CN203925401U - 倒齿筒式封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及完井作业用封隔器技术领域，是一种倒齿筒式封隔器；其包括本体、上接头和缸套；在本体的下部外侧固定安装有锥套装置，上接头的下部内侧和本体的上端外侧固定安装在一起，在上接头的下端外侧通过第一剪钉固定连接有双向倒齿筒装置，双向倒齿筒装置的下部外侧和缸套的上端内侧固定安装在一起，在缸套的下端内侧固定安装有上锥套。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过本体、双向倒齿筒装置、缸套、爪套、浮动密封套、上锥套、胶筒总成和锥套装置的配合使用，实现可靠坐封的目的，具有可靠性高和密封封隔效果好的特点，减少了安全隐患，方便了操作，提高了工作效率，降低了生产成本。

Description

倒齿筒式封隔器

技术领域

本实用新型涉及完井作业用封隔器技术领域，是一种倒齿筒式封隔器。

背景技术

完井作业是衔接钻井与采油作业的重要技术手段，同时，完井又是风险极大的井下作业，因此，完井作业的成功与否，将直接导致一口井的成败。特别是目前，随着页岩气、致密油等非常规油气田勘探的不断深入，人们对于进行该类油气藏开发的研究也在不断加强。对于该类油气藏的开发，进行压裂完井也是必不可少的技术手段。不管是常规油气藏的完井还是非常规油气藏油气井的完井作业，一个不可或缺的技术手段就是利用封隔器进行井底储层的隔离作业。在常规油气藏中，利用封隔器进行套管内的环空密封、裸眼储层与管柱之间的密封；在非常规油气藏完井作业中，也需要利用封隔器进行套管内环空密封以及不同储层之间的隔离，因此，封隔器是完井作业中必不可少的技术手段，封隔器的重要性可见一斑。目前，油田现场使用的封隔器易出现过提前坐封的恶劣现象。

发明内容

本实用新型提供了一种倒齿筒式封隔器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的封隔器容易提前坐封的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种倒齿筒式封隔器，包括本体、上接头和缸套；在本体的下部外侧固定安装有锥套装置，上接头的下部内侧和本体的上端外侧固定安装在一起，在上接头的下端外侧通过第一剪钉固定连接有双向倒齿筒装置，双向倒齿筒装置的下部外侧和缸套的上端内侧固定安装在一起，在缸套的下端内侧固定安装有上锥套，在上锥套和锥套装置之间的本体外侧套装有胶筒总成；在本体的中部外侧固定安装有爪套，在爪套和上锥套之间的本体外侧通过第二剪钉固定连接有浮动密封套，爪套、本体、浮动密封套和缸套之间形成第一密封腔，在本体上有至少一个的与第一密封腔相连通的进液孔。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述双向倒齿筒装置包括剪钉筒和双向倒齿筒；双向倒齿筒固定安装在剪钉筒的下部内侧，剪钉筒的上部内侧和上接头的下端外侧通过第一剪钉固定连接在一起，剪钉筒下部外侧和缸套的上端内侧固定安装在一起；在爪套和上接头之间的本体外侧沿轴向分布有齿尖朝下的第一外卡齿，在双向倒齿筒的内侧分布有齿尖朝上的第一内倒齿，双向倒齿筒的内侧和本体的上部外侧通过第一外卡齿和第一内倒齿啮合在一起；在剪钉筒的中部内侧分布有齿尖朝下的第二内卡齿，在双向倒齿筒的上部外侧分布齿尖朝上的第二外倒齿，剪钉筒的中部内侧和双向倒齿筒的上部外侧通过第二内卡齿和第二外倒齿啮合在一起；剪钉筒、双向倒齿筒、本体、爪套和缸套之间形成第二密封腔，在缸套上有至少一个的与第二密封腔相通的第一泄压孔；上锥套套装在本体的中部外侧，浮动密封套、本体、上锥套和缸套之间形成第三密封腔，在缸套上有至少一个的与第三密封腔相连通的第二泄压孔。

