CN205663427U - 双向承压堵塞器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双向承压堵塞器，包括中心管，中心管上相背套装有上卡瓦和下卡瓦，上卡瓦与上卡瓦托及上锥体相连，下卡瓦与下卡瓦托及下锥体相连，上卡瓦托与下卡瓦托相连，下卡瓦托与上卡瓦托间设有可熔销，在上卡瓦托与上锥体之间及下卡瓦托与下锥体之间分别设置有轴向位移导向限位装置，上锥体与上胶筒固连，下锥体与下胶筒固连，上胶筒与上胶筒楔紧座间及下胶筒与下胶筒楔紧座可卡接连接，上胶筒楔紧座通过锁环座及可解锁锁环与中心管相连，上胶筒楔紧座通过锁环套、下锁环及下接头与中心管相连。本实用新型的双向承压堵塞器能满足在气井内双向承压的要求，坐卡坐封可靠，同时投捞方便、坐封与解封作用力小，满足钢丝投捞的要求。

Description

双向承压堵塞器

技术领域

本实用新型涉及一种油气田井下工具，尤其涉及一种气井用堵塞器。

背景技术

堵塞器是油气田常用的井下工具，主要用于对油气管进行封堵，从而协助完成多种井下作业。针对不同的井下作业需要，各种各样的具有不同功能与结构形式的堵塞器层出不穷。

在气田生产领域，很多的气井都会在投产一定时间后随着生产周期的持续而产量不断下降，甚至会导致最终停产。产生这一问题的原因有多个方面，其主要原因之一是井底积液及产液量增加，气井一旦出现积液，将意味着不断增加的井底液柱回压导致井底流动压力增大，生产压差减小，从而导致产量幅度下降。为了实现气井的稳产增产，井下节流工艺技术、速度管柱工艺技术等有效的节流增速新工艺新技术在近两年得到了开发应用，井下节流工艺技术、速度管柱工艺技术根据变径管流体力学理论，设置较小过流截面的喷嘴或速度管柱使井下流体速度增加，从而提升产气过程中的携液能力，不断减少井底积液，恢复自喷生产的排液产气作用，维持气井正常生产，达到很好的稳产增产目的。

在实施上述节流增速工艺技术的过程中，堵塞器被应用于对气井生产管柱进行封堵，以在节流增速工艺技术实施施工过程中实现不压井作业，并且不同的节流增速工艺技术的配套装置对堵塞器的要求也不尽相同，本实用新型所处应用场合下的堵塞器要求堵塞器自身中心管为直通管，在堵塞器的底部连接有泵开接头，在堵塞器投入及坐卡坐封前后泵开接头处于关闭状态，对原生产管柱实现封堵，此时堵塞器承受须井下气体向上的压力，而当节流增速工艺技术的配套装置安装完成投入生产之前，需要通过井上输入的高压氮气来克服井下压力从而打开泵开接头开启生产通道，这时堵塞器需要承受井上氮气向下的压力，即堵塞器必须能双向承压，这对堵塞器的坐卡装置和坐封装置提出了新的要求；同时，本实用新型所处应用场合下的堵塞器还要求堵塞器能方便的进行投、捞作业，要求采用成本较低的钢丝工具进行投捞，这样坐封过程与解封过程的作用力就必须要较小；这些要求在现有堵塞器中是无法满足的。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双向承压堵塞器，它能满足在气井内双向承压的要求，坐卡坐封可靠，同时投捞方便、坐封与解封作用力小，满足钢丝投捞的要求。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种双向承压堵塞器，包括中心管、胶筒和套装在中心管外的的卡瓦，卡瓦卡接在卡瓦托上，卡瓦的外伸端与锥体相连，所述卡瓦包括两组，一组为上卡瓦，另一组为下卡瓦，上卡瓦与下卡瓦相背设置，上卡瓦与上卡瓦托及上锥体对应连接，下卡瓦与下卡瓦托及下锥体对应连接，所述上卡瓦托与下卡瓦托相连接；在所述下卡瓦托与上卡瓦托之间设置有可熔销；所述上卡瓦托与上锥体之间设置有轴向位移导向限位装置，下卡瓦托与下锥体之间设置有轴向位移导向限位装置；所述胶筒包括上胶筒与下胶筒，上胶筒套装在上连接套上，上连接套套装在中心管上，上连接套下端与上锥体固连，上胶筒下端与上锥体固连，上胶筒上端的内锥孔外端设置有胶筒卡接台阶，上连接套上还套装有上胶筒楔紧座，上胶筒楔紧座下端为楔紧圆台面，楔紧圆台面上方设置有楔紧座卡接台阶，楔紧座卡接台阶与胶筒卡接台阶可卡接连接，上连接套上端设置有连接套凸肩，所述上胶筒楔紧座内孔为与该连接套凸肩扣接的台阶孔；所述下胶筒套装在下连接套上，下连接套套装在中心管上，下连接套上端与下锥体固连，下胶筒上端与下锥体固连，下胶筒下端的内锥孔外端设置有胶筒卡接台阶，下连接套上还套装有下胶筒楔紧座，下胶筒楔紧座上端为楔紧圆台面，楔紧圆台面下方设置有楔紧座卡接台阶，楔紧座卡接台阶与胶筒卡接台阶可卡接连接，下连接套下端设置有连接套凸肩，所述下胶筒楔紧座内孔为与该连接套凸肩扣接的台阶孔。

