CN202381032U - 液压座封永久式封隔器 - Google Patents

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CN202381032U CN 201120554834 CN201120554834U CN202381032U CN 202381032 U CN202381032 U CN 202381032U CN 201120554834 CN201120554834 CN 201120554834 CN 201120554834 U CN201120554834 U CN 201120554834U CN 202381032 U CN202381032 U CN 202381032U
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段文广
宁世品
江琳
王斌虎
张成禹
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Abstract

本实用新型涉及石油钻井用封隔器技术领域,是一种液压座封永久式封隔器,其包括中心管、下接头、芯轴管、胶塞封隔装置、上座挂装置、下座挂装置和液力驱动装置;中心管的下端外部通过螺纹固定安装有芯轴管,芯轴管的下端外部通过螺纹固定安装有下接头,中心管的上部内壁上有上连接螺纹,下接头的下部内壁上有下连接螺纹,中心管的上部外侧安装有能够在受压后径向膨胀使井眼封隔的胶塞封隔装置。本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,其通过蹩压,由液力驱动装置带动下座挂装置、胶塞封隔装置和下座挂装置上移,上座挂装置和下座挂装置座挂在井壁上,同时胶塞封隔装置实现座封,具有操作简单、制造使用成本低、密封可靠、安全高效的特点。

Description

液压座封永久式封隔器技术领域
[0001] 本实用新型涉及石油钻井用封隔器技术领域,是一种液压座封永久式封隔器。
背景技术
[0002]目前在完井、修井、增产作业等施工过程中,经常需要使用封隔器坐挂在井壁上并封隔地层,以实现分层分段开采、控水堵水、储层改造等目的。而常规的封隔器往往存在以下几个方面的问题:结构复杂、部件繁多导致加工成本高,现场操作工艺复杂,工具整体可 靠性低;坐挂在井壁上时坐挂力不足,卡瓦不能有效地坐挂在套管内壁上,胶筒膨胀不到位,密封性能差;对不规则井壁可适性差。
发明内容
[0003] 本实用新型提供了一种液压座封永久式封隔器,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有石油钻井用封隔器存在的结构复杂、成本较高、坐挂力不足、密封性差、可靠性较低的问题。
[0004] 本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种液压座封永久式封隔器,包括中心管、下接头、芯轴管、胶塞封隔装置、上座挂装置、下座挂装置和液力驱动装置;中心管的下端外部通过螺纹固定安装有芯轴管,芯轴管的下端外部通过螺纹固定安装有下接头,中心管的上部内壁上有上连接螺纹,下接头的下部内壁上有下连接螺纹,中心管的上部外侧安装有能够在受压后径向膨胀使井眼封隔的胶塞封隔装置,胶塞封隔装置的上方和下方分别安装有能够固定在套管内壁上的上座挂装置和下座挂装置,中心管的下部外侧、芯轴管外部和下接头上部外侧安装有能够挤压胶塞封隔装置并使上座挂装置和下座挂装置打开的液力驱动装置。
[0005] 下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0006] 上述液力驱动装置可包括上液缸套、中液缸套、液缸接套和下液缸套;芯轴管包括上芯轴管和下芯轴管,中心管下部外侧有心管外螺纹,上芯轴管的上部外侧有上芯管外环台,对应上芯管外环台位置的上芯轴管内壁上有上芯管内环槽,上芯管内环槽的侧壁上有上芯管内螺纹,中心管下部通过心管外螺纹和上芯管内螺纹固定安装在上芯管内环槽内,上芯轴管下部外侧有上芯管外螺纹,下芯轴管的上部外侧有下芯管外环台,对应下芯管外环台位置的下芯轴管内壁上有下芯管内环槽,下芯管内环槽的侧壁上有下芯管内螺纹,上芯轴管下部通过上芯管外螺纹和下芯管内螺纹固定安装在下芯管内环槽内,下芯轴管下部外侧有下芯管外螺纹,下接头的内壁上部有下接内环槽,下接内环槽的侧壁上有下接内螺纹,下芯轴管下部通过下芯管外螺纹和下接内螺纹固定安装在下接内环槽内;下接头中部外侧有下接外环台并使下接头上部和下部分别形成下接上轴颈和下接下轴颈,下接上轴颈外部套装有下液缸套,下液缸套的下端面坐在下接外环台的上端面上,下液缸套下部通过下缸套剪钉固定在下接上轴颈上,下液缸套的上部内壁上有下缸内螺纹并固定安装有液缸接套,液缸接套套装在下芯轴管外部并能够上下移动,液缸接套下端、下接头的上端、下芯轴管外侧及下液缸套内壁之间形成下液压腔,对应下接