CN204040989U - 一种封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种封隔器，属于煤层气开发领域。所述封隔器包括：中心管、扶正器、卡瓦总成、胶筒以及封隔器上接头，该封隔器还包括双流道连通器总成、单流阀、反洗井阀以及封隔器外壁，双流道连通器总成包括弹簧压盖、内环以及外环，内环位于外环内，且一端与弹簧压盖固定连接，另一端与外环固定连接，内环与外环之间的环空形成地层液流道，外环的一端开口，且与封隔器上接头的一端固定连接，另一端开设连通中心管和外环内部的第一通孔，且与中心管的一端固定连接，外环与封隔器外壁之间形成洗井液流道，单流阀安装在地层液流道内，反洗井阀安装在洗井液流道内，封隔器外壁上设有进液孔，外环上设有洗井液进液孔，内环上设有地层液进液孔。

Description

一种封隔器

技术领域

本实用新型涉及煤层气开发领域，特别涉及一种封隔器。

背景技术

在煤层气开发领域，煤层气生产过程主要是煤层气井的排水降压采气过程。煤层气的产出要经过排水降压，使吸附在煤基质表面的气体解析，并通过割理、裂隙扩散、渗流到达井筒。在煤层气生产过程中，抽油泵外套装套管来进行排水降压的方式有着广泛的应用，而抽油泵一端安装封隔器可以密封抽油泵与套管之间的空间，即能有效防止煤层气的泄漏，又能密封产层，以保障产层压强的顺利下降。

在煤层气生产过程中会有煤粉产出，煤粉会随着地层水的排采缓慢沉积在抽油泵内。当煤粉沉积到一定程度会造成抽油泵卡泵，进而严重影响到煤层气井的正常生产。为减轻上述危害，通常会通过洗井将煤粉清理并带出到地面。但现有的煤层气井在洗井作业时，洗井液会流经储煤层，对储煤层造成不可逆的伤害，不利于后期储煤的开采。

发明内容

为了解决现有技术中常规的煤层气井的洗井工艺中洗井液流经储煤层的问题，本实用新型实施例提供了一种封隔器。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种封隔器，所述封隔器包括：

中心管、扶正器、卡瓦总成、胶筒以及封隔器上接头；所述扶正器、所述卡瓦总成以及所述胶筒都套装在所述中心管外，且所述卡瓦总成位于所述扶正器和所述胶筒之间；

所述封隔器还包括：双流道连通器总成、单流阀、反洗井阀以及封隔器外壁；

所述双流道连通器总成包括弹簧压盖、内环以及外环，所述内环位于所述外环内，且所述内环的一端与所述弹簧压密封连接，所述内环的另一端与所述外环固定连接，所述外环的一端开口，且分别与所述弹簧压盖和所述封隔器上接头的一端固定连接，所述外环的另一端开设连通所述中心管和所述外环内部的第一通孔，且与所述中心管的一端固定连接，所述封隔器外壁套装在所述外环外，所述内环与所述外环之间的环空形成地层液流道，所述外环与所述封隔器外壁之间形成洗井液流道；

所述单流阀安装在所述地层液流道内；所述反洗井阀位于所述洗井液流道内；所述封隔器外壁上设有进液孔；

所述外环上设有连通所述地层液流道与所述洗井液流道的洗井液进液孔；所述内环上设有用于连通所述地层液流道与所述内环内的地层液进液孔；

在洗井过程中，所述单流阀关闭且所述反洗井阀打开，所述洗井液进液孔与所述地层液进液孔连通，所述进液孔与所述洗井液进液孔连通；

在正常排采过程中，所述单流阀打开且所述反洗井阀关闭，所述进液孔与所述洗井液进液孔隔断，所述洗井液进液孔与所述地层液进液孔隔断。

具体地，所述单流阀包括单流阀弹簧、单流阀金属环以及单流阀橡胶密封环，所述单流阀弹簧的一端与所述弹簧压盖固定连接，所述单流阀弹簧的另一端与所述单流阀金属环的一端固定连接，所述单流阀金属环的另一端与所述单流阀橡胶密封环固定连接，所述单流阀弹簧、所述单流阀金属环以及所述单流阀橡胶密封环都位于所述内环和外环之间。