在上述结构中，由于所述卡瓦包括两组，一组为上卡瓦，另一组为下卡瓦，上卡瓦与下卡瓦相背设置，上卡瓦与上卡瓦托及上锥体对应连接，下卡瓦与下卡瓦托及下锥体对应连接，所述上卡瓦托与下卡瓦托相连接，则相背设置的上卡瓦与下卡瓦这两组卡瓦共同作用不但可以与生产管柱管壁更好地卡紧锚定，还可以分别更好地对应承受上下两个方向上的压力，来自井下的压力越大，作用到下卡瓦对应的下锥体上时将使下卡瓦与管壁之间卡得越紧，而来自井上的压力越大，作用到上卡瓦对应的上锥体上时将使上卡瓦与管壁之间卡得越紧，从而保证了双向锚定的良好效果；而所述上卡瓦托与下卡瓦托相连接，则使得在堵塞器坐卡过程中可以使上卡瓦与下卡瓦之间轴向受力相互平衡，从而使上卡瓦与下卡瓦的径向张开量相近，进而使上卡瓦与下卡瓦得到均衡的坐卡效果。

又由于在所述下卡瓦托与上卡瓦托之间设置有可熔销，则可熔销具有较低的且较确定的熔点，在达到熔点温度前可以保持上卡瓦托与下卡瓦托之间固定连接，而在达到可熔销熔点的环境中时，可熔销熔断，下卡瓦托与上卡瓦托之间将自动解除固连关系可相互间活动连接。由于在本堵塞器中使用了相背设置的上卡瓦与下卡瓦，为便于上卡瓦与下卡瓦理想均衡地实现坐卡动作，需要上卡瓦托与下卡瓦托之间可相互活动连接，而在堵塞器下投过程中，下卡瓦在自重的作用下有向下运动的可能，如果下卡瓦接触到下锥体，就有可能向外张开而与生产管柱管壁卡接，从而出现提前坐卡的故障，在这种情况下，也希望上卡瓦托与下卡瓦托之间可以沿轴向活动连接，当堵塞器下投过程中万一下卡瓦接触到生产管柱管壁，两者之间产生的摩擦力将带动下卡瓦托与上卡瓦托之间产生轴向移动，使下卡瓦上移，从而与下锥体脱离接触，下卡瓦也就会随之向内收缩而不再会与生产管柱管壁接触，从而可以保证堵塞器顺利、可靠、方便地下投到预定位置，但在堵塞器下投过程中则希望下卡瓦不与生产管柱产生接触而避免提前坐卡等故障的发生。下卡瓦托与上卡瓦托之间设置的可熔销很好地满足了这样的要求，在堵塞器下投过程中达到所要求的井下位置前相当长的一段行程中，可熔销使下卡瓦托固连于上卡瓦托上较高的位置，两者之间不能发生相对轴向位移，下卡瓦也就不会与下锥体接触，保证下投过程的顺利进行，而在接近所要求位置时，可熔销由于井下相应深度所具有的温度而熔断，上卡瓦托与下卡瓦托之间可自由轴向移动，从而保证了下投与坐卡的可靠实现与理想效果。

还由于所述上卡瓦托与上锥体之间设置有轴向位移导向限位装置，下卡瓦托与下锥体之间设置有轴向位移导向限位装置，则轴向位置导向限位装置保证了上卡瓦托与上锥体之间以及下卡瓦托与下锥体之间既有必要的轴向移动空间，以保证上卡瓦及下卡瓦坐卡所需要的轴向位移量，又不会导致上卡瓦托与上锥体之间以及下卡瓦托与下锥体之间轴向过分分离，从而进一步保证了堵塞器投捞的可靠与方便。

再由于所述胶筒包括上胶筒与下胶筒，上胶筒套装在上连接套上，上连接套套装在中心管上，上连接套下端与上锥体固连，上胶筒下端与上锥体固连，上胶筒上端的内锥孔外端设置有胶筒卡接台阶，上连接套上还套装有上胶筒楔紧座，上胶筒楔紧座下端为楔紧圆台面，楔紧圆台面上方设置有楔紧座卡接台阶，楔紧座卡接台阶与胶筒卡接台阶可卡接连接，上连接套上端设置有连接套凸肩，所述上胶筒楔紧座内孔为与该连接套凸肩扣接的台阶孔；所述下胶筒套装在下连接套上，下连接套套装在中心管上，下连接套上端与下锥体固连，下胶筒上端与下锥体固连，下胶筒下端的内锥孔外端设置有胶筒卡接台阶，下连接套上还套装有下胶筒楔紧座，下胶筒楔紧座上端为楔紧圆台面，楔紧圆台面下方设置有楔紧座卡接台阶，楔紧座卡接台阶与胶筒卡接台阶可卡接连接，下连接套下端设置有连接套凸肩，所述下胶筒楔紧座内孔为与该连接套凸肩扣接的台阶孔，则上胶筒与下胶筒均采用楔紧涨开式密封结构，通过楔紧圆台面楔入胶筒内使胶筒外径增加而密封，与常用的呈圆环状体的压缩式胶筒通过轴向挤压而使外径增加而密封相比，其坐封、解封作用力小均相对较小，能满足钢丝投捞的要求；而上胶筒位于上卡瓦上方，则位于上胶筒上方的上胶筒楔紧座在受到向下的坐封坐卡作用力后，一方面通过上胶筒将运动传递给上锥体使上卡瓦坐卡，另一方面上胶筒楔紧座楔入到上胶筒内锥孔内，使上胶筒径向涨开而坐封，并且在堵塞器受到井上的压力时，上胶筒楔紧座会在井上的压力的作用下进一步楔入到上胶筒内，使其密封效果更好；同时，上胶筒楔紧座在楔入上胶筒坐封之后，楔紧座卡接台阶与胶筒卡接台阶在轴向便相互扣接，对上胶筒楔紧座与上胶筒之间的轴向运动产生了限位，增加了上胶筒楔紧座与上胶筒之间在径向密封力的作用下自行产生轴向分离的阻力，从而避免了上胶筒坐封后由于井下与井上压力的交替作用而可能产生的松动，进一步保证了坐封的可靠性；此外，上连接套上端所设置的连接套凸肩与上胶筒楔紧座台阶孔相扣接，可以使上胶筒楔紧座与上胶筒之间的轴向位置得到限位，上胶筒楔紧座楔紧圆台面的小端可以保持位于上胶筒上的胶筒卡接台阶的内孔内，便于上胶筒楔紧座楔入上胶筒进行坐封，并且在解封后上胶筒楔紧座可以通过连接套凸肩将解卡作用力传递到上锥体，使上锥体向上运动而使上卡瓦径向收缩，方便地实现解卡。

