CN204627524U - 一种液压坐封逐级回收封隔器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种液压坐封逐级回收封隔器，属油气井井下作业工具领域。该封隔器由中心管、下接头、衬套、锁环套和锁环构成；中心管的一端螺纹安装有上接头，中心管的另一端螺纹安装有内接头，上接头一侧的中心管上安装有转接头和衬套；转接头和衬套上安装有密封缸套和外滑套，衬套和外滑套之间通过密封盖安装有流道活塞，密封盖一侧的外滑套和衬套之间设置有上导环，上导环一侧的衬套上安装有下导环；解决了现有封隔器多级解封解封力大，难以解封的问题。同时该封隔器设置有带单向齿的锁环和成熟的密封组件胶筒A、胶筒B、胶筒C，使封隔器具有较高的密封性和耐温耐压的性能特别适合油田开发过程中封隔油井的使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液压坐封逐级回收封隔器，属油气井井下作业工具领域。
背景技术
油田开发后期，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油采不出来。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水。
目前使用的注水封隔器主要采用水力压缩封隔件坐封，坐封后锁紧使封隔件处于永久密封状态，即使在停注时封隔器仍处于密封状态。同时为方便于洗井工艺，封隔器上设计有洗井通道，可进行不动管柱不解封反洗井。该注水封隔器一般采用上提管柱的方式进行解封。但受到其自身结构的限制，当多个封隔器一起使用上提解封时，由于解封力叠加，会产生很大的解封力，经常会出现难以解封的现象。同时现有封隔器还具有寿命短、耐温耐压能力低的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种结构紧凑；能够实现不解封反洗井，依次坐封、逐级解封的功能，并能解决现有封隔器寿命短、耐温耐压能力低问题的液压坐封逐级回收封隔器。
本实用新型的技术方案是：
一种液压坐封逐级回收封隔器，它由中心管、上接头、下接头、上导环、下导环、衬套、锁环套和锁环构成；其特征在于；中心管的一端螺纹安装有上接头，中心管的另一端螺纹安装有内接头，内接头的一端螺纹安装有下接头，上接头一侧的中心管上安装有转接头和衬套；转接头和衬套之间通过剪切销钉A连接；转接头和衬套上安装有密封缸套和外滑套，衬套和外滑套之间通过密封盖和密封橡胶块安装有流道活塞，密封盖一侧的外滑套和衬套之间设置有上导环，上导环与外滑套螺纹连接并通过剪切销钉B与衬套连接，密封缸套和转接头之间通过垫环安装有连接密封头，连接密封头一侧的密封缸套和转接头之间安装有密封接头；上导环一侧的衬套上安装有下导环，下导环与衬套之间设置解封凸轮；上导环与下导环之间的衬套上通过隔环间隔状安装有胶筒A、胶筒B和胶筒C；下导环一侧的衬套端头通过锁环座安装有锁环；下导环上通过紧固螺钉安装有锁环套；锁环套与内接头之间安装有活塞接头和启动活塞；活塞接头与启动活塞之间通过剪切销钉C连接；活塞接头与内接头之间设置有坐封凸轮块；活塞接头与锁环座之间的内接头上螺纹安装有解封垫环。
所述的中心管与上接头之间和内接头与下接头之间分别设置有紧固螺钉。
所述的垫环通过紧固螺钉与密封缸套连接；连接密封头的一端与外滑套卡接，连接密封头的另一端通过紧固螺钉与垫环连接。
所述的密封缸套一端的上接头上螺纹安装有上固定环，上固定环与上接头之间通过紧固螺钉固定；所述的上固定环与密封缸套接触连接。
所述的启动活塞一侧的下接头上螺纹安装有下固定环，下固定环与锁环套端头接触连接；下固定环与下接头之间通过紧固螺钉固定。
所述的锁环座与衬套螺纹连接；所述的锁环套和锁环的对应面上分别设置有单向齿，锁环套和锁环之间通过单向齿的相互配合啮合连接，所述的锁环为开口环。