上述胶筒总成包括上外固定环、上内固定环、上胶筒挡环、胶筒、下胶筒挡环、下内固定环和下外固定环；上胶筒挡环固定硫化在胶筒的上端外侧，在上锥套和上胶筒挡环之间的本体外侧从上至下依次套装有上外固定环和上内固定环；下胶筒挡环固定硫化在胶筒的下端外侧，在下胶筒挡环和锥套装置之间的本体外侧从上至下依次套装有下内固定环和下外固定环；在胶筒的中部内侧有支撑环安装槽，对应本体的外侧固定有支撑环，支撑环固定硫化在支撑环安装槽内。

上述在爪套的下端外缘固定分布有弹性爪，在每个弹性爪的下端固定有爪台，爪台的上部为上窄下宽的斜面，对应爪台位置的缸套内侧有上宽下窄的内斜面，在浮动密封套的上端固定有上筒，爪台的上部外侧通过上筒压紧在缸套的内斜面上；位于爪套上方和下方的本体外侧分别有半环安装槽，在每个半环安装槽内安装有一对相配合的半环，在相配合的两半环外侧沿圆周有橡胶圈安装槽，在橡胶圈安装槽内固定安装有橡胶圈并将相配合的两半环的内端压紧在相应的半环安装槽内，爪套卡装在两对半环之间。

上述锥套装置包括下锥套、下接头和下固定环；下锥套的下端外侧和下接头的上部内侧固定安装在一起，下接头的下部套装在本体上，在下锥套的下端内侧有上宽下窄的上斜面，在下接头的中部内侧有与下锥套的上斜面相对应的上窄下宽的下斜面，下固定环的上部外侧和下部外侧分别有与下锥套的上斜面和下接头的下斜面相配合的斜面，在本体的下部外侧有上窄下宽的楔形槽，下固定环的内侧面为上宽下窄的斜面，下固定环的内端安装在本体的楔形槽内，下固定环的上部和下部分别压紧在下锥套的上斜面和下接头的下斜面上。

上述在上接头的上部有内螺纹；在本体的下端有内螺纹。

上述上接头和本体之间通过螺纹固定安装在一起，双向倒齿筒的下部外侧和剪钉筒的下端内侧通过螺纹固定安装在一起，剪钉筒和和缸套通过螺纹固定安装在一起，上锥套和缸套通过螺纹固定安装在一起，下锥套和下接头通过螺纹固定安装在一起；上接头和本体之间通过至少一个的防转紧钉固定连接在一起，剪钉筒和和缸套之间通过至少一个的防转紧钉固定连接在一起，下锥套和下接头之间通过至少一个的防转紧钉固定连接在一起。

上述在爪套的内侧和外侧分别有爪套内安装槽和爪套外安装槽，在爪套内安装槽的上部和下部分别安装有密封挡圈，在爪套内安装槽的中部安装有密封圈；在爪套外安装槽的上部和下部分别安装有密封挡圈，在爪套外安装槽的中部安装有密封圈；在浮动密封套的内侧和外侧分别有浮动密封套内安装槽和浮动密封套外安装槽，在浮动密封套内安装槽的上部和下部分别安装有密封挡圈，在浮动密封套内安装槽的中部安装有密封圈；在浮动密封套外安装槽的上部和下部分别安装有密封挡圈，在浮动密封套外安装槽的中部安装有密封圈；上接头和本体之间安装有密封圈。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过本体、双向倒齿筒装置、缸套、爪套、浮动密封套、上锥套、胶筒总成和锥套装置的配合使用，实现可靠坐封的目的，具有可靠性高和密封封隔效果好的特点，减少了安全隐患，方便了操作，提高了工作效率，降低了生产成本。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例上半部分的主视半剖视结构示意图。