同样地，下胶筒位于下卡瓦下方，下胶筒、下胶筒楔紧座、下连接套及下锥体的结构形式以及相互之间的安装关系与上胶筒、上胶筒楔紧座、上连接套及上锥体的结构形式以及相互之间的安装关系相对应，针对来自井下的压力，其具有同样的密封效果和坐封、解封及解卡的作用效果。

通过上述技术方案，本堵塞器能满足在气井内双向承压的要求，坐卡坐封可靠，同时投捞方便、坐封与解封作用力小，满足钢丝投捞的要求。

本实用新型的一种优选实施方式，在所述中心管上端通过单向棘齿卡接有锁环，锁环由处于同一圆周上的至少两片锁瓦组成，在锁环圆周上设置有箍紧弹簧，锁环上端内孔为锥形孔，锥形孔与单向棘齿之间设有圆柱孔，圆柱孔的直径A大于单向棘齿的齿根直径B，所述锁环安装在锁环座中，锁环座下端与上胶筒楔紧座固连，在锁环座上端固连有打捞颈套，在打捞颈套内通过剪钉套接有解锁套，该解锁套可插接于锁环的圆柱孔内，锁环与中心管处于卡接状态时，解锁套下端面的外径C处于锁环内的锥形孔大端直径与小端直径之间。采用该实施方式，至少两片锁瓦所构成的锁环在箍紧弹簧的箍紧作用下与中心管通过单向棘齿卡接，可以实现锁环在中心管上的单向移动，当施加一定的作用力在打捞颈套上时，打捞颈套会通过锁环座使锁环在中心管上向下运动，从而带动上胶筒楔紧座向下移动实现上胶筒及上卡瓦的坐封及坐瓦，坐封坐卡以后锁环通过单向棘齿保持了与中心管的相对位置，使上胶筒楔紧座不得上移，保证了坐封坐卡的牢固；而当解锁套受到一定作用力后，解锁套与打捞颈套之间的剪钉被剪断，解锁套会向下运动而在锁环内锥形孔的引导下插入到锁环内的圆柱孔内，使锁环各锁瓦克服箍紧弹簧的箍紧力而径向张开，锁环内孔上的单向棘齿与中心管上的单向棘齿脱开联系，锁环与中心管之间便可以任意移动，当向上提起打捞颈套时，便可通过锁环座带动上胶筒楔紧座向上运动，从而使上胶筒解封，并通过上胶筒楔紧座内孔与上连接套上连接套凸肩的扣接而通过上连接套带动上锥体向上移动而使上卡瓦解卡，从而方便地实现上胶筒及上卡瓦的解封解卡。

本实用新型的另一种优选实施方式，在中心管上套接有锁环套，锁环套通过内孔上两处锁环套密封圈与中心管密封连接，在锁环套密封圈下方的孔壁上设有通孔，在中心管上与该通孔位置相对应的管壁上设有与该通孔通连的投放平衡孔，锁环套上端与下胶筒楔紧座固连，锁环套下端内孔设置有单向棘齿，锁环套下端内孔下端的单向棘齿处卡接有下锁环，所述下锁环安装于下锁环挡圈与下接头之间，下锁环挡圈与下接头固连在中心管下端。采用该实施方式，整个堵塞器在下投过程中井下的高压气体可以通过锁环套密封圈下方的孔壁上的通孔和中心管管壁上的投放平衡孔进入到中心管内孔与堵塞器上方相通，堵塞器上、下方的气压得到平衡，保证了堵塞器投放过程的顺利进行；而当堵塞器到达所要求的井下位置时，下卡瓦托与上卡瓦托之间由于可熔销熔断而呈活动连接状态，上提中心管便使下卡瓦与生产管柱卡接，继续上提中心管将使固连在中心管下端的下接头带动下锁环与锁环套之间产生相对移动，中心管上的投放平衡孔会上移到锁环套上两处锁环套密封圈之间，使堵塞器投放平衡孔关闭，便于下胶筒及下卡瓦的坐封与坐卡，当中心管继续上提使下锁环挡圈上端面与锁环套内孔的台阶端面接触时，便会带动下胶筒楔紧座上移，从而方便地实现下胶筒及下卡瓦的坐封与坐卡，下胶筒坐封以后，下锁环通过单向棘齿使锁环套与中心管保持了相对位置，下胶筒楔紧座不得下移，保证了坐封坐卡的牢固。

