CN204371207U - 封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种封隔器，属于油田采油机械技术领域。所述封隔器包括：上接头、上芯管、中芯管、下芯管和下接头；上接头、上芯管、中芯管、下芯管和下接头依次连接；上芯管上套接有滚珠扶正器；中芯管上依次套接有分瓣扶正器和胶筒；下接头外侧设置有螺旋扶正器；下芯管外侧套接有环形活塞，环形活塞在被油管中的流体推动时，能够使胶筒受压变形，密封套管，完成坐封。本实用新型通过直接在封隔器上设置滚珠扶正器、分瓣扶正器和螺旋扶正器，无需在封隔器本体的上下两端添加扶正器，解决了现有技术中封隔器无法通过套管斜度较大位置的问题；达到了封隔器不但能够通过套管斜度较大位置，而且还能够与套管共轴的效果。

Description

封隔器

技术领域

本实用新型涉及油田采油机械技术领域，特别涉及一种封隔器。

背景技术

封隔器是一种在采油工程中用来分隔采油层的装置，它通常包括活塞套、胶筒和芯管，其中，活塞套和胶筒套在芯管上。封隔器设置在套管中，在需要分隔采油层时，活塞套推动胶筒，使胶筒变形密封套管并分隔采油层，该过程称为坐封。而封隔器在坐封时，需要与套管共轴才能使胶筒受压均匀，以达到良好的密封效果。

相关技术中有一种封隔器，该封隔器的本体上下两端各加装了一个扶正装置，在将该封隔器下入套管时，通过本体上下两端的扶正装置来使该封隔器与套管共轴。

发明人在实现本实用新型的过程中，发现上述封隔器至少存在如下缺陷：上述封隔器在封隔器的本体上下两端各加装了一个扶正装置，使封隔器的长度较长，可能无法通过套管斜度较大位置，并因此导致封隔器无法放置在相应的位置。