附图2为本实用新型最佳实施例下半部分的主视半剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为本体，2为上接头，3为缸套，4为第一剪钉，5为上锥套，6为爪套，7为第二剪钉，8为浮动密封套，9为第一密封腔，10为进液孔，11为剪钉筒，12为双向倒齿筒，13为第二密封腔，14为第一泄压孔，15为第三密封腔，16为第二泄压孔，17为上外固定环，18为上内固定环，19为上胶筒挡环，20为胶筒，21为下胶筒挡环，22为下内固定环，23为下外固定环，24为支撑环，25为弹性爪，26为爪台，27为上筒，28为半环，29为橡胶圈，30为下锥套，31为下接头，32为下固定环，33为防转紧钉，34为爪套内安装槽，35为爪套外安装槽，36为密封挡圈，37为密封圈，38为浮动密封套内安装槽，39为浮动密封套外安装槽。

具体实施方式

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。

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1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1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2所示，该倒齿筒式封隔器包括本体1、上接头2和缸套3；在本体1的下部外侧固定安装有锥套装置，上接头2的下部内侧和本体1的上端外侧固定安装在一起，在上接头2的下端外侧通过第一剪钉4固定连接有双向倒齿筒装置，双向倒齿筒装置的下部外侧和缸套3的上端内侧固定安装在一起，在缸套3的下端内侧固定安装有上锥套5，在上锥套5和锥套装置之间的本体1外侧套装有胶筒总成；在本体1的中部外侧固定安装有爪套6，在爪套6和上锥套5之间的本体1外侧通过第二剪钉7固定连接有浮动密封套8，爪套6、本体1、浮动密封套8和缸套3之间形成第一密封腔9，在本体1上有至少一个的与第一密封腔9相连通的进液孔10。

可根据实际需要，对上述倒齿筒式封隔器作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，双向倒齿筒装置包括剪钉筒11和双向倒齿筒12；双向倒齿筒12固定安装在剪钉筒11的下部内侧，剪钉筒11的上部内侧和上接头2的下端外侧通过第一剪钉4固定连接在一起，剪钉筒11下部外侧和缸套3的上端内侧固定安装在一起；在爪套6和上接头2之间的本体1外侧沿轴向分布有齿尖朝下的第一外卡齿，在双向倒齿筒12的内侧分布有齿尖朝上的第一内倒齿，双向倒齿筒12的内侧和本体1的上部外侧通过第一外卡齿和第一内倒齿啮合在一起；在剪钉筒11的中部内侧分布有齿尖朝下的第二内卡齿，在双向倒齿筒12的上部外侧分布齿尖朝上的第二外倒齿，剪钉筒11的中部内侧和双向倒齿筒12的上部外侧通过第二内卡齿和第二外倒齿啮合在一起；剪钉筒11、双向倒齿筒12、本体1、爪套6和缸套3之间形成第二密封腔13，在缸套3上有至少一个的与第二密封腔13相通的第一泄压孔14；上锥套5套装在本体1的中部外侧，浮动密封套8、本体1、上锥套5和缸套3之间形成第三密封腔15，在缸套3上有至少一个的与第三密封腔15相连通的第二泄压孔16。这样，双向倒齿筒装置起到止回作用，只能下行，不能上行；第一泄压孔14防止上锥套5、缸套3、剪钉筒11和双向倒齿筒12一起下行后第二密封腔13憋压；第二泄压孔16防止浮动密封套8下行后第三密封腔15憋压。

如附图2所示，胶筒总成包括上外固定环17、上内固定环18、上胶筒挡环19、胶筒20、下胶筒挡环21、下内固定环22和下外固定环23；上胶筒挡环19固定硫化在胶筒20的上端外侧，在上锥套5和上胶筒挡环19之间的本体1外侧从上至下依次套装有上外固定环17和上内固定环18；下胶筒挡环21固定硫化在胶筒20的下端外侧，在下胶筒挡环21和锥套装置之间的本体1外侧从上至下依次套装有下内固定环22和下外固定环23；在胶筒20的中部内侧有支撑环安装槽，对应本体1的外侧固定有支撑环24，支撑环24固定硫化在支撑环安装槽内。这样，上外固定环17、上内固定环18、上胶筒挡环19、下胶筒挡环21、下内固定环22和下外固定环23便于更好的保护和挤压胶筒20。上外固定环17、上内固定环18、下内固定环22和下外固定环23均为开口环，上外固定环17和上内固定环18通过台阶契合安装在一起，下内固定环22和下外固定环23通过台阶契合安装在一起。