具体地，所述反洗井阀包括反洗井阀弹簧、反洗井阀金属环以及反洗井阀橡胶密封环，所述反洗井阀弹簧的一端与所述封隔器外壁的一端固定连接，所述反洗井阀弹簧的另一端与所述反洗井阀金属环的一端固定连接，所述反洗井阀金属环的另一端与所述反洗井阀橡胶密封环固定连接，所述反洗井阀弹簧、所述反洗井阀金属环以及所述反洗井阀橡胶密封环都位于所述外环和所述封隔器外壁之间。

进一步地，所述反洗井阀弹簧的初始状态为压缩状态。

具体地，所述内环与所述弹簧压盖接触的接触面上设置橡胶密封环。

具体地，所述外环内设置中心凸台，所述中心凸台的一端与所述内环的另一端固定连接，所述中心凸台与所述外环轴线相同，所述中心凸台与所述外环之间设置V型环槽，所述第一通孔与所述V型环槽连通。

具体地，所述外环外壁上均匀设有键槽，所述键槽的长度方向与外环的轴线方向相同，且所述键槽上开设有所述洗井液进液孔。

进一步地，所述洗井液进液孔位于所述键槽靠近所述弹簧压盖的一端。

具体地，所述弹簧压盖上设有第二通孔，所述第二通孔与所述内环连通。

具体地，所述洗井液进液孔比所述地层液进液孔更靠近所述弹簧压盖。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

封隔器通过增设单流阀、反洗井阀、双流道连通器总成以及封隔器外壁，使得封隔器在反洗井作业时改变洗井液的流向，使洗井液直接从封隔器返回油管，而不会流经储煤层，对储煤层造成不可逆的伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的一种封隔器结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的一种双流道连通器总成分解图；

图3是本实用新型实施例一提供的一种外环仰视图；

图4是本实用新型实施例一提供的一种外环俯视图；

图5是本实用新型实施例一提供的一种封隔器正常排采时的结构示意图；

图6是本实用新型实施例一提供的一种封隔器反洗井时的结构示意图；

图7是本实用新型实施例一提供的一种封隔器实际工作原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种封隔器，参见图1，该封隔器包括：中心管100、扶正器200、卡瓦总成300、胶筒400以及封隔器上接头900；扶正器200、卡瓦总成300以及胶筒400都套装在中心管100外，且卡瓦总成300安装在扶正器200和胶筒400之间。

该封隔器还包括：双流道连通器总成500、单流阀600、反洗井阀700以及封隔器外壁800。

结合图2，双流道连通器总成500包括弹簧压盖510、内环520以及外环530，内环520位于外环530内，且内环520的一端与弹簧压盖510密封连接，内环520的另一端与外环530固定连接，外环530的一端开口，且分别与弹簧压盖510和封隔器接头900的一端固定连接，外环530的另一端开设连通中心管100和外环530内部的第一通孔534，且与中心管100的一端固定连接，封隔器外壁800套装在外环530外，内环520与外环530之间的环空形成地层液流道540，外环530与封隔器外壁800之间形成洗井液流道550。

单流阀600安装在地层液流道540内，反洗井阀700安装在洗井液流道550内。

封隔器外壁800上设有进液孔801，外环530上设有连通地层液流道540与洗井液流道550的洗井液进液孔531，内环520上设有连通地层液流道540与内环520内的地层液进液孔521。

在洗井过程中，单流阀600关闭且反洗井阀700打开，洗井液进液孔531与地层液进液孔521连通，进液孔801与洗井液进液孔531连通；在正常排采过程中，单流阀600打开且反洗井阀700关闭，洗井液进液孔531与地层液进液孔521隔断，进液孔801与洗井液进液孔531隔断。