实用新型内容

为了解决相关技术中封隔器的长度较长，可能无法通过套管斜度较大位置，并因此导致封隔器无法放置在相应的位置的问题，本实用新型提供了一种封隔器。所述技术方案如下：

根据本实用新型的第一方面，提供一种封隔器，该封隔器包括：

上接头、上芯管、中芯管、下芯管和下接头；

上接头、上芯管、中芯管、下芯管和下接头依次连接；

上芯管上套接有滚珠扶正器；

中芯管上依次套接有分瓣扶正器和胶筒；

下接头外侧设置有螺旋扶正器；

下芯管外侧套接有环形活塞，环形活塞在被油管中的流体推动时，能够使胶筒受压变形，密封套管，完成坐封。

可选的，滚珠扶正器包括：扶正体和滚珠；

扶正体为圆管状结构，扶正体外侧设置有滚珠槽；

滚珠设置在滚珠槽中，且以扶正体的轴线为中心圆周阵列排布；

扶正体滑动套装在上芯管上，且由上接头和设置于上芯管上的扶正挡环卡住。

可选的，封隔器还包括：外中芯管，外中芯管套装在中芯管外部，

分瓣扶正器包括：楔块和护肩；

护肩套装在外中芯管上且为圆环状结构，护肩包括预定数量的弹性分瓣，弹性分瓣以护肩的轴线为中心，在护肩上圆周阵列排布；

楔块为圆环状结构且顶在弹性分瓣上，楔块在受力时，能够顶开弹性分瓣，使弹性分瓣顶在套管上，弹性分瓣在顶在套管上时，能够卡住胶筒。

可选的，封隔器还包括：外套、洗井连接套、坐封锁块、解封锁块、锁环、提拉接头、挡环、锁环挡环、连接头和坐封套；

坐封套套接在下芯管外部且与环形活塞接触；

坐封套外侧设置有坐封台阶，坐封台阶顶在外套的下端；

连接头外侧设置有锁块槽；

坐封套上端的内侧压在坐封锁块的外侧，坐封锁块穿过下芯管的管壁，顶在锁块槽中；

连接头下端顶在下芯管的内侧设置的台阶上，连接头的上端与中芯管的下端连接；

下芯管上设置有解封剪钉，解封剪钉穿过下芯管的管壁并插在连接头的外壁上；

提拉接头套接在中心管上；

提拉接头的外侧螺纹与下芯管上端的内侧螺纹配合，使提拉接头与下芯管螺纹连接；

锁环挡环的内壁上设置有解封卡槽；

连接头的上端外侧顶在解封锁块的内侧，解封锁块穿过下芯管和洗井连接套，顶在解封卡槽内，连接头与解封锁块接触部分的下方设置有解封锁块槽；

锁环挡环套接在洗井连接套上且通过销钉固定；

洗井连接套上设置有锁环台阶；

锁环的上端顶在锁环台阶上，下端顶在锁环挡环的上端；

洗井连接套上端与外中芯管螺纹连接；

外套套接在洗井连接套外部且通过坐封剪钉固定；

外套和洗井连接套的上端顶在挡环的下端，挡环的上端顶在胶筒的下端；

外套的内侧和锁环的外侧都设置有锯齿，在坐封时，外套上行后，锯齿卡住外套，使外套无法下滑；

当连接头上行时，解封锁块从解封卡槽中滑出，并滑进解封锁块槽，外套失去对胶筒的束缚，解除坐封。

可选的，螺旋扶正器外侧设置有六条螺旋槽。

可选的，封隔器还包括：反洗件；

反洗件包括反洗阀、反洗阀座、反洗出液孔、反洗套和反洗进液孔；

反洗套套装在上芯管外部；

反洗进液孔设置在反洗套上；

反洗阀设置在反洗套与上芯管之间，且能够与反洗阀座配合堵住反洗进液孔；

反洗进液孔与反洗出液孔连通；

反洗进液孔与反洗出液孔位于胶筒的两端。

可选的，上芯管的中部设置有环形台阶，环形台阶与反洗套密封贴合；

上芯管上设置有两个贯通上芯管的管壁的进液孔，两个进液孔位于环形台阶的两端；

上芯管外部套接有弹簧，弹簧的上端顶在环形台阶上，弹簧的下端顶在反洗阀的上端上。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过直接在封隔器上设置滚珠扶正器、分瓣扶正器和螺旋扶正器，无需在封隔器本体的上下两端添加扶正器，解决了现有技术中封隔器的长度较长，可能无法通过套管斜度较大位置，并因此导致封隔器无法放置在相应的位置的问题；达到了封隔器不但能够通过套管斜度较大位置，而且还能够与套管共轴的效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型一示例性实施例示出的一种封隔器的结构示意图；

图2是根据本实用新型另一示例性实施例示出的一种封隔器的上半部结构示意图；

图3是图2示出的封隔器的下半部及部分放大结构示意图；

图4是图3示出的封隔器中锁环的俯视图。

通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种封隔器的结构示意图，该封隔器可以用于分隔油层。该封隔器可以包括：

上接头11、上芯管12、中芯管13、下芯管14和下接头15。上芯管12、中芯管13和下芯管14都可以与油管连通。

上接头11、上芯管12、中芯管13、下芯管14和下接头15依次连接。

上芯管12上套接有滚珠扶正器16。

中芯管13上依次套接有分瓣扶正器17和胶筒18。

下接头15外侧设置有螺旋扶正器19。

下芯管14外侧套接有环形活塞20，环形活塞20在被油管中的流体推动时，能够使胶筒18受压变形，密封套管，完成坐封。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的封隔器，还可以包括解封机构和锁紧机构等部件，其结构具体可以参照现有技术，本实用新型实施例不做限定。

综上所述，本实用新型实施例提供的封隔器，通过直接在封隔器上设置滚珠扶正器、分瓣扶正器和螺旋扶正器，无需在封隔器本体的上下两端添加扶正器，解决了现有技术中封隔器的长度较长，可能无法通过套管斜度较大位置，并因此导致封隔器无法放置在相应的位置的问题；达到了封隔器不但能够通过套管斜度较大位置，而且还能够与套管共轴的效果。

进一步的，请参考图2，其示出了本实用新型实施例提供的另一种封隔器的上半部结构示意图，该封隔器在图1所示的封隔器的基础上增加了更优选的部件，从而使得本实用新型实施例提供的封隔器具有更好的性能。

进一步的，上接头11和上芯管12可以通过油管扣g1连接，该油管扣g1的型号可以是2⁷/₈TGB油管扣，上芯管12与中芯管13可以通过油管扣g2连接，该油管扣g2的型号可以是2³/₈TGB油管扣。

滚珠扶正器16可以包括：扶正体161和滚珠162。扶正体161为圆管状结构，扶正体161外侧设置有滚珠槽(图2中未标出)。滚珠162设置在滚珠槽中，且以扶正体161的轴线x为中心圆周阵列排布。优选的，滚珠162可以为18个，三个为一列，分六列以扶正体161的轴线x为中心圆周阵列排布。滚珠扶正器16可以减小扶正封隔器时封隔器与套管之间的摩擦力，安装上滚珠162后，滚珠扶正器16的最大外径可以为118mm。