如附图1、2所示，在爪套6的下端外缘固定分布有弹性爪25，在每个弹性爪25的下端固定有爪台26，爪台26的上部为上窄下宽的斜面，对应爪台26位置的缸套3内侧有上宽下窄的内斜面，在浮动密封套8的上端固定有上筒27，爪台26的上部外侧通过上筒27压紧在缸套3的内斜面上；位于爪套6上方和下方的本体1外侧分别有半环安装槽，在每个半环安装槽内安装有一对相配合的半环28，在相配合的两半环28外侧沿圆周有橡胶圈安装槽，在橡胶圈安装槽内固定安装有橡胶圈29并将相配合的两半环28的内端压紧在相应的半环安装槽内，爪套6卡装在两对半环28之间。这样，爪台26便于更好的对缸套3起到轴向限位作用。

如附图2所示，锥套装置包括下锥套30、下接头31和下固定环32；下锥套30的下端外侧和下接头31的上部内侧固定安装在一起，下接头31的下部套装在本体1上，在下锥套30的下端内侧有上宽下窄的上斜面，在下接头31的中部内侧有与下锥套30的上斜面相对应的上窄下宽的下斜面，下固定环32的上部外侧和下部外侧分别有与下锥套30的上斜面和下接头31的下斜面相配合的斜面，在本体1的下部外侧有上窄下宽的楔形槽，下固定环32的内侧面为上宽下窄的斜面，下固定环32的内端安装在本体1的楔形槽内，下固定环32的上部和下部分别压紧在下锥套30的上斜面和下接头31的下斜面上。下固定环32为开口环，下固定环32固定下锥套30与下接头31的轴向自由度。

如附图1、2所示，在上接头2的上部有内螺纹；在本体1的下端有内螺纹。这样，便于上接头2、本体1的安装和拆卸。

如附图1、2所示，上接头2和本体1之间通过螺纹固定安装在一起，双向倒齿筒12的下部外侧和剪钉筒11的下端内侧通过螺纹固定安装在一起，剪钉筒11和和缸套3通过螺纹固定安装在一起，上锥套5和缸套3通过螺纹固定安装在一起，下锥套30和下接头31通过螺纹固定安装在一起；上接头2和本体1之间通过至少一个的防转紧钉33固定连接在一起，剪钉筒11和和缸套3之间通过至少一个的防转紧钉33固定连接在一起，下锥套30和下接头31之间通过至少一个的防转紧钉33固定连接在一起。这样，通过螺纹便于安装和拆卸；防转紧钉33起到更好的固定和防转作用。

如附图1、2所示，在爪套6的内侧和外侧分别有爪套内安装槽34和爪套外安装槽35，在爪套内安装槽34的上部和下部分别安装有密封挡圈36，在爪套内安装槽34的中部安装有密封圈37；在爪套外安装槽35的上部和下部分别安装有密封挡圈36，在爪套外安装槽35的中部安装有密封圈37；在浮动密封套8的内侧和外侧分别有浮动密封套内安装槽38和浮动密封套外安装槽39，在浮动密封套内安装槽38的上部和下部分别安装有密封挡圈36，在浮动密封套内安装槽38的中部安装有密封圈37；在浮动密封套外安装槽39的上部和下部分别安装有密封挡圈36，在浮动密封套外安装槽39的中部安装有密封圈37；上接头2和本体1之间安装有密封圈37。这样，密封圈37便于更好的起到密封的效果。

以上技术特征构成了本实用新型的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，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。