本实用新型的又一种优选实施方式，在下接头下端内孔插接有平衡滑套，在平衡滑套内孔设置有开启凸肩，平衡滑套通过安装在下接头内孔的两处滑套密封圈与下接头密封连接，下接头两处滑套密封圈之间的孔壁上设有打捞平衡通气孔。采用该实施方式，在堵塞器下投及正常工作过程中，平衡滑套通过下接头内孔的两处滑套密封圈将打捞平衡通气孔封闭，井下的高压气体不得通过此打捞平衡通气孔进入到中心管内，而当需要打捞堵塞器时，打捞工具可通过平衡滑套内孔设置的开启凸肩将平衡滑套向下推开脱离滑套密封圈，井下的高压气体便可通过打捞平衡通气孔进入中心管内，使堵塞器上、下气压平衡，便于堵塞器顺利打捞。

本实用新型的进一步的优选实施方式，所述上卡瓦托下端插接于中心管与下卡瓦托之间，在上卡瓦托下端外圆上沿轴向设置有导槽，在下卡瓦托上端孔壁上设置可插接于该导槽内的定位螺钉，上卡瓦托与下卡瓦托通过定位螺钉与导槽可活动连接。采用该实施方式，上卡瓦托与下卡瓦托相互插接，结构简单、紧凑，当可熔销熔断后，定位螺钉和导槽配合可保证上卡瓦托与下卡瓦托之间轴向的活动连接，根据导槽的长度可方便地确定其轴向移动的行程。

本实用新型的另一进一步的优选实施方式，所述可熔销为柱形销钉，可熔销穿过下卡瓦托上端孔壁上的螺纹孔插接在下卡瓦托与上卡瓦托之间，在可熔销外的螺纹孔上旋接有可熔销锁紧螺钉，该可熔销锁紧螺钉为中空的管状零件。采用该实施方式，通过可熔销锁紧螺钉可以使可熔销得到很好的安装定位，运输或工作过程中安装可靠，不会脱落；熔化后的可熔材料液体可以从可熔销锁紧螺钉中空的孔中流出，从而可以保证上卡瓦托与下卡瓦托之间自动且可靠地脱开连接。

本实用新型的又一进一步的优选实施方式，所述轴向位移导向限位装置包括导杆，导杆一端设置有连接螺纹，导杆另一端设置有导杆凸肩，上卡瓦托与上锥体之间设置的轴向位移导向限位装置中的导杆通过连接螺纹固连于上卡瓦托上端，导杆凸肩插接于上锥体下端的导孔内；所述下卡瓦托与下锥体之间设置的轴向位移导向限位装置中的导杆通过连接螺纹固连于下卡瓦托下端，导杆凸肩插接于下锥体上端的导孔内；在所述上锥体下端导孔及下锥体上端导孔的孔口设置有限位套。采用该实施方式，通过导杆与相应导孔之间的配合连接可以保证上卡瓦托与上锥体之间以及下卡瓦托与下锥体之间的轴向位移的导向，导孔的孔口设置的限位套与导孔深度配合保证了上卡瓦托与上锥体之间以及下卡瓦托与下锥体之间轴向位移的限位，结构简单、可靠，制造方便。

本实用新型更进一步的优选实施方式，所述上胶筒的内锥孔大端直径D小于上胶筒楔紧座上楔紧圆台面的大端直径E；所述下胶筒的内锥孔的大端直径D小于下胶筒楔紧座上楔紧圆台面的大端直径E。采用该实施方式，可在较小的上胶筒楔紧座及下胶筒楔紧座的坐封行程下形成所需要的径向涨紧量，更好地保证坐封效果。

本实用新型另一更进一步的优选实施方式，所述锁环由三片锁瓦组成，所述箍紧弹簧为螺旋拉伸弹簧或管壁上开有剖分槽的圆管状弹簧。采用该实施方式，三片锁瓦可以适应常用的锁环直径大小下的便于单向棘齿脱开接触的要求，螺旋拉伸弹簧作为箍紧弹簧结构简单，制造相对方便，而管壁上开有剖分槽的圆管状弹簧作为箍紧弹簧其外形简洁，使用过程中不易受杂质沾染而影响使用效果，且径向厚度尺寸小，结构紧凑。

本实用新型又一更进一步的优选实施方式，在所述打捞颈套上端内孔内设置有打捞卡接颈，在中心管上端内孔内设置有投放卡接颈。采用该实施方式，打捞颈套上所设置的打捞卡接颈可以便于打捞工具与打捞颈套之间的连接，可靠地实现上胶筒和上卡瓦的解封解卡与整个堵塞器的打捞上提；中心管上所设置的投入卡接颈可以便于投放工具与中心管之间的连接，可靠地实现整个堵塞器的投放与下卡瓦和下胶筒的坐封坐卡。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型双向承压堵塞器一种具体实施方式的结构示意图；