具体地，在本实施例中，外环530的一端的内壁与弹簧压盖510螺纹连接，外环530的一端的外壁与封隔器上接头900的一端螺纹连接，外环530的另一端外壁与中心管100的一端螺纹连接。第一通孔534环绕外环530轴线均匀分布，其数量可以为4个，其直径可以为10mm。进液孔801围绕封隔器轴线均匀分布，数量可以为8-15个，其直径可以为10mm，其轴线方向与封隔器轴线方向垂直。洗井液进液孔531的直径可以为10mm，其轴线方向与外环530轴线方向垂直。地层液进液孔521围绕内环520的轴线均匀分布，数量可以为4个，其直径可以为10mm，其轴线方向与内环520的轴线方向垂直。

需要说明的是，上述数据仅为示例性说明，并不以此为限，可以根据实际需要设置。

具体地，单流阀600可以包括单流阀弹簧610、单流阀金属环620以及单流阀橡胶密封环630，单流阀弹簧610的一端与弹簧压盖510固定连接，单流阀弹簧610的另一端与单流阀金属环620的一端固定连接，单流阀金属环620的另一端与单流阀橡胶密封环630固定连接，单流阀弹簧610、单流阀金属环620以及单流阀橡胶密封环630都位于内环520和外环530之间。在本实施例中，单流阀弹簧610的一端与弹簧压盖510焊接，单流阀弹簧610的另一端与单流阀金属环620的一端焊接，单流阀金属环620的另一端镶嵌有单流阀橡胶密封环630。

具体地，反洗井阀700可以包括反洗井阀弹簧710、反洗井阀金属环720以及反洗井阀橡胶密封环730，反洗井阀弹簧710的一端与封隔器外壁800的一端固定连接，反洗井阀弹簧710的另一端与反洗井阀金属环720一端固定连接，反洗井阀金属720环另一端与反洗井阀橡胶密封环730固定连接，反洗井阀弹簧710、反洗井阀金属环720以及反洗井阀橡胶密封环730都位于外环530和封隔器外壁800之间。在本实施例中，反洗井阀弹簧710的一端与封隔器外壁800的一端焊接，反洗井阀弹簧710的另一端与反洗井阀金属环720一端焊接，反洗井阀金属720环另一端镶嵌有反洗井阀橡胶密封环730。

具体地，参见图5，反洗井阀弹簧710的初始状态为压缩状态，以使反洗井阀橡胶密封环730能在封隔器正常排采工作过程时密封进液孔801，保障封隔器内的液体不外泄。

具体地，内环520与弹簧压盖510接触的接触面上设置橡胶密封环，以增加内环520与弹簧压盖510之间的密封效果。

具体地，参见图2、图3以及图4，外环530内设置中心凸台532，中心凸台532与外环530的轴线相同，中心凸台532的一端与内环520的另一端固定连接，保障了内环520与外环530之间的同轴度。中心凸台532与外环530之间设置V型环槽535，第一通孔534与V型环槽535连通，该V型环槽535与单流阀橡胶密封环630配合，保障单流阀橡胶密封环630能更好的密封第一通孔534。在本实施例中，中心凸台532与内环520螺纹连接，第一通孔534的直径比V型环槽535的宽度略小。

具体地，参见图2，外环530外壁均匀设有键槽533，键槽533的长度方向与外环530的轴线方向相同，且键槽533上开设有洗井液进液孔531。在本实施例中，键槽533的数量可以为4个，也可以根据实际需要设置。

进一步地，参见图2，洗井液进液孔531位于键槽533靠近弹簧压盖的一端。

具体地，参见图5，弹簧压盖510上设置第二通孔511，第二通孔511与内环520连通，其轴线方向与内环520的轴线方向相同。

具体地，洗井液进液孔531比地层液进液孔521更靠近弹簧压盖510。参见图5，封隔器正常排采工作时，单流阀600打开，第一通孔534导通，单流阀弹簧610处在地层液进液孔521与弹簧压盖510之间。洗井液进液孔531比地层液进液孔521更靠近弹簧压盖510，这样设置可以防止地层液在通过第一通孔534后先流入洗井液进液孔531。