本实用新型实施例的使用过程：使用时，液体进入本体1的内腔中，通过进液孔10进入第一密封腔9内，憋压使第一密封腔9内的压力增大，浮动密封套8和本体1连接的第二剪钉7剪断，第一密封腔9内的液体推动浮动密封套8下行，浮动密封套8下行后浮动密封套8上的上筒27脱离爪台26，爪套6上的弹性爪25收缩；浮动密封套8下行至上锥套5的上端面时，挤压上锥套5使剪钉筒11和上接头2连接的第一剪钉4剪断，上锥套5、缸套3、剪钉筒11和双向倒齿筒12一起下行，上锥套5挤压胶筒总成和锥套装置从而使胶筒20膨胀坐封，达到不憋压不坐封，憋压顺利坐封的目的，避免出现提前坐封的情况发生，使得井下作业安全可靠，从而保证井下完井作业的有效实施。

Claims (10)

1.一种倒齿筒式封隔器，其特征在于包括本体、上接头和缸套；在本体的下部外侧固定安装有锥套装置，上接头的下部内侧和本体的上端外侧固定安装在一起，在上接头的下端外侧通过第一剪钉固定连接有双向倒齿筒装置，双向倒齿筒装置的下部外侧和缸套的上端内侧固定安装在一起，在缸套的下端内侧固定安装有上锥套，在上锥套和锥套装置之间的本体外侧套装有胶筒总成；在本体的中部外侧固定安装有爪套，在爪套和上锥套之间的本体外侧通过第二剪钉固定连接有浮动密封套，爪套、本体、浮动密封套和缸套之间形成第一密封腔，在本体上有至少一个的与第一密封腔相连通的进液孔。

2.根据权利要求1所述的倒齿筒式封隔器，其特征在于双向倒齿筒装置包括剪钉筒和双向倒齿筒；双向倒齿筒固定安装在剪钉筒的下部内侧，剪钉筒的上部内侧和上接头的下端外侧通过第一剪钉固定连接在一起，剪钉筒下部外侧和缸套的上端内侧固定安装在一起；在爪套和上接头之间的本体外侧沿轴向分布有齿尖朝下的第一外卡齿，在双向倒齿筒的内侧分布有齿尖朝上的第一内倒齿，双向倒齿筒的内侧和本体的上部外侧通过第一外卡齿和第一内倒齿啮合在一起；在剪钉筒的中部内侧分布有齿尖朝下的第二内卡齿，在双向倒齿筒的上部外侧分布齿尖朝上的第二外倒齿，剪钉筒的中部内侧和双向倒齿筒的上部外侧通过第二内卡齿和第二外倒齿啮合在一起；剪钉筒、双向倒齿筒、本体、爪套和缸套之间形成第二密封腔，在缸套上有至少一个的与第二密封腔相通的第一泄压孔；上锥套套装在本体的中部外侧，浮动密封套、本体、上锥套和缸套之间形成第三密封腔，在缸套上有至少一个的与第三密封腔相连通的第二泄压孔。

3.根据权利要求1或2所述的倒齿筒式封隔器，其特征在于胶筒总成包括上外固定环、上内固定环、上胶筒挡环、胶筒、下胶筒挡环、下内固定环和下外固定环；上胶筒挡环固定硫化在胶筒的上端外侧，在上锥套和上胶筒挡环之间的本体外侧从上至下依次套装有上外固定环和上内固定环；下胶筒挡环固定硫化在胶筒的下端外侧，在下胶筒挡环和锥套装置之间的本体外侧从上至下依次套装有下内固定环和下外固定环；在胶筒的中部内侧有支撑环安装槽，对应本体的外侧固定有支撑环，支撑环固定硫化在支撑环安装槽内。

4.根据权利要求1或2所述的倒齿筒式封隔器，其特征在于爪套的下端外缘固定分布有弹性爪，在每个弹性爪的下端固定有爪台，爪台的上部为上窄下宽的斜面，对应爪台位置的缸套内侧有上宽下窄的内斜面，在浮动密封套的上端固定有上筒，爪台的上部外侧通过上筒压紧在缸套的内斜面上；位于爪套上方和下方的本体外侧分别有半环安装槽，在每个半环安装槽内安装有一对相配合的半环，在相配合的两半环外侧沿圆周有橡胶圈安装槽，在橡胶圈安装槽内固定安装有橡胶圈并将相配合的两半环的内端压紧在相应的半环安装槽内，爪套卡装在两对半环之间。

