两个密封槽,在每个密封槽内有一个密封圈12。坐封外套22上 端内壁与中心管2的外壁滑动配合。在中心管2的下端螺纹连接键套23,键套23上端外壁 上有两个密封槽,在每个密封槽内有一个密封圈12。键套23上端外壁与坐封外套22内壁 之间滑动配合;在中心管2壁上均勻分布有四个横向孔,四个横向孔的位置在键套23的上 端面之上。在坐封外套22的下端螺纹连接防坐封外套27。锁块24在键套23的外壁上,锁 套25通过四个解封销钉26连接在键套23的下端。防坐封外套27通过防坐封剪钉28连 接下接头29,下接头29内螺纹连接键套23的下端。

Claims (2)

  1. 一种可洗井封隔器,由上接头(1)、中心管(2)、上锥体(3)、卡瓦(4)、弹簧(5)、卡瓦套(6)、下锥体(8)、锁环座(9)、螺旋弹簧(10)、反洗液缸(11)、密封圈(12)、上反洗套(13)、上活塞(14)、胶筒座(15)、衬管(16)、上胶筒(17)、隔环(18)、中胶筒(19)、下胶筒(20)、下反洗套(21)、坐封外套(22)、键套(23)、锁块(24)、锁套(25)、解封剪钉(26)、防坐封外套(27)、防坐封剪钉(28)和下接头(29)组成;上接头(1)下端内螺纹连接中心管(2),其特征在于:上锥体(3)和下锥体(8)套在中心管(2)的上端,上锥体(3)和下锥体(8)为圆筒形,上锥体(3)的下端外壁有圆锥面,下锥体(8)的上端外壁有圆锥面,卡瓦(4)为长方形,卡瓦(4)的上下两端内壁有锥面,卡瓦(4)外壁中部有长方形凹槽;在上锥体(3)和下锥体(8)的外壁上套有卡瓦套(6),卡瓦(4)带有卡瓦牙的两端嵌在卡瓦套(6)的长方型孔内,在卡瓦(4)的长方形凹槽内有弹簧(5),弹簧(5)将卡瓦(4)推向中心管(2)外壁,上锥体(3)和下锥体(8)的锥面与卡瓦(4)上下两端锥面配合;反洗液缸(11)为圆筒形,反洗液缸(11)上端套在下锥体(8)的下端外壁上,反洗液缸(11)的下端套在中心管(2)的外壁上,反洗液缸(11)与中心管(2)之间的环形空间内有螺旋弹簧(10),在螺旋弹簧(10)的顶部有锁环座(9);在反洗液缸(11)的下部并在中心管(2)的外壁上套有环形上活塞(14);在上活塞(14)的下部并在中心管(2)的外壁上套有胶筒座(15),在反洗液缸(11)、上反洗套(13)和胶筒座(15)外壁上有圆筒形上反洗套(13);上反洗套(13)下端螺纹连接胶筒座(15);上反洗套(13)壁上均匀分布有横向孔,孔与上活塞(14)中部相对,中心管(2)有横向孔,横向孔与上活塞(14)上端部相对,上活塞(14)能向下推动胶筒座(15);衬管(16)套在中心管(2)外壁上,上胶筒(17)、隔环(18)、中胶筒(19)、下胶筒(20)套在衬管(16)外壁上,在下胶筒(20)并在衬管(16)外壁上套有环形下反洗套(21);下反洗套(21)下端螺纹连接坐封外套(22),坐封外套(22)上端内壁与中心管(2)的外壁滑动配合,在中心管(2)的下端螺纹连接键套(23),键套(23)上端外壁与坐封外套(22)内壁之间滑动配合;在中心管(2)壁上有横向孔,横向孔的位置在键套(23)的上端面之上,在坐封外套(22)的下端螺纹连接防坐封外套(27),锁块(24)在键套(23)的外壁上,锁套(25)通过解封销钉(26)连接在键套(23)的下端,防坐封外套(27)通过防坐封剪钉(28)连接下接头(29),下接头(29)内螺纹连接键套(23)的下端。
  2. 2.根据权利要求1所述的可洗井封隔器,其特征在于:在反洗液缸(11)的内壁和外壁 有密封槽,在密封槽内有密封圈(12),在坐封外套(22)上端内壁有密封槽,在密封槽内有 密封圈(12),在键套(23)上端外壁有密封槽,在密封槽内有密封圈(12)。
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