图2是图1所示结构上段部位的放大示意图；

图3是图2所示结构中锁环与箍紧弹簧的组装结构示意图；

图4是图1所示结构中段部位的放大示意图；

图5是图4所示结构中上胶筒、上胶筒楔紧座与上连接套之间以及下胶筒、下胶筒楔紧座与下连接套之间结合部位的局部放大示意图；

图6是图4所示结构中可熔销部位的局部放大示意图；

图7是图1所示结构下段部位的放大示意图。

图中：1－打捞颈套、2－解锁套、3－剪钉、4－锁环座、5－锁环、6－中心管、7－上胶筒楔紧座、8－上胶筒、9－上连接套、10－上锥体、11－上卡瓦、12－轴向位移导向限位装置、13－上卡瓦托、14－可熔销、15－下卡瓦托、16－下卡瓦、17－下锥体、18－下胶筒、19－下连接套、20－下胶筒楔紧座、21－锁环套、22－下锁环挡圈、23－下锁环、24－下接头、25－平衡滑套、26－打捞卡接颈、27－锥形孔、28－圆柱孔、29－箍紧弹簧、30－投放卡接颈、31－锁瓦、32－导孔、33－导杆凸肩、34－限位套、35－导杆、36－定位螺钉、37－导槽、38－内锥孔、39－胶筒卡接台阶、40－连接套凸肩、41－楔紧圆台面、42－楔紧座卡接台阶、43－可熔销锁紧螺钉、44－锁环套密封圈、45－通孔、46－投放平衡孔、47－滑套密封圈、48－开启凸肩。

具体实施方式

在图1所示的双向承压堵塞器中，中心管6为整个双向承压堵塞器的基础构件，堵塞器的胶筒、卡瓦等主要工作部件都套装在中心管6上，中心管6为中空的圆管状构件。

如图1与图4所示，在中心管6上套装有两组卡瓦，一组为上卡瓦11，另一组为下卡瓦16，上卡瓦11与下卡瓦16各为三片，三片上卡瓦11与三片下卡瓦16都在圆周上均布设置，上卡瓦11位于下卡瓦16上方，上卡瓦11与下卡瓦16相背设置，上卡瓦11与上卡瓦托13及上锥体10对应连接，下卡瓦16与下卡瓦托15及下锥体17对应连接，上卡瓦托13与下卡瓦托15相连接，上卡瓦托13下端插接于中心管6与下卡瓦托15之间，在上卡瓦托13下端外圆上沿轴向设置加工有导槽37，在下卡瓦托15上端孔壁上设置安装有可插接于该导槽37内的定位螺钉36，上卡瓦托13与下卡瓦托15通过定位螺钉36与导槽37可活动连接；在下卡瓦托15与上卡瓦托13之间设置有可熔销14，如图6所示，可熔销14为使用低熔点可熔合金材料制成的柱形销钉，其穿过下卡瓦托15上端孔壁上的螺纹孔插接在下卡瓦托15与上卡瓦托13之间，在可熔销14外的螺纹孔上旋接有可熔销锁紧螺钉43，将可熔销14锁定在下卡瓦托15与上卡瓦托13之间，可熔销锁紧螺钉43为中空的管状零件，当可熔销14在一定的井下温度下熔断时，熔化的可熔合金材料可从可熔销锁紧螺钉43中空的孔中流出。

在上卡瓦托13与上锥体10之间设置有轴向位移导向限位装置12，该处的轴向位移导向限位装置12有三套，三套轴向位移导向限位装置12在周向均布且与上卡瓦11间隔设置，每一套轴向位移导向限位装置12包括导杆35，导杆35一端设置有连接螺纹，另一端设置有导杆凸肩33，导杆35通过连接螺纹固连于上卡瓦托13上端，导杆凸肩33插接于上锥体10下端的导孔32内，对导杆35的运动起到导向作用，在上锥体10下端导孔32的孔口设置有限位套34，限位套34的孔径小于导杆凸肩33的外径，导杆35穿过限位套34安装，限位套34通过导杆凸肩33限制了导杆35的行程，也就限制了上卡瓦托13与上锥体10之间的移动距离；在下卡瓦托15与下锥体17之间同样设置有轴向位移导向限位装置12，该处的轴向位移导向限位装置12亦有三套，三套轴向位移导向限位装置12在周向均布且与下卡瓦16间隔设置，轴向位移导向限位装置12中的导杆35通过连接螺纹固连于下卡瓦托15下端，导杆凸肩33插接于下锥体17上端的导孔32内，对导杆35的运动起到导向作用；在下锥体17上端导孔32的孔口设置有限位套34，限位套34的孔径小于导杆凸肩33的外径，导杆35穿过限位套34安装，限位套34通过导杆凸肩33限制了导杆35的行程，也就限制了下卡瓦托15与上锥体17之间的移动距离。

在上锥体10上方设置有上胶筒8，上胶筒8套装在上连接套9上，上连接套9套装在中心管6上，上连接套9下端与上锥体10通过连接螺纹固连，上胶筒8下端在制作成形过程中与上锥体10固连为一体，上连接套9上还套装有上胶筒楔紧座7，上胶筒楔紧座7位于上胶筒8上方，上胶筒8、上胶筒楔紧座7与上连接套9之间的结构关系参见图5所示，上胶筒8上端的内锥孔38外端设置有胶筒卡接台阶39，上胶筒楔紧座7下端为楔紧圆台面41，楔紧圆台面41上方设置有楔紧座卡接台阶42，内锥孔38大端直径D小于楔紧圆台面41的大端直径E，楔紧座卡接台阶42与胶筒卡接台阶39可卡接连接，上连接套9上端设置有连接套凸肩40，所述上胶筒楔紧座7内孔为与该连接套凸肩40扣接的台阶孔；在下锥体17下方设置有下胶筒18，下胶筒18套装在下连接套19上，下连接套19套装在中心管6上，下连接套19上端与下锥体17通过螺纹固连，下胶筒18上端在制作成形过程中与下锥体17固连为一体，下连接套19上还套装有下胶筒楔紧座20，下胶筒楔紧座20位于下胶筒18下方，胶筒18、下胶筒楔紧座20与下连接套19之间的结构关系同样参见图5所示，下胶筒18下端的内锥孔38外端设置有胶筒卡接台阶39，下胶筒楔紧座20上端为楔紧圆台面41，楔紧圆台面41下方设置有楔紧座卡接台阶42，内锥孔38大端直径D小于楔紧圆台面41的大端直径E，楔紧座卡接台阶42与胶筒卡接台阶39可卡接连接，下连接套19下端设置有连接套凸肩40，所述下胶筒楔紧座20内孔为与该连接套凸肩40扣接的台阶孔。

