CN204716188U - 提放座封式双组密封机械封隔器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种提放座封式双组密封机械封隔器，包括心轴，分别固定连接在心轴上下两端的上接头和下接头，从上到下依次相邻地套接在心轴上的上胶筒密封组、间隔短节、下胶筒密封组和锥体，以及固定在心轴下部的提放式换位的锚定部件；其中：上胶筒密封组的上端与上接头连接；锥体大头一端与下胶筒密封组的下端固定连接；锚定部件位于锥体与下接头之间；用间隔短节将封隔器分为上下两套胶筒密封组；间隔短节上设置有心轴锁定部件。本申请具有双组胶筒密封的结构的提放座封式机械封隔器，可在井下套管内进行分级座封，只要有一组胶筒能可靠密封时整个封隔器就能可靠密封，因此可较大程度地提高封隔器的密封可靠性和座封成功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气井机械封隔器技术领域，特别地，涉及一种提放座封式双组密封机械封隔器。
背景技术
油、气、水井完井工程中，为实现各种目的的井下封隔，一般采用机械式封隔器，这是一项非常重要的完井手段。现有机械封隔器在下井工作时，需要按照工程设计的深度将封隔器送至相应的座封层段位置，如果遇到座封位置的套管出现严重的腐蚀或变形的情况，则会出现胶筒膨胀座封后不能密封的情况，为此，需要频繁地提放管柱以调整封隔器座封位置，并且需要频繁地试压以验证胶筒的密封性，不仅工作时效性差，而且容易损伤封隔器和套管。如塔里木油田的牙哈、英买力及轮南的一些油气井，在利用现有机械式封隔器进行完井作业时，经常出现封隔器座封后无法密封的情况，造成作业失败，作业成本增加，给油田安全生产带来许多问题。
实用新型内容
本申请提供一种提放座封式双组密封机械封隔器，用于解决现有封隔器对出现变形或腐蚀后的井下套管不能封隔或封隔不可靠的问题。
本申请公开的一种提放座封式双组密封机械封隔器，包括心轴，分别固定连接在心轴上下两端的上接头和下接头，从上到下依次相邻地套接在心轴上的上胶筒密封组、金属材料制成的间隔短节、下胶筒密封组和锥体，以及固定在心轴下部的提放式换位的锚定部件；其中：所述上胶筒密封组的上端与上接头连接；所述锥体大头一端与下胶筒密封组的下端固定连接；所述锚定部件位于锥体与下接头之间；用所述间隔短节将封隔器分为上下两套胶筒密封组；间隔短节上设置有心轴锁定部件。
优选的，还包括设置在锥体与下胶筒密封组之间的下旁通和设置在上接头与上胶筒密封组之间的上旁通。
优选的，所述上胶筒密封组和下胶筒密封组均包括有串接在一起的多只胶筒，单只胶筒的高宽比大于1。
优选的，所述封隔器锚定部件具体包括套接在所述心轴上的锚定部件主体，固定在锚定部件主体上的锚定卡瓦和摩擦块，位于心轴下部的换位槽，以及将锚定部件主体固定于换位槽中的换位销。
优选的，所述心轴锁定部件为剪切销钉。
与现有技术相比，本申请具有以下优点：
本申请具有双组胶筒密封的结构的提放座封式机械封隔器，可在井下套管内进行分级座封，只要有一组胶筒能可靠密封时整个封隔器就能可靠密封，因此可较大程度地提高封隔器的密封可靠性和座封成功率，避免了重复座封或频繁起下钻的问题，最大程度地降低作业成本和作业风险。该封隔器通用性强，可广泛地使用于直井和斜井的井下封隔作业。
附图说明
图1为本申请提放座封式双组密封机械封隔器一实施例的结构示意图；
图例说明：
11-上接头，12-下接头，21-上旁通，22-下旁通，31-上胶筒，32-下胶筒，4-间隔短节，41-剪切销钉，5-锥体，61-锚定卡瓦，62-摩擦块，63-换位销，64-换位槽，7-心轴。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
参照图1示出了本申请提放座封式双组密封机械封隔器一实施例的结构示意图，包括心轴7，固定连接在心轴7上端的上接头11和固定连接在心轴7下端的下接头12，从上到下依次相邻地套接在心轴7上的上旁通21、上胶筒密封组31、金属材料制成的间隔短节4、下胶筒密封组32、下旁通22和锥体5，以及固定在心轴7下部的提放式换位的锚定部件；其中：
相邻的上接头11、上旁通21、上胶筒密封组31、间隔短节4、下胶筒密封组32、下旁通22和锥体5等部件之间两两固定连接；
锥体5大头一端与下胶筒密封组32的下端固定连接；
锚定部件位于锥体5与下接头12之间；
间隔短节4上设置有心轴锁定部件，在图1所示的优选实施例中，心轴锁定部件为剪切销钉41。但本申请并不予以限制，本领域技术人员在具体实施过程中可以根据需要选用其他锁定部件。
本封隔器优选实施例由于具有双组胶筒密封的结构，因此可在井下套管内进行分级座封，只要有一组胶筒能可靠密封时整个封隔器就能可靠密封，可较大程度地提高封隔器的密封可靠性和座封成功率，避免了重复座封或频繁起下钻的问题，最大程度地降低作业成本和作业风险。