所述的活塞接头通过紧固螺钉与锁环套连接。
所述的转接头和与其对应的中心管上设置有打压孔A,内接头上设置有打压孔B。
本实用新型的优点在于：
该液压坐封逐级回收封隔器设计新颖、结构紧凑；坐封时在打压球座和外部设备的配合下将给予该封隔器一定的液压力，启动活塞会剪断剪切销钉C后向下运动，同时活塞接头将带动锁环套和下导环向上运动挤压胶筒A、胶筒B、胶筒C。胶筒A、胶筒B、胶筒C受力压缩膨胀完成坐封动作。且解封力不会叠加传递到下级封隔器，即可实现逐级解封的功能并将有效避免常规封隔器的提前坐封的风险。解决了现有封隔器多级解封解封力大，难以解封的问题。同时该封隔器设置有带单向齿的锁环、锁环套和成熟的密封组件胶筒A、胶筒B、胶筒C，使封隔器在保持稳定不变的坐封力的同时具有较高的密封性和耐温耐压的性能特别适合油田开发过程中封隔油井的使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图２为图1A处的放大结构示意图；
图３为图1B处的放大结构示意图；
图４为图1C处的放大结构示意图；
图５为图1D处的放大结构示意图。
图中：1、中心管，2、上接头，3、下接头，4、上导环，5、下导环，6、衬套，7、锁环套，8、锁环，9、内接头，10、转接头，11、剪切销钉A，12、密封缸套，13、外滑套，14、密封盖，15、密封橡胶块，16、流道活塞，17、剪切销钉B，18、垫环，19、连接密封头，20、密封接头，21、解封凸轮，22、隔环，23、胶筒A，24、胶筒B，25、胶筒C，26、锁环座，27、紧固螺钉,28、活塞接头，29、启动活塞，30、剪切销钉C，31、坐封凸轮块,32、解封垫环，33、上固定环，34、下固定环，35、打压孔A，36、打压孔B，37、井下套管。
具体实施方式：
该液压坐封逐级回收封隔器由中心管1、上接头2、下接头3、上导环4、下导环5、衬套6、锁环套7和锁环8构成；中心管1的一端螺纹安装有上接头2，中心管1的另一端螺纹安装有内接头9，与内接头9相连接的中心管1上的螺纹为切缝螺纹，当切缝螺纹失去周向束缚时中心管1与内接头9在轴向力的作用下将很容易分离。内接头9上设置有打压孔B36。内接头9的一端螺纹安装有下接头3，中心管1与上接头2之间和内接头9与下接头3之间分别设置有紧固螺钉27。
上接头2一侧的中心管1上安装有转接头10和衬套6；转接头10和与其对应的中心管1上设置有打压孔A35,转接头10和衬套6之间通过剪切销钉A11连接；转接头10和衬套6上安装有密封缸套12和外滑套13， 密封缸套12一端的上接头2上螺纹安装有上固定环33，上固定环33与上接头2之间通过紧固螺钉27固定；所述的上固定环33与密封缸套12接触连接。
衬套6和外滑套13之间通过密封盖14和密封橡胶块15安装有流道活塞16，密封盖14一侧的外滑套13和衬套6之间设置有上导环4，上导环4与外滑套13螺纹连接并通过剪切销钉B17与衬套6连接，密封缸套12和转接头10之间通过垫环18安装有连接密封头19，垫环18通过紧固螺钉27与密封缸套12连接；连接密封头19的一端与外滑套13卡接，连接密封头19的另一端通过紧固螺钉27与垫环18连接。
连接密封头19一侧的密封缸套12和转接头10之间安装有密封接头20；上导环4一侧的衬套6上安装有下导环5，下导环5与衬套6之间设置解封凸轮21；上导环4与下导环5之间的衬套6上通过隔环22间隔状安装有胶筒A23、胶筒B24和胶筒C25；胶筒A23、胶筒B24和胶筒C25为成熟的密封胶筒组件，具有良好的密封性能和较高的耐温耐压的性能，当其受压时胶筒A23、胶筒B24和胶筒C25将径向膨胀完成坐封动作；下导环5一侧的衬套6端头通过锁环座26安装有锁环8；下导环5上通过紧固螺钉27安装有锁环套7；锁环座26与衬套6螺纹连接；所述的锁环套7和锁环8的对应面上分别设置有单向齿，锁环套7和锁环8之间通过单向齿的相互配合啮合连接，所述的锁环8为开口环。由于锁环套7和锁环8之间是通过单向齿相互配合啮合连接的，所以锁环8只能相对于锁环套7向下运动，从而确保锁环套7只能对胶筒A23、胶筒B24和胶筒C25进行挤压操作，保证了封隔器坐封状态的持久有效。