图7为封隔器实际工作原理示意图，结合图5和图6，下面介绍封隔器的工作原理：

参见图7，油管4位于套管3内，抽油泵6两端与油管4固定连接，封隔器5两端与油管4固定连接，1为储煤层。

当封隔器5正常排采工作时，封隔器5未座封，油管4与套管3之间的油套环空导通。参见图5，反洗井阀700处于关闭状态，反洗井阀弹簧710保持压缩，反洗井阀橡胶密封环730密封进液孔801，保障了地层液不会从封隔器5内外泄于封隔器5上方的油套环空内。同时，单流阀600处于打开状态，第一通孔534与地层液进液孔521连通，地层液通过第一通孔534进入地层液流道540，然后通过地层液进液孔521进入内环520内，最后流入与封隔器一端固定连接的油管4内部，在抽油泵5的作用下完成排采工作。此外，即使有地层液通过单流阀600进入洗井液流道550内，也会因反洗井阀橡胶密封环730密封进液孔801而无法外泄出封隔器外壁800。

当封隔器5处于反洗井作业时，封隔器5首先坐封。具体地，当封隔器5下放到预定位置后，按下入深度上提油管4一定高度，再旋转下放油管4使封隔器5的卡瓦总成300支撑在套管3内壁上；继续下放油管4，在油管4重量作用下，封隔器5的胶筒400压缩，从而密封油管4和套管3之间形成的油套环空，达到坐封目的。

然后，参见图6，开始反洗井作业后，先向位于封隔器5上方的油套环空内注入洗井液。反洗井阀700处于关闭状态，反洗井阀弹簧710的初始状态为压缩状态，单流阀600处于打开状态，当洗井液注入到一定量时，反洗井阀弹簧710在洗井液的压力作用下继续压缩，反洗井阀700在洗井液压力的作用下打开，进液孔801与洗井液进液孔531连通。洗井液通过进液孔801进入洗井液流道550内，再通过洗井液进液孔531进入地层液流道540。单流阀弹簧610在进入地层液流道540的洗井液的压力作用下拉伸，单流阀橡胶密封环630进入V型环槽535，同时密封第一通孔534，单流阀600关闭。地层液流道540内的洗井液经地层液进液孔521流入内环520内部，最后流入封隔器5一端固定连接的油管4内，流经抽油泵5完成反洗井作业。其中，单流阀橡胶密封环630密封第一通孔534，防止了洗井液通过第一通孔534进入中心管100，进而流向储煤层1。

最后，反洗井作业完成后，封隔器5解封。具体地，上提油管4，胶筒400回收解封，卡瓦总成300回收解卡，完成封隔器5解封过程。

本实用新型实施例中的封隔器通过增设单流阀、反洗井阀、双流道连通器总成以及封隔器外壁，使得封隔器在反洗井作业时改变洗井液的流向，使洗井液直接从封隔器返回油管，而不会流经储煤层，对储煤层造成不可逆的伤害。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种封隔器，包括中心管(100)、扶正器(200)、卡瓦总成(300)、胶筒(400)以及封隔器上接头(900)；所述扶正器(200)、所述卡瓦总成(300)以及所述胶筒(400)都套装在所述中心管(100)外，且所述卡瓦总成(300)位于所述扶正器(200)和所述胶筒(400)之间；