头上端位置的下芯轴管内壁上有外端与下液压腔相连通的下传压孔,液缸接套的中部外侧有液接套外环台并使液缸接套上部和下部分别形成液接套上轴颈和液接套下轴颈,液接套下轴颈的外侧面上有液接套外螺纹,液缸接套通过液接套外螺纹和下缸内螺纹固定安装在下液缸套的内壁上部,液接套外环台的下端面坐在下液缸套的上端面上;中液缸套的上部内壁上有中缸内环台,中液缸套通过中缸内环台套装在上芯轴管外部并能够上下移动,中缸内环台下端、下芯轴管上端、上芯轴管外侧及中液缸套内壁之间形成中液压腔,对应下芯轴管上端位置的上芯轴管内壁上有外端与中液压腔相连通的中传压孔,下芯管外环台下端、液缸接套上端、下芯轴管外侧及中液缸套内壁之间形成下背压腔,对应液缸接套上端位置的中液缸套外侧面上有内端与下背压腔相连通的下导液孔,中液缸套的上部有中缸轴颈,中缸轴颈下部的中液缸套外侧形 成中缸台肩面;中缸轴颈外部套装有上液缸套,上液缸套的下端面坐在中缸台肩面上,下座挂装置的下端顶紧在上液缸套的上端面上,上液缸套的上部内壁上有上缸内环台,上液缸套通过上缸内环台套装在中心管外部并能够上下移动,上缸内环台下端、上芯轴管上端、中心管外侧及上液缸套内壁之间形成上液压腔,对应上芯轴管上端位置的中心管内壁上有外端与上液压腔相连通的上传压孔,上芯管外环台下端、中液缸套上端、上液缸套内壁及上芯轴管外侧面之间形成上背压腔,对应中液缸套上端位置的上液缸套外侧面上有内端与上背压腔相连通的上导液孔。
[0007] 上述下接头上部与下液缸套之间可安装有能够防止下液缸套下移的液缸套止退环;下接上轴颈上部有下接凹环槽,下接凹环槽的侧壁上分布有齿尖朝向外侧斜下方的下接外锁齿,对应下接头上端面下方位置的下液缸套内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方的下缸套内锁齿,液缸套止退环的内壁上分布有齿尖朝向内侧斜上方且与下接外锁齿相配合的缸套齿环内锁齿,液缸套止退环的外侧面上分布有齿尖朝向外侧斜上方且与下缸套内锁齿相配合的缸套齿环外锁齿,液缸套止退环下端坐在下接凹环槽的下端面上,缸套齿环内锁齿与下接外锁齿相啮合,缸套齿环外锁齿与下缸套内锁齿相啮合。
[0008] 上述下座挂装置可包括限位挡套、下导锥套、下座挂卡瓦和能够防止下导锥套下移的锥套止退环;限位挡套、下导锥套和下座挂卡瓦自上向下依次套装在胶塞封隔装置和液力驱动装置之间的中心管外侧,限位挡套的下部有挡套轴颈,下导锥套的内壁上部有挡套安装槽,挡套轴颈安装在挡套安装槽内部,挡套轴颈和下导锥套通过下锥套剪钉固定在一起,对应下锥套剪钉位置的中心管外侧面上有下座挂剪钉槽,下锥套剪钉的内端顶紧在下座挂剪钉槽的底面上,下导锥套的外侧下部有上小下大的下锥套导锥面,下座挂卡瓦的外侧面上分布有齿尖朝向外侧下方的下瓦卡齿,下座挂卡瓦的内壁上部有与下锥套导锥面相配合的下瓦锥面,下座挂卡瓦的上部沿圆周均匀分布有开口向上的下瓦分瓣槽;液力驱动装置的上端面顶紧在下座挂卡瓦的下端面上,下座挂卡瓦的下瓦锥面顶紧在下导锥套的下锥套导锥面上,限位挡套的上端顶紧在胶塞封隔装置的下端面上;中心管与下导锥套之间安装有锥套止退环,挡套安装槽下部的下导锥套内壁上有下止退环安装槽,下止退环安装槽的侧壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方的锥套内锁齿,对应限位挡套及下止退环安装槽下方位置的中心管外侧面上分布有齿尖朝向外侧斜上方的心管下外锁齿,锥套止退环的内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方且与心管下外锁齿相配合的锥套齿环内锁齿,锥套止退环的外壁上分布有齿尖朝向外侧斜上方且与锥套内锁齿相配合的锥套齿环外锁齿,锥套止退环的下端坐在下止退环安装槽的下端面上,挡套轴颈的下端压紧在锥套止退环的上端面上,锥套齿环内锁齿与心管下外锁齿相啮合,锥套齿环外锁齿与锥套内锁齿相啮合。
[0009] 上述上座挂装置可包括上瓦座套管、上座挂卡瓦和上导锥套;上瓦座套管固定安装在中心管上部,上座挂卡瓦和上导锥套自上向下分别套装在中心管外部,上导锥套的上部外侧有上小下大的上锥套导锥面,上导锥套外侧中部有上锥套剪钉孔并安装有上锥套剪钉,对应上锥套剪钉位置的中心管外侧面上有上座挂剪钉槽,上锥套剪钉的内端顶紧在上座挂剪钉槽的底面上,胶塞封隔装置的上端顶紧在上导锥套的下端面上,上座挂卡瓦的外侧面上分布有齿尖朝向外侧上方的上瓦卡齿,上座挂卡瓦的内壁下部有与上锥套导锥面相配合的上瓦锥面,上座挂卡瓦的下部沿圆周均匀分布有开口向下的上瓦分瓣槽;上导锥套的上锥套导锥面顶紧在上座挂卡瓦的上瓦锥面上,上座挂卡瓦的上端面顶紧在上瓦座套管的下端面上。
[0010] 上述胶塞封隔装置可包括上辅助胶塞、主胶塞和下辅助胶塞;上辅助胶塞、主胶塞和下辅助胶塞自上向下依次套装在中心管中部外侧,主胶塞的内壁中部固定有支撑环,支撑环的内壁上有撑环密封槽并安装有撑环密封圈,上辅助胶塞的上端和下辅助胶塞的下端分别固定有上金属环壳和下金属环壳。