扶正体161滑动套装在上芯管12上，且由上接头11和设置于上芯管12上的扶正挡环121卡住。上接头11和扶正体161的接触部分可以设置有密封胶圈m；扶正档环121可以设置在上芯管12的沟槽(图2中未标出)中。优选的，扶正档环121可以为多瓣分开的圆环，方便安装于上芯管12上。

可选的，封隔器还包括：外中芯管21，外中芯管21套装在中芯管13外部。

分瓣扶正器17包括：楔块171和护肩172，护肩172套装在外中芯管21上且为圆环状结构，护肩172包括预定数量的弹性分瓣1721，弹性分瓣1721以护肩172的轴线x为中心，在护肩172上圆周阵列排布。

楔块171为圆环状结构且顶在弹性分瓣1721上，楔块171在受力时，能够顶开弹性分瓣1721，使弹性分瓣1721顶在套管上，弹性分瓣1721在顶在套管上时，能够卡住胶筒18，防止胶筒18变形后向上偏移。

可选的，封隔器还包括：反洗件32，反洗件32可以包括反洗阀321、反洗阀座322、反洗套323、反洗进液孔324和反洗出液孔(图2中未示出)，优选的，反洗进液孔324可以有12个。

反洗套323套装在上芯管12外部，优选的，反洗套323上端内侧与上芯管12外部之间设置有密封胶圈(图2中未标出)；反洗进液孔324设置在反洗套323上；反洗阀321设置在反洗套323与上芯管12之间，且能够与反洗阀座322配合堵住反洗进液孔324，优选的，反洗阀321与反洗套323、上芯管12接触的部分都可以设置有密封胶圈(图2中未标出)。

优选的，反洗阀321与反洗阀座322之间可以为线密封，线密封可以有效地避免反洗阀321关闭时夹住沙子等颗粒物的问题。

反洗进液孔324与反洗出液孔可以通过外中芯管21和中芯管13之间的环空H连通；反洗进液孔324与反洗出液孔位于胶筒18的两端。可选的，上芯管12的中部可以设置有环形台阶121，环形台阶121与反洗套323密封贴合，例如，环形台阶121与反洗套323接触部分可以设置有密封胶圈m。

上芯管12上还可以设置有两个贯通上芯管12的管壁的进液孔，两个进液孔位于环形台阶121的两端，环形台阶121上端的进液孔可以为进液孔a，下端的进液孔可以为进液孔b。进液孔a可以平衡空腔k1与油管的压力，防止坐封后反洗套323下滑；进液孔b能够平衡空腔k2与油管的压力，使反洗井时，给套管中加入高于油管的压力时，套管中的流体能够从反洗进液孔324冲开反洗阀321，从反洗出液孔再流入套管中。上芯管12外部套接有弹簧122，弹簧122的上端顶在环形台阶121上，弹簧122的下端顶在反洗阀321的上端。

在图2中，上接头11、反洗套323和反洗阀座322的最大外径可以都相同且略小于滚珠扶正器16的最大外径，比如可以为114mm。

如图3，其为图2示出的封隔器的下半部及部分放大结构示意图。其中，该封隔器还可以包括：外套22、洗井连接套23、坐封锁块24、解封锁块25、锁环26、提拉接头27、挡环28、锁环挡环29、连接头30和坐封套31。

在图3中，坐封套31套接在下芯管14外部且与环形活塞20接触；坐封套31外侧设置有坐封台阶311，坐封台阶311顶在外套22的下端。优选的，外套22的最大外径可以和图2中的反洗套323相同。

下芯管14下端外侧可以开有坐封进液孔c，坐封时，油管内的流体可以通过坐封进液孔c向上举升环形活塞20。

连接头30外侧设置有锁块槽(图3中未标出)，坐封套31上端的内侧压在坐封锁块24的外侧，坐封锁块24穿过下芯管14的管壁，顶在该锁块槽中；连接头30下端顶在下芯管14的内侧设置的台阶141上，连接头30的上端与中芯管13的下端连接，优选的，连接头30与中心管13可以通过油管扣g3连接，油管扣g3的型号可以为2³/₈TGB油管扣。

下芯管14上设置有解封剪钉142，解封剪钉142穿过下芯管14的管壁并插在连接头30的外壁上。

提拉接头27套接在中心管13上；提拉接头27的外侧螺纹与下芯管14上端的内侧螺纹配合于w处，使提拉接头27与下芯管14螺纹连接。

锁环挡环29的内壁上设置有解封卡槽(图3中未标出)；连接头30的上端外侧顶在解封锁块25的内侧，解封锁块25穿过下芯管14和洗井连接套23，顶在解封卡槽内，连接头30与解封锁块25接触部分的下方设置有解封锁块槽301。