如图1和图2所示，在中心管6上端内孔内设置有投放卡接颈30，在中心管6上端外圆上设置有一段单向棘齿，单向棘齿为若干沿轴向加工成的齿圈，每一齿圈包括一与轴向垂直的环形平面与一锥面，中心管6通过单向棘齿卡接有锁环5，锁环5由处于同一圆周上的三片锁瓦31组成，参见图3，当然，锁环5也可以由二片、四片或更多片锁瓦31组成，在锁环5外圆周上设置有箍紧弹簧29，该箍紧弹簧29为螺旋拉伸弹簧，箍紧弹簧29同样也可以采用管壁轴向上开有剖分槽的圆管状弹簧，锁环5内孔下端为单向棘齿，内孔上端为锥形孔27，锥形孔27与单向棘齿之间设有圆柱孔28，圆柱孔28的直径A大于单向棘齿的齿根直径B，所述锁环5安装在锁环座4中，锁环5外径与锁环座4之间留有足够的径向间隙，以保证锁环5能充分张开与中心管6之间脱离单向棘齿的卡接，锁环座4下端与上胶筒楔紧座7旋接固连，在锁环座4上端旋接固连有打捞颈套1，打捞颈套1上端内孔内设置有打捞卡接颈26，在打捞颈套1下端内孔通过剪钉3套接有解锁套2，该解锁套2可插接于锁环5的圆柱孔28内，锁环5与中心管6处于卡接状态时，解锁套2下端面的外径C处于锁环5内的锥形孔27大端直径与小端直径之间。

如图1和图7所示，在中心管6上套接有锁环套21，锁环套21通过内孔上两处锁环套密封圈44与中心管6密封连接，在锁环套密封圈44下方的孔壁上设有通孔45，在中心管6上与该通孔45位置相对应的管壁上设有与该通孔45通连的投放平衡孔46，锁环套21上端与下胶筒楔紧座20旋接固连，锁环套21下端内孔设置有单向棘齿，锁环套21下端内孔下端的单向棘齿处卡接有下锁环23，所述下锁环23安装于下锁环挡圈22与下接头24之间，下锁环挡圈22与下接头24均旋接固连在中心管6下端。在下接头24下端内孔插接有平衡滑套25，在平衡滑套25内孔设置有开启凸肩48，平衡滑套25通过安装在下接头24内孔的两处滑套密封圈47与下接头24密封连接，并通过下接头24管壁上的定位钢球定位，下接头24两处滑套密封圈47之间的孔壁上设有打捞平衡通气孔；下接头24下端外圆设置有连接螺纹，用以与另外的井下工具泵开接头相连。

在使用过程中，本双向承压堵塞器的下接头24下端连接有处于关闭状态的泵开接头，由钢丝连接的投放工具卡插于中心管6上端的投放卡接颈30内向井下投放，此时，通孔45与投放平衡孔46通连，堵塞器上下气压平衡，下卡瓦托15通过可熔销14固连于上卡瓦托13上处于上端位置，以保证投放过程顺利进行；在接近井下安装位置时，井下温度达到可熔销14的熔点，可熔销14熔断，下卡瓦托15在重力作用下下移，以便完成坐卡；在达到所要求的井下位置时，上提投放工作，下卡瓦16在下锥体17作用下张开卡住生产管柱的管壁，继续上提投放工具带动中心管6上移，中心管6带动下接头24、下锁环23及下锁环挡圈22向上移动至下锁环挡圈22上端面与锁环套21内孔的台阶端面接触，并继续带动下胶筒楔紧座20上移，此时投入平衡孔46进入两锁环套密封圈44之间而封闭，下胶筒楔紧座20楔入下胶筒18内，同时下锥体17也随之在轴向位移导向装置12的导向作用下上升，使下卡瓦16与生产管柱管壁卡牢，完成下胶筒18与下卡瓦16的坐封坐卡，楔紧座卡接台阶42与胶筒卡接台阶39卡接连接，下胶筒楔紧座20由下锁环23锁定与中心管6之间的位置，保证坐封坐卡的可靠；此后，通过投放工具震击打捞颈套1使其下移，打捞颈套1通过锁环座4、锁环5带动上胶筒楔紧座7下移，上胶筒楔紧座7楔入上胶筒8内，同时上锥体10也随之在轴向位移导向装置12的导向作用下下移，完成上胶筒8与上卡瓦11的坐封坐卡，楔紧座卡接台阶42与胶筒卡接台阶39卡接连接，上胶筒楔紧座7由锁环5锁定与中心管6之间的位置，保证坐封坐卡的可靠；在整个双向承压堵塞器坐封坐卡的过程中，上卡瓦托13与下卡瓦托15相互之间可轴向移动，且最后下卡瓦托15在上卡瓦托13上处于上端位置，保证了上卡瓦11与下卡瓦16坐卡力的均衡；在可熔销14熔断之后至到达所要求的井下位置这一段行程中，万一下卡瓦16接触到生产管柱管壁，两者之间产生的摩擦力及双向承压堵塞器的下行将带动下卡瓦托15与上卡瓦托13之间产生轴向移动，使下卡瓦16上移，从而与下锥体17脱离接触，下卡瓦16也就会随之向内收缩而不再与生产管柱管壁接触，从而可以保证堵塞器顺利、可靠、方便地下投到预定位置。