[0011] 上述上瓦座套管可通过座套解锁剪钉和能够防止上瓦座套管下移的卡座套止退环安装在中心管上部;中心管的上部外侧有座套安装环台,上瓦座套管套装在座套安装环台外部并能够上下移动,上瓦座套管外侧上部有卡座套剪钉孔并安装有座套解锁剪钉,对应座套解锁剪钉位置的座套安装环台外侧面上有座套解锁剪钉槽,座套解锁剪钉的内端顶紧在座套解锁剪钉槽的底面上,位于上瓦座套管上方位置的座套安装环台外部有座套限位环台,座套限位环台下端面与上瓦座套管上端面之间有解锁距离;座套安装环台下方的中心管外部分布有齿尖朝向外侧斜上方的心管上外锁齿,上瓦座套管的下部内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方的卡座套内锁齿,卡座套止退环的内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方且与心管上外锁齿相配合的卡座齿环内锁齿,卡座套止退环的外侧面上分布有齿尖朝向外侧斜上方且与卡座套内锁齿相配合的卡座齿环外锁齿,卡座套止退环的下端坐在上座挂卡瓦的上端面上,卡座齿环内锁齿与心管上外锁齿相啮合,卡座齿环外锁齿与卡座套内锁齿相Pw合。
[0012] 上述上缸内环台的内壁上可有上缸密封槽并安装有上缸密封圈,中缸内环台的内壁上可有中缸密封槽并安装有中缸密封圈,对应液接套外环台中部位置的液缸接套内壁上可有液接套密封槽并安装有液接套密封圈;上芯管外环台的外侧上部可有上芯管外密封槽并安装有上芯管密封圈,下芯管外环台的外侧上部可有下芯管外密封槽并安装有下芯管密封圈。
[0013] 本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,其通过蹩压,由液力驱动装置带动下座挂装置、胶塞封隔装置和下座挂装置上移,上座挂装置和下座挂装置座挂在井壁上,同时胶塞封隔装置实现座封,具有操作简单、制造使用成本低、密封可靠、安全高效的特点。
附图说明 [0014] 附图I为本实用新型最佳实施例的主视半剖视结构示意图。
[0015] 附图2为附图I上半部分的放大结构示意图。[0016] 附图3为附图I下半部分的放大结构示意图。
[0017] 附图中的编码分别为:1为中心管,2为下接头,3为上连接螺纹,4为下连接螺纹,5为上液缸套,6为中液缸套,7为液缸接套,8为下液缸套,9为上芯轴管,10为下芯轴管,11为心管外螺纹,12为上芯管外环台,13为上芯管内环槽,14为上芯管外螺纹,15为下芯管外环台,16为下芯管内环槽,17为下芯管外螺纹,18为下接内环槽,19为下接外环台,20为下接上轴颈,21为下缸套剪钉,22为下缸内螺纹,23为下液压腔,24为下传压孔,25为液接套外环台,26为液接套上轴颈,27为液接套下轴颈,28为中缸内环台,29为中液压腔,30为中传压孔,31为下背压腔,32为下导液孔,33为中缸轴颈,34为中缸台肩面,35为上缸内环台,36为上液压腔,37为上传压孔,38为上背压腔,39为上导液孔,40为液缸套止退环,41为下接凹环槽,42为下接外锁齿,43为下缸套内锁齿,44为限位挡套,45为下导锥套,46为下座挂卡瓦,47为锥套止退环,48为挡套轴颈,49为挡套安装槽,50为下锥套剪钉,51为下座挂剪钉槽,52为下锥套导锥面,53为下瓦卡齿,54为下瓦分瓣槽,55为下止退环安装槽,56为锥套内锁齿,57为心管下外锁齿,58为上瓦座套管,59为上座挂卡瓦,60为上导锥套,61为上锥套导锥面,62为上锥套剪钉,63为上座挂剪钉槽,64为上瓦卡齿,65为上瓦分瓣槽,66为上辅助胶塞,67为主胶塞,68为下辅助胶塞,69为支撑环,70为撑环密封槽,71为上金属环壳,72为下金属环壳,73为座套解锁剪钉,74为卡座套止退环,75为座套安装环台,76为座套解锁剪钉槽,77为座套限位环台,78为解锁距离,79为心管上外锁齿,80为卡座套内锁齿,81为上缸密封槽,82为中缸密封槽,83为液接套密封槽,84为上芯管外密封槽,85为下芯管外密封槽。
具体实施方式
[0018] 本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0019] 在本实用新型中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图I的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0020] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0021] 如附图I所示,该液压座封永久式封隔器包括中心管I、下接头2、芯轴管、胶塞封隔装置、上座挂装置、下座挂装置和液力驱动装置;中心管I的下端外部通过螺纹固定安装有芯轴管,芯轴管的下端外部通过螺纹固定安装有下接头2,中心管I的上部内壁上有上连接螺纹3,下接头2的下部内壁上有下连接螺纹4,中心管I的上部外侧安装有能够在受压后径向膨胀使井眼封隔的胶塞封隔装置,胶塞封隔装置的上方和下方分别安装有能够固定在套管内壁上的上座挂装置和下座挂装置,中心管I的下部外侧、芯轴管外部和下接头2上部外侧安装有能够挤压胶塞封隔装置并使上座挂装置和下座挂装置打开的液力驱动装置。通过憋压作业,使液力驱动装置上移,使上座挂装置和下座挂装置张开卡紧在套管内壁上,同时,液力驱动装置还挤压胶塞封隔装置实现井眼封隔,不但操作非常简便,而且座封可