5.根据权利要求3所述的倒齿筒式封隔器，其特征在于爪套的下端外缘固定分布有弹性爪，在每个弹性爪的下端固定有爪台，爪台的上部为上窄下宽的斜面，对应爪台位置的缸套内侧有上宽下窄的内斜面，在浮动密封套的上端固定有上筒，爪台的上部外侧通过上筒压紧在缸套的内斜面上；位于爪套上方和下方的本体外侧分别有半环安装槽，在每个半环安装槽内安装有一对相配合的半环，在相配合的两半环外侧沿圆周有橡胶圈安装槽，在橡胶圈安装槽内固定安装有橡胶圈并将相配合的两半环的内端压紧在相应的半环安装槽内，爪套卡装在两对半环之间。

6.根据权利要求1或2所述的倒齿筒式封隔器，其特征在于锥套装置包括下锥套、下接头和下固定环；下锥套的下端外侧和下接头的上部内侧固定安装在一起，下接头的下部套装在本体上，在下锥套的下端内侧有上宽下窄的上斜面，在下接头的中部内侧有与下锥套的上斜面相对应的上窄下宽的下斜面，下固定环的上部外侧和下部外侧分别有与下锥套的上斜面和下接头的下斜面相配合的斜面，在本体的下部外侧有上窄下宽的楔形槽，下固定环的内侧面为上宽下窄的斜面，下固定环的内端安装在本体的楔形槽内，下固定环的上部和下部分别压紧在下锥套的上斜面和下接头的下斜面上。

7.根据权利要求5所述的倒齿筒式封隔器，其特征在于锥套装置包括下锥套、下接头和下固定环；下锥套的下端外侧和下接头的上部内侧固定安装在一起，下接头的下部套装在本体上，在下锥套的下端内侧有上宽下窄的上斜面，在下接头的中部内侧有与下锥套的上斜面相对应的上窄下宽的下斜面，下固定环的上部外侧和下部外侧分别有与下锥套的上斜面和下接头的下斜面相配合的斜面，在本体的下部外侧有上窄下宽的楔形槽，下固定环的内侧面为上宽下窄的斜面，下固定环的内端安装在本体的楔形槽内，下固定环的上部和下部分别压紧在下锥套的上斜面和下接头的下斜面上。

8.根据权利要求7所述的倒齿筒式封隔器，其特征在于上接头的上部有内螺纹；在本体的下端有内螺纹。

9.根据权利要求8所述的倒齿筒式封隔器，其特征在于上接头和本体之间通过螺纹固定安装在一起，双向倒齿筒的下部外侧和剪钉筒的下端内侧通过螺纹固定安装在一起，剪钉筒和和缸套通过螺纹固定安装在一起，上锥套和缸套通过螺纹固定安装在一起，下锥套和下接头通过螺纹固定安装在一起；上接头和本体之间通过至少一个的防转紧钉固定连接在一起，剪钉筒和和缸套之间通过至少一个的防转紧钉固定连接在一起，下锥套和下接头之间通过至少一个的防转紧钉固定连接在一起。

10.根据权利要求9所述的倒齿筒式封隔器，其特征在于爪套的内侧和外侧分别有爪套内安装槽和爪套外安装槽，在爪套内安装槽的上部和下部分别安装有密封挡圈，在爪套内安装槽的中部安装有密封圈；在爪套外安装槽的上部和下部分别安装有密封挡圈，在爪套外安装槽的中部安装有密封圈；在浮动密封套的内侧和外侧分别有浮动密封套内安装槽和浮动密封套外安装槽，在浮动密封套内安装槽的上部和下部分别安装有密封挡圈，在浮动密封套内安装槽的中部安装有密封圈；在浮动密封套外安装槽的上部和下部分别安装有密封挡圈，在浮动密封套外安装槽的中部安装有密封圈；上接头和本体之间安装有密封圈。