锁环套7与内接头9之间安装有活塞接头28和启动活塞29；活塞接头28与启动活塞29之间通过剪切销钉C30连接；活塞接头28通过紧固螺钉27与锁环套7连接。活塞接头28与内接头9之间设置有坐封凸轮块31；活塞接头28与锁环座26之间的内接头9上螺纹安装有解封垫环32。
启动活塞29一侧的下接头3上螺纹安装有下固定环34，下固定环34与锁环套7端头接触连接；下固定环34与下接头3之间通过紧固螺钉27固定。
该封隔器工作时，首先利用打压球座对封隔器的底部进行密封，当封隔器到达井下套管37预定位置后，利用外部设备对该封隔器进行泵压。在打压孔B36的引导下，当液压力达到设定值时将推动启动活塞29剪断剪切销钉C30后向下运动，同时活塞接头28带动锁环套7和下导环5向上运动挤压胶筒A23、胶筒B24、胶筒C25； 下导环5上移一段距离后，解封凸轮21将露出，密封接头20受到向下的液压力的推动，推动转接头10、衬套6、锁环座26以及锁环8向下运动，同时将剪切销钉B17剪断，从而使锁环座26偏离中心管1与内接头9的连接位置使中心管1上的切缝螺纹失去锁环座26的周向束缚并使密封接头20与连接密封头19抵死； 胶筒A23、胶筒B24、胶筒C25受力挤压后，将受压膨胀与井下套管37接触完成坐封动作。坐封完成后锁环8将锁环座26锁死，使锁环座26通过下导环5对胶筒A23、胶筒B24、胶筒C25保持持续的坐封压力，确保了坐封的持久有效。
当油井需要反洗时，在封隔器坐封状态下，当环空（油井井下套管37与封隔器之间的部分）的压力高于中心管1的压力时，密封盖14和流道活塞16将受到环空的压力的推动向上运动，从而使环空与中心管1连通形成反洗通道以实现反洗功能。当需关闭反洗功能时，只要加大中心管1的内压力，内压力将推动密封盖14和流道活塞16向下运动，从而隔断环空与中心管1的连系，促使反洗通道关闭，反洗结束。
当油井需解封封隔器时，仅需上提上接头2，由于密封接头20和连接密封头19在坐封时处于抵死的状态所以上接头2向上运动时将带动上固定环33、密封缸套12、密封接头20、连接密封头19、转接头10、外滑套13和上导环4向上运动，同时剪切销钉A11将被剪断。胶筒A23、胶筒B24、胶筒C25将会随着上导环4向上运动，恢复原状态从而完成解封动作。同时由于中心管1与内接头9 采用切缝螺纹连接当上提上接头2时，上接头2将带动中心管1与内接头9分开。
当有多个封隔器一起使用需要逐级解封时，需继续上提上接头2，上接头2将带动中心管1上移，当中心管1右边的外台阶与衬套6的内台阶抵死时将带动锁环座26、 锁环8 、锁环套7、活塞接头28上移。活塞接头28在解封垫环32的配合下将带动内接头9、启动活塞29、下接头3和下固定环34上移。由此在多级解封封隔器的时候，该封隔器解封力不会叠加传递到下级封隔器，即可实现逐级解封的功能并将有效避免常规封隔器的提前坐封的风险。上一级封隔器解封完成后，下级才开始解封，所以该封隔器可以实现多级坐封，逐级解封，解决现有封隔器多级解封解封力大，难以解封的问题。同时该封隔器设置有带单向齿的锁环、锁环套和成熟的密封组件胶筒A、胶筒B、胶筒C，使封隔器在保持稳定不变的坐封力的同时具有较高的密封性和耐温耐压的性能特别适合油田开发过程中封隔油井的使用。
Claims (8)