O
[0022] 根据实际需要,对上述液压座封永久式封隔器作进一步优化或/和改进:
[0023] 如附图1、2、3所示,液力驱动装置包括上液缸套5、中液缸套6、液缸接套7和下液缸套8 ;芯轴管包括上芯轴管9和下芯轴管10,中心管I下部外侧有心管外螺纹11,上芯轴管9的上部外侧有上芯管外环台12,对应上芯管外环台12位置的上芯轴管9内壁上有上芯管内环槽13,上芯管内环槽13的侧壁上有上芯管内螺纹,中心管I下部通过心管外螺纹11和上芯管内螺纹固定安装在上芯管内环槽13内,上芯轴管9下部外侧有上芯管外螺纹14,下芯轴管10的上部外侧有下芯管外环台15,对应下芯管外环台15位置的下芯轴管10内壁上有下芯管内环槽16,下芯管内环槽16的侧壁上有下芯管内螺纹,上芯轴管9下部通过上芯管外螺纹14和下芯管内螺纹固定安装在下芯管内环槽16内,下芯轴管10下部外侧有下芯管外螺纹17,下接头2的内壁上部有下接内环槽18,下接内环槽18的侧壁上有下接内螺纹,下芯轴管10下部通过下芯管外螺纹17和下接内螺纹固定安装在下接内环槽18内;下接头2中部外侧有下接外环台19并使下接头2上部和下部分别形成下接上轴颈20和下接下轴颈,下接上轴颈20外部套装有下液缸套8,下液缸套8的下端面坐在下接外环台19的上端面上,下液缸套8下部通过下缸套剪钉21固定在下接上轴颈20上,下液缸套8的上部内壁上有下缸内螺纹22并固定安装有液缸接套7,液缸接套7套装在下芯轴管10外部并能够上下移动,液缸接套7下端、下接头2的上端、下芯轴管10外侧及下液缸套8内壁之间形成下液压腔23,对应下接头2上端位置的下芯轴管10内壁上有外端与下液压腔23相连通的下传压孔24,液缸接套7的中部外侧有液接套外环台25并使液缸接套7上部和下部分别形成液接套上轴颈26和液接套下轴颈27,液接套下轴颈27的外侧面上有液接套外螺纹,液缸接套7通过液接套外螺纹和下缸内螺纹22固定安装在下液缸套8的内壁上部,液接套外环台25的下端面坐在下液缸套8的上端面上;中液缸套6的上部内壁上有中缸内环台28,中液缸套6通过中缸内环台28套装在上芯轴管9外部并能够上下移动,中缸内环台28下端、下芯轴管10上端、上芯轴管9外侧及中液缸套6内壁之间形成中液压腔29,对应下芯轴管10上端位置的上芯轴管9内壁上有外端与中液压腔29相连通的中传压孔30,下芯管外环台15下端、液缸接套7上端、下芯轴管10外侧及中液缸套6内壁之间形成下背压腔31,对应液缸接套7上端位置的中液缸套6外侧面上有内端与下背压腔31相连通的下导液孔32,中液缸套6的上部有中缸轴颈33,中缸轴颈33下部的中液缸套6外侧形成中缸台肩面34 ;中缸轴颈33外部套装有上液缸套5,上液缸套5的下端面坐在中缸台肩面34上,下座挂装置的下端顶紧在上液缸套5的上端面上,上液缸套5的上部内壁上有上缸内环台35,上液缸套5通过上缸内环台35套装在中心管I外部并能够上下移动,上缸内环台35下端、上芯轴管9上端、中心管I外侧及上液缸套5内壁之间形成上液压腔36,对应上芯轴管9上端位置的中心管I内壁上有外端与上液压腔36相连通的上传压孔37,上芯管外环台12下端、中液缸套6上端、上液缸套5内壁及上芯轴管9外侧面之间形成上背压腔38,对应中液缸套6上端位置的上液缸套5外侧面上有内端与上背压腔38相连通的上导液孔39。由于井下工具距离液压泵较远,往往会造成液体压力损失较大,单级液压缸驱动的作用力往往较小,常常造成胶筒膨胀不到位,致使封隔器密封性能较差;而在本实用新型中,压力液体通过中心管I的管腔分别从下传压孔24、中传压孔30和上传压孔37同时进入下液压腔23、中液压腔29和上液压腔36,使上液缸套5、中液缸套6和下液缸套8的三级液压缸同时上移,同时下背压腔31和上背压腔38内的液体分别自下导液孔32和上导液孔39排出,作用在胶塞封隔装置上的驱动压力会比单级液压缸的压力增大三倍,这样,使用较低的液体压力就能够实现可靠坐挂,保证上座挂装置和下座挂装置坐挂到位、胶塞封隔装置可靠密封。、[0024] 如附图1、2、3所示,下接头2上部与下液缸套8之间安装有能够防止下液缸套8下移的液缸套止退环40 ;下接上轴颈20上部有下接凹环槽41,下接凹环槽41的侧壁上分布有齿尖朝向外侧斜下方的下接外锁齿42,对应下接头2上端面下方位置的下液缸套8内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方的下缸套内锁齿43,液缸套止退环40的内壁上分布有齿尖朝向内侧斜上方且与下接外锁齿42相配合的缸套齿环内锁齿,液缸套止退环40的外侧面上分布有齿尖朝向外侧斜上方且与下缸套内锁齿43相配合的缸套齿环外锁齿,液缸套止退环40下端坐在下接凹环槽41的下端面上,缸套齿环内锁齿与下接外锁齿42相啮合,缸套齿环外锁齿与下缸套内锁齿43相啮合。液缸套止退环40能够保证液力驱动装置持续上移并向上挤压胶塞封隔装置、上座挂装置和下座挂装置,实现可靠座封。