其特征在于，所述封隔器还包括：双流道连通器总成(500)、单流阀(600)、反洗井阀(700)以及封隔器外壁(800)；

所述双流道连通器总成(500)包括弹簧压盖(510)、内环(520)以及外环(530)，所述内环(520)位于所述外环(530)内，且所述内环(520)的一端与所述弹簧压盖(510)密封连接，所述内环(520)的另一端与所述外环(530)固定连接，所述外环(530)的一端开口，且分别与所述弹簧压盖(510)和所述封隔器上接头(900)的一端固定连接，所述外环(530)的另一端环开设连通所述中心管(100)和所述外环(530)内部的第一通孔(534)，且与所述中心管(100)的一端固定连接，所述封隔器外壁(800)套装在所述外环(530)外，所述内环(520)与所述外环(530)之间的环空形成地层液流道(540)，所述外环(530)与所述封隔器外壁(800)之间形成洗井液流道(550)；

所述单流阀(600)安装在所述地层液流道(540)内；所述反洗井阀(700)安装在所述洗井液流道(550)内；所述封隔器外壁(800)上设有进液孔(801)；所述外环(530)上设有连通所述地层液流道(540)与所述洗井液流道(550)的洗井液进液孔(531)；所述内环(520)上设有连通所述地层液流道(540)与所述内环(520)内的地层液进液孔(521)；

在洗井过程中，所述单流阀(600)关闭且所述反洗井阀(700)打开，所述洗井液进液孔(531)与所述地层液进液孔(521)连通，所述进液孔(801)与所述洗井液进液孔(531)连通；

在正常排采过程中，所述单流阀(600)打开且所述反洗井阀(700)关闭，所述进液孔(801)与所述洗井液进液孔(531)隔断，所述洗井液进液孔(531)与所述地层液进液孔(521)隔断。

2.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述单流阀(600)包括：单流阀弹簧(610)、单流阀金属环(620)以及单流阀橡胶密封环(630)，所述单流阀弹簧(610)的一端与所述弹簧压盖(510)固定连接，所述单流阀弹簧(610)的另一端与所述单流阀金属环(620)的一端固定连接，所述单流阀金属环(620)的另一端与所述单流阀橡胶密封环(630)固定连接，所述单流阀弹簧(610)、所述单流阀金属环(620)以及所述单流阀橡胶密封环(630)都位于所述内环(520)和外环(530)之间。

3.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述反洗井阀(700)包括：反洗井阀弹簧(710)、反洗井阀金属环(720)以及反洗井阀橡胶密封环(730)，所述反洗井阀弹簧(710)的一端与所述封隔器外壁(800)的一端固定连接，所述反洗井阀弹簧(710)的另一端与所述反洗井阀金属环(720)的一端固定连接，所述反洗井阀金属环(720)的另一端与所述反洗井阀橡胶密封环(730)固定连接，所述反洗井阀弹簧(710)、所述反洗井阀金属环(720)以及所述反洗井阀橡胶密封环(730)都位于所述外环(530)和所述封隔器外壁(800)之间。

4.根据权利要求3所述的封隔器，其特征在于，所述反洗井阀弹簧(710)的初始状态为压缩状态。

5.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述内环(520)与所述弹簧压盖(510)接触的接触面上设置橡胶密封环。

6.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述外环(530)内设置中心凸台(532)，所述中心凸台(532)与所述外环(530)轴线相同，所述中心凸台(532)的一端与所述内环(520)的另一端固定连接，所述中心凸台(532)与所述外环(530)之间设置V型环槽(535)，所述第一通孔(534)与所述V型环槽(535)连通。

7.根据权利要求1所述的封隔器，其特在于，所述外环(530)外壁上均匀设有键槽(533)，所述键槽(533)的长度方向与外环(530)的轴线方向相同，且所述键槽(533)上开设有所述洗井液进液孔(531)。

8.根据权利要求7所述的封隔器，其特征在于，所述洗井液进液孔(531)位于所述键槽(533)靠近所述弹簧压盖(510)的一端。

9.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述弹簧压盖(510)上设有第二通孔(511)，所述第二通孔(511)与所述内环(520)连通。

10.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述洗井液进液孔(531)比所述地层液进液孔(521)更靠近所述弹簧压盖(510)。