1.一种液压坐封逐级回收封隔器，它由中心管(1)、上接头(2)、下接头(3)、上导环(4)、下导环(5)、衬套(6)、锁环套(7)和锁环(8)构成；其特征在于；中心管(1)的一端螺纹安装有上接头(2)，中心管(1)的另一端螺纹安装有内接头(9)，内接头(9)的一端螺纹安装有下接头(3)，上接头(2)一侧的中心管(1)上安装有转接头(10)和衬套(6)；转接头(10)和衬套(6)之间通过剪切销钉A(11)连接；转接头(10)和衬套(6)上安装有密封缸套(12)和外滑套(13)，衬套(6)和外滑套(13)之间通过密封盖(14)和密封橡胶块(15)安装有流道活塞(16)，密封盖(14)一侧的外滑套(13)和衬套(6)之间设置有上导环(4)，上导环(4)与外滑套(13)螺纹连接并通过剪切销钉B(17)与衬套(6)连接，密封缸套(12)和转接头(10)之间通过垫环(18)安装有连接密封头(19)，连接密封头(19)一侧的密封缸套(12)和转接头(10)之间安装有密封接头(20)；上导环(4)一侧的衬套(6)上安装有下导环(5)，下导环(5)与衬套(6)之间设置解封凸轮(21)；上导环(4)与下导环(5)之间的衬套(6)上通过隔环(22)间隔状安装有胶筒A(23)、胶筒B(24)和胶筒C(25)；下导环(5)一侧的衬套(6)端头通过锁环座(26)安装有锁环(8)；下导环(5)上通过紧固螺钉(27)安装有锁环套(7)；锁环套(7)与内接头(9)之间安装有活塞接头(28)和启动活塞(29)；活塞接头(28)与启动活塞(29)之间通过剪切销钉C(30)连接；活塞接头(28)与内接头(9)之间设置有坐封凸轮块(31)；活塞接头(28)与锁环座(26)之间的内接头(9)上螺纹安装有解封垫环(32)。
2.根据权利要求1所述的一种液压坐封逐级回收封隔器其特征在于：所述的中心管(1)与上接头(2)之间和内接头(9)与下接头(3)之间分别设置有紧固螺钉(27)。
3.根据权利要求1所述的一种液压坐封逐级回收封隔器其特征在于：所述的垫环(18)通过紧固螺钉(27)与密封缸套(12)连接；连接密封头(19)的一端与外滑套(13)卡接，连接密封头(19)的另一端通过紧固螺钉(27)与垫环(18)连接。
4.根据权利要求1所述的一种液压坐封逐级回收封隔器其特征在于：所述的密封缸套(12)一端的上接头(2)上螺纹安装有上固定环(33)，上固定环(33)与上接头(2)之间通过紧固螺钉(27)固定；所述的上固定环(33)与密封缸套(12)接触连接。
5.根据权利要求1所述的一种液压坐封逐级回收封隔器其特征在于：所述的启动活塞(29)一侧的下接头（3）上螺纹安装有下固定环(34)，下固定环(34)与锁环套(7)端头接触连接；下固定环(34)与下接头(3)之间通过紧固螺钉(27)固定。
6.根据权利要求1所述的一种液压坐封逐级回收封隔器其特征在于：所述的锁环座(26)与衬套(6)螺纹连接；所述的锁环套(7)和锁环(8)的对应面上分别设置有单向齿，锁环套(7)和锁环(8)之间通过单向齿的相互配合啮合连接，所述的锁环（8）为开口环。
7.根据权利要求1所述的一种液压坐封逐级回收封隔器其特征在于：所述的活塞接头(28)通过紧固螺钉(27)与锁环套(7)连接。
8.根据权利要求1所述的一种液压坐封逐级回收封隔器其特征在于：所述的转接头(10)和与其对应的中心管（1）上设置有打压孔A(35),内接头(9)上设置有打压孔B(36)。
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|---|---|---|---|---|
| CN109306854A (zh) * | 2017-07-26 | 2019-02-05 | 中国石油天然气股份有限公司 | 逐级解封封隔器及分层注水管柱 |
| CN110454129A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种气井分层压裂、控水一体化工艺管柱 |
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