[0025] 如附图1、2、3所示,下座挂装置包括限位挡套44、下导锥套45、下座挂卡瓦46和能够防止下导锥套45下移的锥套止退环47 ;限位挡套44、下导锥套45和下座挂卡瓦46自上向下依次套装在胶塞封隔装置和液力驱动装置之间的中心管I外侧,限位挡套44的下部有挡套轴颈48,下导锥套45的内壁上部有挡套安装槽49,挡套轴颈48安装在挡套安装槽49内部,挡套轴颈48和下导锥套45通过下锥套剪钉50固定在一起,对应下锥套剪钉50位置的中心管I外侧面上有下座挂剪钉槽51,下锥套剪钉50的内端顶紧在下座挂剪钉槽51的底面上,下导锥套45的外侧下部有上小下大的下锥套导锥面52,下座挂卡瓦46的外侧面上分布有齿尖朝向外侧下方的下瓦卡齿53,下座挂卡瓦46的内壁上部有与下锥套导锥面52相配合的下瓦锥面,下座挂卡瓦46的上部沿圆周均匀分布有开口向上的下瓦分瓣槽54 ;液力驱动装置的上端面顶紧在下座挂卡瓦46的下端面上,下座挂卡瓦46的下瓦锥面顶紧在下导锥套45的下锥套导锥面52上,限位挡套44的上端顶紧在胶塞封隔装置的下端面上;中心管I与下导锥套45之间安装有锥套止退环47,挡套安装槽49下部的下导锥套45内壁上有下止退环安装槽55,下止退环安装槽55的侧壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方的锥套内锁齿56,对应限位挡套44及下止退环安装槽55下方位置的中心管I外侧面上分布有齿尖朝向外侧斜上方的心管下外锁齿57,锥套止退环47的内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方且与心管下外锁齿57相配合的锥套齿环内锁齿,锥套止退环47的外壁上分布有齿尖朝向外侧斜上方且与锥套内锁齿56相配合的锥套齿环外锁齿,锥套止退环47的下端坐在下止退环安装槽55的下端面上,挡套轴颈48的下端压紧在锥套止退环47的上端面上,锥套齿环内锁齿与心管下外锁齿57相啮合,锥套齿环外锁齿与锥套内锁齿56相啮合。管内蹩压座封后,由于锥套止退环47的作用,上座挂卡瓦59、上辅助胶塞66、主胶塞67不会因卸压而回弹变形造成密封失效,将持续保持封隔作用。
[0026] 如附图1、2、3所示,上座挂装置包括上瓦座套管58、上座挂卡瓦59和上导锥套60 ;上瓦座套管58固定安装在中心管I上部,上座挂卡瓦59和上导锥套60自上向下分别套装在中心管I外部,上导锥套60的上部外侧有上小下大的上锥套导锥面61,上导锥套60外侧中部有上锥套剪钉孔并安装有上锥套剪钉62,对应上锥套剪钉62位置的中心管I外侧面上有上座挂剪钉槽63,上锥套剪钉62的内端顶紧在上座挂剪钉槽63的底面上,胶塞封隔装置的上端顶紧在上导锥套60的下端面上,上座挂卡瓦59的外侧面上分布有齿尖朝向外侧上方的上瓦卡齿64,上座挂卡瓦59的内壁下部有与上锥套导锥面61相配合的上瓦锥面,上座挂卡瓦59的下部沿圆周均匀分布有开口向下的上瓦分瓣槽65 ;上导锥套60的上锥套导锥面61顶紧在上座挂卡瓦59的上瓦锥面上,上座挂卡瓦59的上端面顶紧在上瓦座套管58的下端面上。上座挂装置能够进一步提高座挂的可靠性。
[0027] 如附图1、2、3所示,胶塞封隔装置包括上辅助胶塞66、主胶塞67和下辅助胶塞68 ;上辅助胶塞66、主胶塞67和下辅助胶塞68自上向下依次套装在中心管I中部外侧,主胶塞67的内壁中部固定有支撑环69,支撑环69的内壁上有撑环密封槽70并安装有撑环密封圈,上辅助胶塞66的上端和下辅助胶塞68的下端分别固定有上金属环壳71和下金属环壳72。主胶塞67起主要封隔地层作用,上辅助胶塞66和下辅助胶塞68起辅助封隔作用,上辅助胶塞66、下辅助胶塞68与主胶塞67配合使用封隔效果更好;支撑环69最好硫化固定在主胶塞67上,上金属环壳71和下金属环壳72最好分别硫化固定在上辅助胶塞66和下辅助胶塞68上,支撑环69、上金属环壳71和下金属环壳72能够防止工作时胶塞发生不 规则形变,撑环密封圈能够保证中心管I外侧与主胶塞67内壁之间密封可靠。