另外，由于本优选实施例封隔器中设置有上旁通21和下旁通22，在用钻具将封隔器下入井内时，压井液由封隔器下旁通22的通道进入，经上旁通21的通道流出，使下钻非常顺畅，减少对井底的压力激动作用；封隔作业结束后，上提钻具即可解封封隔器；起钻时，钻井液由上旁通21进入，从下旁通22流出，使起钻非常顺畅，可减少对地层的抽汲作用。
在进一步的优选实施例中，上胶筒密封组31和下胶筒密封组32均包括有串接在一起的多只胶筒(每个胶筒密封组优选配置3只胶筒，如图1所示)，单只胶筒高宽比例可配置为1：1以上。由于本申请封隔器的胶筒较常规胶筒高，单只胶筒的高宽比例达到了1：1以上，特殊规格的高宽比例甚至达到了3：1以上，可有效地提高封隔器的密封可靠性和座封成功率，解决许多老井由于套管变形、腐蚀等使封隔器座封后无法密封或密封不可靠的老大难问题。
在另一个进一步的优选实施例中，提放式换位的锚定部件具体可包括套接在心轴7上的锚定部件主体，固定在锚定部件主体上的锚定卡瓦61和摩擦块62，位于心轴下部的换位槽64，以及将锚定部件主体固定于换位槽64中的换位销63。这样，当封隔器随钻具下至预定位置后，上提和下放钻具使封隔器进行换位，此时锚定卡瓦61张开从而将封隔器锚定于套管内壁。
下面，以图1所示的提放座封式双组密封机械封隔器为例，说明本申请封隔器的工作原理：
当用钻具将封隔器下入井内后，压井液由封隔器下旁通22的通道进入，经上旁通21的通道流出，使下钻非常顺畅，减少对井底的压力激动作用；
当封隔器下至预定位置后，上提和下放钻具使封隔器进行换位，此时锚定卡瓦61张开锚定于套管内壁；由于用剪切销钉41将封隔器的间隔短节4和心轴7锁定，使钻压先作用于下胶筒密封组32并座封；
再继续加钻压，剪断剪切销钉41，则可以使上胶筒密封组31座封；采用这样的分级座封方式，可以最大程度地保证封隔器座封的可靠性和良好性。
封隔作业结束后，上提钻具即可解封封隔器；起钻时，钻井液由上旁通21进入，从下旁通22流出，使起钻非常顺畅，并可减少对地层的抽汲作用。
需要说明的是，上述装置或系统实施例属于优选实施例，所涉及的部件并不一定是本申请所必须的，如当封隔作业进度要求不高时，封隔器可以选择不设置上旁通21和/或下旁通22，其中：当封隔器不设置上旁通21时，上接头11和上胶筒密封组31直接连接；当封隔器不设置下旁通22时，下胶筒密封组32和锥体5直接连接。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参考即可。
以上对本申请所提供的一种提放座封式双组密封机械封隔器，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种提放座封式双组密封机械封隔器，其特征在于，包括心轴，分别固定连接在心轴上下两端的上接头和下接头，从上到下依次相邻地套接在心轴上的上胶筒密封组、金属材料制成的间隔短节、下胶筒密封组和锥体，以及固定在心轴下部的提放式换位的锚定部件；其中：
所述上胶筒密封组的上端与上接头连接；
所述锥体大头一端与下胶筒密封组的下端固定连接；
所述锚定部件位于锥体与下接头之间；
用所述间隔短节将封隔器分为上下两套胶筒密封组；
间隔短节上设置有心轴锁定部件。
2.根据权利要求1所述的提放座封式双组密封机械封隔器，其特征在于，还包括设置在锥体与下胶筒密封组之间的下旁通和设置在上接头与上胶筒密封组之间的上旁通。
3.根据权利要求1或2所述的提放座封式双组密封机械封隔器，其特征在于，所述上胶筒密封组和下胶筒密封组均包括有串接在一起的多只胶筒，单只胶筒的高宽比大于1。
4.根据权利要求1所述的提放座封式双组密封机械封隔器，其特征在于，所述封隔器锚定部件具体包括套接在所述心轴上的锚定部件主体，固定在锚定部件主体上的锚定卡瓦和摩擦块，位于心轴下部的换位槽，以及将锚定部件主体固定于换位槽中的换位销。
5.根据权利要求1所述的提放座封式双组密封机械封隔器，其特征在于，所述心轴锁定部件为剪切销钉。
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|---|---|---|---|---|
| CN115234191A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种双封防退齿封隔器 |
| CN117449795A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-26 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种空气储能井用抗腐蚀双级密封注采封隔器 |
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| CN117449795B (zh) * | 2023-12-22 | 2024-02-23 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种空气储能井用抗腐蚀双级密封注采封隔器 |
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