当双向承压堵塞器需要打捞时，打捞作业通过钢丝连接的打捞工具进行，打捞工具首先震击平衡滑套25上的开启凸肩48，使平衡滑套25下移，打开两滑套密封圈47之间的打捞平衡通气孔，使堵塞器上下气压平衡，再通过打捞工具向下震击解锁套2，使剪钉3断裂，解锁套2可以下行通过锁环5内的锥形孔27引导进入到的圆柱孔28内，迫使组成锁环5的各锁瓦31张开，锁环5与中心管6脱离卡接状态，再通过打捞工具向下震击中心管6，使中心管6通过下接头24、下锁环23、锁环套21带动下胶筒楔紧座20下移使下胶筒18解封，并由下胶筒楔紧座20通过下连接套19上的连接套凸肩40使下连接套19带动下锥体17下移使下卡瓦16解卡；之后再通过打捞工具卡入打捞颈套1内的打捞卡接颈26，向上提拉打捞颈套1，打捞颈套1通过锁环座4带动上胶筒楔紧座7上移，使上胶筒8解封，并由上胶筒楔紧座7通过上连接套9上的连接套凸肩40使上连接套9带动上锥体10上移使上卡瓦11解卡。堵塞器解封解卡后由钢丝连接的打捞工具通过打捞颈套1一直上提出井。

本实用新型的双向承压堵塞器在坐封坐卡以后承受来自井下气体的向上的压力，当生产管柱需要投入生产时，通过井上的高压氮气迫使泵开接头打开，为了保证泵开接头打开，高压氮气作用在堵塞器上的压力要远大于井下气体向上的压力，此时本双向承压堵塞器又可以承受来自井上氮气的向下的压力。本双向承压堵塞器由于相背设置有上卡瓦11与下卡瓦16、相应的上胶筒8与上胶筒楔紧座7、下胶筒18与下胶筒楔紧座20以及其它独特的配置，很好的满足了双向承压的要求，且可熔销14、上卡瓦托13与下卡瓦托15之间的特定的连接结构、锁环5与箍紧弹簧29及解锁套2之间的特定的连接结构和轴向位移导向装置12等的配置很好地保证了本双向承压堵塞器利用钢丝工具投放与打捞过程的顺利进行。

以上仅列出了本实用新型的一些具体实施方式，但本实用新型并不仅限于此，还可以作出较多的改进与变换，如所述锁环5内孔也可以不设圆柱孔28，相应地，解锁套2端部设置成与锁环5锥形孔27相对应的锥面，解锁时解锁套2端部的锥面插接于锁环5的锥形孔27内，同样可以使锁环5解锁；所述上卡瓦托13与下卡瓦托15之间也可以不是采用套接的连接形式通过定位螺钉36与导槽37可活动连接，而是可以上卡瓦托13与下卡瓦托15相背套接在中心管6上，上卡瓦托13与下卡瓦托15相对的端面上分别设置导杆与导孔，导杆的外端设置凸肩，在导孔的孔口设置有限位套，导杆穿过限位套通过凸肩插接于导孔内，相应地，上卡瓦托13与下卡瓦托15之间所设置的可熔销14可以为两端分别插接于上卡瓦托13与下卡瓦托15相对端面上的柱形连接销，上卡瓦托13与下卡瓦托15通过该柱形可熔销14相固连时上卡瓦托13与下卡瓦托15两相对的端面相贴合，这样，同样可以使上卡瓦托13与下卡瓦托15通过可熔销14固连，并且在可熔销14熔断后上卡瓦托13与下卡瓦托15相互间活动连接。如此等等，只要是在本实用新型的基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双向承压堵塞器，包括中心管（6）、胶筒和套装在中心管（6）外的的卡瓦，卡瓦卡接在卡瓦托上，卡瓦的外伸端与锥体相连，其特征在于：所述卡瓦包括两组，一组为上卡瓦（11），另一组为下卡瓦（16），上卡瓦（11）与下卡瓦（16）相背设置，上卡瓦（11）与上卡瓦托（13）及上锥体（10）对应连接，下卡瓦（16）与下卡瓦托（15）及下锥体（17）对应连接，所述上卡瓦托（13）与下卡瓦托（15）相连接；在所述下卡瓦托（15）与上卡瓦托（13）之间设置有可熔销（14）；所述上卡瓦托（13）与上锥体（10）之间设置有轴向位移导向限位装置（12），下卡瓦托（15）与下锥体（17）之间设置有轴向位移导向限位装置（12）；所述胶筒包括上胶筒（8）与下胶筒（18），上胶筒（8）套装在上连接套（9）上，上连接套（9）套装在中心管（6）上，上连接套（9）下端与上锥体（10）固连，上胶筒（8）下端与上锥体（10）固连，上胶筒（8）上端的内锥孔（38）外端设置有胶筒卡接台阶（39），上连接套（9）上还套装有上胶筒楔紧座（7），上胶筒楔紧座（7）下端为楔紧圆台面（41），楔紧圆台面（41）上方设置有楔紧座卡接台阶（42），楔紧座卡接台阶（42）与胶筒卡接台阶（39）可卡接连接，上连接套（9）上端设置有连接套凸肩（40），所述上胶筒楔紧座（7）内孔为与该连接套凸肩（40）扣接的台阶孔；所述下胶筒（18）套装在下连接套（19）上，下连接套（19）套装在中心管（6）上，下连接套（19）上端与下锥体（17）固连，下胶筒（18）上端与下锥体（17）固连，下胶筒（18）下端的内锥孔（38）外端设置有胶筒卡接台阶（39），下连接套（19）上还套装有下胶筒楔紧座（20），下胶筒楔紧座（20）上端为楔紧圆台面（41），楔紧圆台面（41）下方设置有楔紧座卡接台阶（42），楔紧座卡接台阶（42）与胶筒卡接台阶（39）可卡接连接，下连接套（19）下端设置有连接套凸肩（40），所述下胶筒楔紧座（20）内孔为与该连接套凸肩（40）扣接的台阶孔。