[0028] 如附图1、2、3所示,上瓦座套管58通过座套解锁剪钉73和能够防止上瓦座套管58下移的卡座套止退环74安装在中心管I上部;中心管I的上部外侧有座套安装环台75,上瓦座套管58套装在座套安装环台75外部并能够上下移动,上瓦座套管58外侧上部有卡座套剪钉孔并安装有座套解锁剪钉73,对应座套解锁剪钉73位置的座套安装环台75外侧面上有座套解锁剪钉槽76,座套解锁剪钉73的内端顶紧在座套解锁剪钉槽76的底面上,位于上瓦座套管58上方位置的座套安装环台75外部有座套限位环台77,座套限位环台77下端面与上瓦座套管58上端面之间有解锁距离78 ;座套安装环台75下方的中心管I外部分布有齿尖朝向外侧斜上方的心管上外锁齿79,上瓦座套管58的下部内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方的卡座套内锁齿80,卡座套止退环74的内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方且与心管上外锁齿79相配合的卡座齿环内锁齿,卡座套止退环74的外侧面上分布有齿尖朝向外侧斜上方且与卡座套内锁齿80相配合的卡座齿环外锁齿,卡座套止退环74的下端坐在上座挂卡瓦59的上端面上,卡座齿环内锁齿与心管上外锁齿79相啮合,卡座齿环外锁齿与卡座套内锁齿80相啮合。座套解锁剪钉73最好使用硬度高于下缸套剪钉21、下锥套剪钉50和上锥套剪钉62材料硬度的材料制造,例如座套解锁剪钉73使用不锈钢制造,而下缸套剪钉21、下锥套剪钉50和上锥套剪钉62使用黄铜制造,在需要拆卸本实用新型时,通过使用较高压力憋压,上瓦座套管58剪断座套解锁剪钉73并继续上移,此时卡座套止退环74使上瓦座套管58持续上移,直至上瓦座套管58上端顶紧座套限位环台77下端,上瓦卡齿64和下瓦卡齿53脱离套管内壁,同时胶塞封隔装置回复原状,即可实现上提,以便回收再次利用。
[0029] 如附图I、2、3所示,上缸内环台35的内壁上有上缸密封槽81并安装有上缸密封圈,中缸内环台28的内壁上有中缸密封槽82并安装有中缸密封圈,对应液接套外环台25中部位置的液缸接套7内壁上有液接套密封槽83并安装有液接套密封圈;上芯管外环台12的外侧上部有上芯管外密封槽84并安装有上芯管密封圈,下芯管外环台15的外侧上部有下芯管外密封槽85并安装有下芯管密封圈。各密封圈能够进一步提高各结合处的密封性能。
[0030] 以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
[0031] 本实用新型最佳实施例的使用过程:首先,将本实用新型上端连接在固完井管串上,并按照设计参数下至预定位置;其次,进行憋压作业,高压流体由中心管I的内腔进入上芯轴管9和下芯轴管10的管腔,通过下传压孔24、中传压孔30和上传压孔37同时进入下液压腔23、中液压腔29和上液压腔36,带动下液缸套8连同液缸接套7、中液缸套6以及上液缸套5同时向上运动;接着,下缸套剪钉21受力到一定程度被剪断,下液缸套8通过液缸接套7带动中液缸套6、上液缸套5上移,上液缸套5上端挤压下座挂卡瓦46下端,下座挂卡瓦46上部被下导锥套45的下锥套导锥面52沿下瓦分瓣槽54撑开,同时下座挂卡瓦46继续向上移动;然后,上移的下导锥套45和限位挡套44将下锥套剪钉50剪断并继续上移,限位挡套44推动下辅助胶塞68、主胶塞67和上辅助胶塞66向上移动,上辅助胶塞66推动其上部的上导锥套60上移,直到上移的上导锥套60将上锥套剪钉62剪断;之后,上导锥套60上移,上导锥套60上端通过上锥套导锥面61沿上瓦分瓣槽65撑开上座挂卡瓦59 下部,使上瓦卡齿64和下瓦卡齿53固定在套管内壁上,继续蹩压,下导锥套45带动限位挡套44继续上移挤压下辅助胶塞68下端,使下辅助胶塞68、主胶塞67和上辅助胶塞66中部逐渐膨胀,直至实现座封井壁、封隔地层。

Claims (10)

1. 一种液压座封永久式封隔器,其特征在于包括中心管、下接头、芯轴管、胶塞封隔装置、上座挂装置、下座挂装置和液力驱动装置;中心管的下端外部通过螺纹固定安装有芯轴管,芯轴管的下端外部通过螺纹固定安装有下接头,中心管的上部内壁上有上连接螺纹,下接头的下部内壁上有下连接螺纹,中心管的上部外侧安装有能够在受压后径向膨胀使井眼封隔的胶塞封隔装置,胶塞封隔装置的上方和下方分别安装有能够固定在套管内壁上的上座挂装置和下座挂装置,中心管的下部外侧、芯轴管外部和下接头上部外侧安装有能够挤压胶塞封隔装置并使上座挂装置和下座挂装置打开的液力驱动装置。
2.根据权利要求I所述的液压座封永久式封隔器,其特征在于液力驱动装置包括上液缸套、中液缸套、液缸接套和下液缸套;芯轴管包括上芯轴管和下芯轴管,中心管下部外侧有心管外螺纹,上芯轴管的上部外侧有上芯管外环台,对应上芯管外环台位置的上芯轴管内壁上有上芯管内环槽,上芯管内环槽的侧壁上有上芯管内螺纹,中心管下部通过心管外螺纹和上芯管内螺纹固定安装在上芯管内环槽内,上芯轴管下部外侧有上芯管 