锁环挡环29套接在洗井连接套23上且通过销钉291固定，以防止锁环挡环29旋转。

洗井连接套23上设置有锁环台阶231；锁环26的上端顶在锁环台阶231上，下端顶在锁环挡环29的上端；洗井连接套23上端与外中芯管21螺纹连接，洗井连接套23上设置有反洗出液孔e。

外套22套接在洗井连接套23外部且通过坐封剪钉221固定；外套22和洗井连接套23的上端顶在挡环28的下端，挡环28的上端顶在胶筒18的下端；外套22的内侧和锁环26的外侧都设置有锯齿，在坐封时，外套22上行后，锯齿卡住外套22，使外套22无法下滑，外套22内侧的锯齿可以为内锯齿f1，锁环26外侧的锯齿可以为外锯齿f2。

当连接头30上行时，解封锁块25从解封卡槽中滑出，并滑进解封锁块槽301，外套22失去对胶筒18的束缚，解除坐封。

优选的，螺旋扶正器19外侧可以设置有六条螺旋槽(图3中未标出)，螺旋扶正器19的最大外径可以为118mm，螺旋扶正器19可以和下接头15成一体件。

如图4，其为锁环26的俯视图，锁环26上可以设置有缺口261，缺口261可以在外套22上行时，使锁环26能够收缩，外套22能够更容易的上行并卡在外锯齿f2上。

下面根据图2至图4对本实用新型实施例提供的封隔器的工作情况进行说明。

在利用本实用新型实施例提供的封隔器进行坐封时，首先可以给油管内加压，压力通过坐封进液孔c作用在环形活塞20的下端，在压力达到预定值，如8MPa(兆帕)时举升环形活塞20，环形活塞20推动坐封套31和外套22上行，外套22剪断坐封剪钉221并推动挡环28挤压胶筒18，使胶筒18最大外径变大，密封套管，同时胶筒18会推动楔块171，楔块171挤压弹性分瓣1721，使弹性分瓣1721的外侧抵在套筒上，弹性分瓣1721的下侧会抵住变形的胶筒18，使胶筒18不向上偏移，增加了封隔器密封性与胶筒18的寿命。

坐封结束后，若需要进行洗井，可以向套管内加压，在套管压力大于油管压力时，套管内的液体可以从反洗进液孔324进入并顶起反洗阀321，在坐封后，外套22上行，外套孔d可以和反洗出液孔e对齐，液体可以从反洗出液孔e和外套孔d流入套管中，最后经过油管底部筛管和球座流回油管并返出地面，完成洗井。

在需要对本实用新型实施例提供的封隔器进行解封时，可以通过上接头11提拉封隔器，当拉力达到预定值时(比如9吨力)，解封剪钉142被剪断，上接头11、中芯管13和连接头30上移，解封锁块25滑入解封锁块槽301，外套22失去对胶筒18的束缚，在胶筒18的恢复力的作用下，锁环26和外套22一起下行，完成解封。

需要补充说明的是，本实用新型实施例提供的封隔器，通过设置进液孔平衡空腔k1与油管的压力，防止坐封后反洗套下滑使解封剪钉遭受过大压力。

需要补充说明的是，本实用新型实施例提供的封隔器，通过将反洗阀与反洗阀座设置成线密封，达到了反洗阀关闭时不会夹住沙子等颗粒物的效果。

需要补充说明的是，本实用新型实施例提供的封隔器，通过弹性分瓣挡住变形后的胶筒，使胶筒变形后不向上偏移，增加了套管的密封性与胶筒的寿命。

综上所述，本实用新型实施例提供的封隔器，通过直接在封隔器上设置滚珠扶正器、分瓣扶正器和螺旋扶正器，无需在封隔器本体的上下两端添加扶正器，解决了现有技术中封隔器的长度较长，可能无法通过套管斜度较大位置，并因此导致封隔器无法放置在相应的位置的问题；达到了封隔器不但能够通过套管斜度较大位置，而且还能够与套管共轴的效果。

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 (7)