2.根据权利要求1所述的双向承压堵塞器，其特征在于：在所述中心管（6）上端通过单向棘齿卡接有锁环（5），锁环（5）由处于同一圆周上的至少两片锁瓦（31）组成，在锁环（5）圆周上设置有箍紧弹簧（29），锁环（5）上端内孔为锥形孔（27），锥形孔（27）与单向棘齿之间设有圆柱孔（28），圆柱孔（28）的直径A大于单向棘齿的齿根直径B，所述锁环（5）安装在锁环座（4）中，锁环座（4）下端与上胶筒楔紧座（7）固连，在锁环座（4）上端固连有打捞颈套（1），在打捞颈套（1）内通过剪钉（3）套接有解锁套（2），该解锁套（2）可插接于锁环（5）的圆柱孔（28）内，锁环（5）与中心管（6）处于卡接状态时，解锁套（2）下端面的外径C处于锁环（5）内的锥形孔（27）大端直径与小端直径之间。

3.根据权利要求1所述的双向承压堵塞器，其特征在于：在中心管（6）上套接有锁环套（21），锁环套（21）通过内孔上两处锁环套密封圈（44）与中心管（6）密封连接，在锁环套密封圈（44）下方的孔壁上设有通孔（45），在中心管（6）上与该通孔（45）位置相对应的管壁上设有与该通孔（45）通连的投放平衡孔（46），锁环套（21）上端与下胶筒楔紧座（20）固连，锁环套（21）下端内孔设置有单向棘齿，锁环套（21）下端内孔下端的单向棘齿处卡接有下锁环（23），所述下锁环（23）安装于下锁环挡圈（22）与下接头（24）之间，下锁环挡圈（22）与下接头（24）固连在中心管（6）下端。

4.根据权利要求3所述的双向承压堵塞器，其特征在于：在下接头（24）下端内孔插接有平衡滑套（25），在平衡滑套（25）内孔设置有开启凸肩（48），平衡滑套（25）通过安装在下接头（24）内孔的两处滑套密封圈（47）与下接头（24）密封连接，下接头（24）两处滑套密封圈（47）之间的孔壁上设有打捞平衡通气孔。

5.根据权利要求1所述的双向承压堵塞器，其特征在于：所述上卡瓦托（13）下端插接于中心管（6）与下卡瓦托（15）之间，在上卡瓦托（13）下端外圆上沿轴向设置有导槽（37），在下卡瓦托（15）上端孔壁上设置可插接于该导槽（37）内的定位螺钉（36），上卡瓦托（13）与下卡瓦托（15）通过定位螺钉（36）与导槽（37）可活动连接。

6.根据权利要求1所述的双向承压堵塞器，其特征在于：所述可熔销（14）为柱形销钉，可熔销（14）穿过下卡瓦托（15）上端孔壁上的螺纹孔插接在下卡瓦托（15）与上卡瓦托（13）之间，在可熔销（14）外的螺纹孔上旋接有可熔销锁紧螺钉（43），该可熔销锁紧螺钉（43）为中空的管状零件。

7.根据权利要求1所述的双向承压堵塞器，其特征在于：所述轴向位移导向限位装置（12）包括导杆（35），导杆（35）一端设置有连接螺纹，导杆（35）另一端设置有导杆凸肩（33），上卡瓦托（13）与上锥体（10）之间设置的轴向位移导向限位装置（12）中的导杆（35）通过连接螺纹固连于上卡瓦托（13）上端，导杆凸肩（33）插接于上锥体（10）下端的导孔（32）内；所述下卡瓦托（15）与下锥体（17）之间设置的轴向位移导向限位装置（12）中的导杆（35）通过连接螺纹固连于下卡瓦托（15）下端，导杆凸肩（33）插接于下锥体（17）上端的导孔（32）内；在所述上锥体（10）下端导孔（32）及下锥体（17）上端导孔（32）的孔口设置有限位套（34）。

8.根据权利要求1所述的双向承压堵塞器，其特征在于：所述上胶筒（8）的内锥孔（38）大端直径D小于上胶筒楔紧座（7）上楔紧圆台面（41）的大端直径E；所述下胶筒（18）的内锥孔（38）的大端直径D小于下胶筒楔紧座（20）上楔紧圆台面（41）的大端直径E。

9.根据权利要求2所述的双向承压堵塞器，其特征在于：所述锁环（5）由三片锁瓦（31）组成，所述箍紧弹簧（29）为螺旋拉伸弹簧或管壁上开有剖分槽的圆管状弹簧。

10.根据权利要求2所述的双向承压堵塞器，其特征在于：在所述打捞颈套（1）上端内孔内设置有打捞卡接颈（26），在中心管（6）上端内孔内设置有投放卡接颈（30）。