外螺纹,下芯轴管的上部外侧有下芯管外环台,对应下芯管外环台位置的下芯轴管内壁上有下芯管内环槽,下芯管内环槽的侧壁上有下芯管内螺纹,上芯轴管下部通过上芯管外螺纹和下芯管内螺纹固定安装在下芯管内环槽内,下芯轴管下部外侧有下芯管外螺纹,下接头的内壁上部有下接内环槽,下接内环槽的侧壁上有下接内螺纹,下芯轴管下部通过下芯管外螺纹和下接内螺纹固定安装在下接内环槽内;下接头中部外侧有下接外环台并使下接头上部和下部分别形成下接上轴颈和下接下轴颈,下接上轴颈外部套装有下液缸套,下液缸套的下端面坐在下接外环台的上端面上,下液缸套下部通过下缸套剪钉固定在下接上轴颈上,下液缸套的上部内壁上有下缸内螺纹并固定安装有液缸接套,液缸接套套装在下芯轴管外部并能够上下移动,液缸接套下端、下接头的上端、下芯轴管外侧及下液缸套内壁之间形成下液压腔,对应下接头上端位置的下芯轴管内壁上有外端与下液压腔相连通的下传压孔,液缸接套的中部外侧有液接套外环台并使液缸接套上部和下部分别形成液接套上轴颈和液接套下轴颈,液接套下轴颈的外侧面上有液接套外螺纹,液缸接套通过液接套外螺纹和下缸内螺纹固定安装在下液缸套的内壁上部,液接套外环台的下端面坐在下液缸套的上端面上;中液缸套的上部内壁上有中缸内环台,中液缸套通过中缸内环台套装在上芯轴管外部并能够上下移动,中缸内环台下端、下芯轴管上端、上芯轴管外侧及中液缸套内壁之间形成中液压腔,对应下芯轴管上端位置的上芯轴管内壁上有外端与中液压腔相连通的中传压孔,下芯管外环台下端、液缸接套上端、下芯轴管外侧及中液缸套内壁之间形成下背压腔,对应液缸接套上端位置的中液缸套外侧面上有内端与下背压腔相连通的下导液孔,中液缸套的上部有中缸轴颈,中缸轴颈下部的中液缸套外侧形成中缸台肩面;中缸轴颈外部套装有上液缸套,上液缸套的下端面坐在中缸台肩面上,下座挂装置的下端顶紧在上液缸套的上端面上,上液缸套的上部内壁上有上缸内环台,上液缸套通过上缸内环台套装在中心管外部并能够上下移动,上缸内环台下端、上芯轴管上端、中心管外侧及上液缸套内壁之间形成上液压腔,对应上芯轴管上端位置的中心管内壁上有外端与上液压腔相连通的上传压孔,上芯管外环台下端、中液缸套上端、上液缸套内壁及上芯轴管外侧面之间形成上背压腔,对应中液缸套上端位置的上液缸套外侧面上有内端与上背压腔相连通的上导液孔。
3.根据权利要求2所述的液压座封永久式封隔器,其特征在于下接头上部与下液缸套之间安装有能够防止下液缸套下移的液缸套止退环;下接上轴颈上部有下接凹环槽,下接凹环槽的侧壁上分布有齿尖朝向外侧斜下方的下接外锁齿,对应下接头上端面下方位置的下液缸套内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方的下缸套内锁齿,液缸套止退环的内壁上分布有齿尖朝向内侧斜上方且与下接外锁齿相配合的缸套齿环内锁齿,液缸套止退环的外侧面上分布有齿尖朝向外侧斜上方且与下缸套内锁齿相配合的缸套齿环外锁齿,液缸套止退环下端坐在下接凹环槽的下端面上,缸套齿环内锁齿与下接外锁齿相啮合,缸套齿环外锁齿与下缸套内锁齿相啮合。
4.根据权利要求I或2所述的液压座封永久式封隔器,其特征在于下座挂装置包括限位挡套、下导锥套、下座挂卡瓦和能够防止下导锥套下移的锥套止退环;限位挡套、下导锥套和下座挂卡瓦自上向下依次套装在胶塞封隔装置和液力驱动装置之间的中心管外侧,限位挡套的下部有挡套轴颈,下导锥套的内壁上部有挡套安装槽,挡套轴颈安装在挡套安装槽内部,挡套轴颈和下导锥套通过下锥套剪钉固定在一起,对应下锥套剪钉位置的中心管外侧面上有下座挂剪钉槽,下锥套剪钉的内端顶紧在下座挂剪钉槽的底面上,下导锥套的外侧下部有上小下大的下锥套导锥面,下座挂卡瓦的外侧面上分布有齿尖朝向外侧下方的下瓦卡齿,下座挂卡瓦的内壁上部有与下锥套导锥面相配合的下瓦锥面,下座挂卡瓦的上部沿圆周均匀分布有开口向上的下瓦分瓣槽;液力驱动装置的上端面顶紧在下座挂卡瓦的下端面上,下座挂卡瓦的下瓦锥面顶紧在下导锥套的下锥套导锥面上,限位挡套的上端顶紧在胶塞封隔装置的下端面上;中心管与下导锥套之间安装有锥套止退环,挡套安装槽下部的下导锥套内壁上有下止退环安装槽,下止退环安装槽的侧壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方的锥套内锁齿,对应限位挡套及下止退环安装槽下方位置的中心管外侧面上分布有齿尖朝向外侧斜上方的心管下外锁齿,锥套止退环的内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方且与心管下外锁齿相配合的锥套齿环内锁齿,锥套止退环的外壁上分布有齿尖朝向外侧斜上方且与锥套内锁齿相配合的锥套齿环外锁齿,锥套止退环的下端坐在下止退环安装槽的下端面上,挡套轴颈的下端压紧在锥套止退环的上端面上,锥套齿环内锁齿与心管下外锁齿相啮合,锥套齿环外锁齿与锥套内锁齿相啮合。