1.一种封隔器，其特征在于，所述封隔器包括：

上接头、上芯管、中芯管、下芯管和下接头；

所述上接头、所述上芯管、所述中芯管、所述下芯管和所述下接头依次连接；

所述上芯管上套接有滚珠扶正器；

所述中芯管上依次套接有分瓣扶正器和胶筒；

所述下接头外侧设置有螺旋扶正器；

所述下芯管外侧套接有环形活塞，所述环形活塞在被油管中的流体推动时，能够使所述胶筒受压变形，密封套管，完成坐封。

2.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述滚珠扶正器包括：扶正体和滚珠；

所述扶正体为圆管状结构，所述扶正体外侧设置有滚珠槽；

所述滚珠设置在所述滚珠槽中，且以所述扶正体的轴线为中心圆周阵列排布；

所述扶正体滑动套装在所述上芯管上，且由所述上接头和设置于所述上芯管上的扶正挡环卡住。

3.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述封隔器还包括：外中芯管，所述外中芯管套装在所述中芯管外部，

所述分瓣扶正器包括：楔块和护肩；

所述护肩套装在所述外中芯管上且为圆环状结构，所述护肩包括预定数量的弹性分瓣，所述弹性分瓣以所述护肩的轴线为中心，在所述护肩上圆周阵列排布；

所述楔块为圆环状结构且顶在所述弹性分瓣上，所述楔块在受力时，能够顶开所述弹性分瓣，使所述弹性分瓣顶在所述套管上，所述弹性分瓣在顶在所述套管上时，能够卡住所述胶筒。

4.根据权利要求3所述的封隔器，其特征在于，所述封隔器还包括：外套、洗井连接套、坐封锁块、解封锁块、锁环、提拉接头、挡环、锁环挡环、连接头和坐封套；

所述坐封套套接在所述下芯管外部且与所述环形活塞接触；

所述坐封套外侧设置有坐封台阶，所述坐封台阶顶在所述外套的下端；

所述连接头外侧设置有锁块槽；

所述坐封套上端的内侧压在所述坐封锁块的外侧，所述坐封锁块穿过所述下芯管的管壁，顶在所述锁块槽中；

所述连接头下端顶在所述下芯管的内侧设置的台阶上，所述连接头的上端与所述中芯管的下端连接；

所述下芯管上设置有解封剪钉，所述解封剪钉穿过所述下芯管的管壁并插在所述连接头的外壁上；

所述提拉接头套接在所述中心管上；

所述提拉接头的外侧螺纹与所述下芯管上端的内侧螺纹配合，使所述提拉接头与所述下芯管螺纹连接；

所述锁环挡环的内壁上设置有解封卡槽；

所述连接头的上端外侧顶在所述解封锁块的内侧，所述解封锁块穿过所述下芯管和所述洗井连接套，顶在所述解封卡槽内，所述连接头与所述解封锁块接触部分的下方设置有解封锁块槽；

所述锁环挡环套接在所述洗井连接套上且通过销钉固定；

所述洗井连接套上设置有锁环台阶；

所述锁环的上端顶在所述锁环台阶上，下端顶在所述锁环挡环的上端；

所述洗井连接套上端与所述外中芯管螺纹连接；

所述外套套接在所述洗井连接套外部且通过坐封剪钉固定；

所述外套和所述洗井连接套的上端顶在所述挡环的下端，所述挡环的上端顶在所述胶筒的下端；

所述外套的内侧和所述锁环的外侧都设置有锯齿，在坐封时，所述外套上行后，所述锯齿卡住所述外套，使所述外套无法下滑；

当所述连接头上行时，所述解封锁块从所述解封卡槽中滑出，并滑进所述解封锁块槽，所述外套失去对所述胶筒的束缚，解除坐封。

5.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述螺旋扶正器外侧设置有六条螺旋槽。

6.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述封隔器还包括：反洗件；

所述反洗件包括反洗阀、反洗阀座、反洗出液孔、反洗套和反洗进液孔；

所述反洗套套装在所述上芯管外部；

所述反洗进液孔设置在所述反洗套上；

所述反洗阀设置在所述反洗套与所述上芯管之间，且能够与所述反洗阀座配合堵住所述反洗进液孔；

所述反洗进液孔与所述反洗出液孔连通；

所述反洗进液孔与所述反洗出液孔位于所述胶筒的两端。

7.根据权利要求6所述的封隔器，其特征在于，

所述上芯管的中部设置有环形台阶，所述环形台阶与所述反洗套密封贴合；

所述上芯管上设置有两个贯通所述上芯管的管壁的进液孔，所述两个进液孔位于所述环形台阶的两端；

所述上芯管外部套接有弹簧，所述弹簧的上端顶在所述环形台阶上，所述弹簧的下端顶在所述反洗阀的上端上。