5.根据权利要求3所述的液压座封永久式封隔器,其特征在于下座挂装置包括限位挡套、下导锥套、下座挂卡瓦和能够防止下导锥套下移的锥套止退环;限位挡套、下导锥套和下座挂卡瓦自上向下依次套装在胶塞封隔装置和液力驱动装置之间的中心管外侧,限位挡套的下部有挡套轴颈,下导锥套的内壁上部有挡套安装槽,挡套轴颈安装在挡套安装槽内部,挡套轴颈和下导锥套通过下锥套剪钉固定在一起,对应下锥套剪钉位置的中心管外侧面上有下座挂剪钉槽,下锥套剪钉的内端顶紧在下座挂剪钉槽的底面上,下导锥套的外侧下部有上小下大的下锥套导锥面,下座挂卡瓦的外侧面上分布有齿尖朝向外侧下方的下瓦卡齿,下座挂卡瓦的内壁上部有与下锥套导锥面相配合的下瓦锥面,下座挂卡瓦的上部沿圆周均匀分布有开口向上的下瓦分瓣槽;液力驱动装置的上端面顶紧在下座挂卡瓦的下端面上,下座挂卡瓦的下瓦锥面顶紧在下导锥套的下锥套导锥面上,限位挡套的上端顶紧在胶塞封隔装置的下端面上;中心管与下导锥套之间安装有锥套止退环,挡套安装槽下部的下导锥套内壁上有下止退环安装槽,下止退环安装槽的侧壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方的锥套内锁齿,对应限位挡套及下止退环安装槽下方位置的中心管外侧面上分布有齿尖朝向外侧斜上方的心管下外锁齿,锥套止退环的内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方且与心管下外锁齿相配合的锥套齿环内锁齿,锥套止退环的外壁上分布有齿尖朝向外侧斜上方且与锥套内锁齿相配合的锥套齿环外锁齿,锥套止退环的下端坐在下止退环安装槽的下端面上,挡套轴颈的下端压紧在锥套止退环的上端面上,锥套齿环内锁齿与心管下外锁齿相啮合,锥套齿环外锁齿与锥套内锁齿相啮合。
6.根据权利要求4所述的液压座封永久式封隔器,其特征在于上座挂装置包括上瓦座套管、上座挂卡瓦和上导锥套;上瓦座套管固定安装在中心管上部,上座挂卡瓦和上导锥套自上向下分别套装在中心管外部,上导锥套的上部外侧有上小下大的上锥套导锥面,上导锥套外侧中部有上锥套剪钉孔并安装有上锥套剪钉,对应上锥套剪钉位置的中心管外侧面上有上座挂剪钉槽,上锥套剪钉的内端顶紧在上座挂剪钉槽的底面上,胶塞封隔装置的上端顶紧在上导锥套的下端面上,上座挂卡瓦的外侧面上分布有齿尖朝向外侧上方的上瓦卡齿,上座挂卡瓦的内壁下部有与上锥套导锥面相配合的上瓦锥面,上座挂卡瓦的下部沿圆周均匀分布有开口向下的上瓦分瓣槽;上导锥套的上锥套导锥面顶紧在上座挂卡瓦的上瓦 锥面上,上座挂卡瓦的上端面顶紧在上瓦座套管的下端面上。
7.根据权利要求5所述的液压座封永久式封隔器,其特征在于上座挂装置包括上瓦座套管、上座挂卡瓦和上导锥套;上瓦座套管固定安装在中心管上部,上座挂卡瓦和上导锥套自上向下分别套装在中心管外部,上导锥套的上部外侧有上小下大的上锥套导锥面,上导锥套外侧中部有上锥套剪钉孔并安装有上锥套剪钉,对应上锥套剪钉位置的中心管外侧面上有上座挂剪钉槽,上锥套剪钉的内端顶紧在上座挂剪钉槽的底面上,胶塞封隔装置的上端顶紧在上导锥套的下端面上,上座挂卡瓦的外侧面上分布有齿尖朝向外侧上方的上瓦卡齿,上座挂卡瓦的内壁下部有与上锥套导锥面相配合的上瓦锥面,上座挂卡瓦的下部沿圆周均匀分布有开口向下的上瓦分瓣槽;上导锥套的上锥套导锥面顶紧在上座挂卡瓦的上瓦锥面上,上座挂卡瓦的上端面顶紧在上瓦座套管的下端面上。
8.根据权利要求7所述的液压座封永久式封隔器,其特征在于胶塞封隔装置包括上辅助胶塞、主胶塞和下辅助胶塞;上辅助胶塞、主胶塞和下辅助胶塞自上向下依次套装在中心管中部外侧,主胶塞的内壁中部固定有支撑环,支撑环的内壁上有撑环密封槽并安装有撑环密封圈,上辅助胶塞的上端和下辅助胶塞的下端分别固定有上金属环壳和下金属环壳。
9.根据权利要求8所述的液压座封永久式封隔器,其特征在于上瓦座套管通过座套解锁剪钉和能够防止上瓦座套管下移的卡座套止退环安装在中心管上部;中心管的上部外侧有座套安装环台,上瓦座套管套装在座套安装环台外部并能够上下移动,上瓦座套管外侧上部有卡座套剪钉孔并安装有座套解锁剪钉,对应座套解锁剪钉位置的座套安装环台外侧面上有座套解锁剪钉槽,座套解锁剪钉的内端顶紧在座套解锁剪钉槽的底面上,位于上瓦座套管上方位置的座套安装环台外部有座套限位环台,座套限位环台下端面与上瓦座套管上端面之间有解锁距离;座套安装环台下方的中心管外部分布有齿尖朝向外侧斜上方的心管上外锁齿,上瓦座套管的下部内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方的卡座套内锁齿,卡座套止退环的内壁上分布有齿尖朝向内侧斜下方且与心管上外锁齿相配合的卡座齿环内锁齿,卡座套止退环的外侧面上分布有齿尖朝向外侧斜上方且与卡座套内锁齿相配合的卡座齿环外锁齿,卡座套止退环的下端坐在上座挂卡瓦的上端面上,卡座齿环内锁齿与心管上外锁齿相啮合,卡座齿环外锁齿与卡座套内锁齿相啮合。
10.根据权利要求9所述的液压座封永久式封隔器,其特征在于上缸内环台的内壁上有上缸密封槽并安装有上缸密封圈,中缸内环台的内壁上有中缸密封槽并安装有中缸密封圈,对应液接套外环台中部位置的液缸接套内壁上有液接套密封槽并安装有液接套密封圈;上芯管外环台的外侧上部有上芯管外密封槽并安装有上芯管密封圈,下芯管外环台的 外侧上部有下芯管外密封槽并安装有下芯管密封圈。
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