CN205778702U - 一种具有坐封启动锁定功能的y111型压缩式封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，外层包括从上至下依次连接的上接头、上胶筒座、胶筒和下接头，内部包括上下连接的压帽和中心轴，中心轴内上部通过剪钉连接有内滑套，中心轴上的剪钉下部设有锁块，上胶筒座上部位于中心轴与上接头之间，上胶筒座上部设有内环槽，锁块在中心轴上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块的凸起会顶在上胶筒座的内环槽中，该封隔器解决了机械力坐封的压缩式封隔器下钻时存在预压缩和误坐封风险的问题，是油、气田压裂、酸化施工作业中重要的井下作业辅助工具之一。

Description

一种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器

技术领域

本实用新型涉及油气田储层改造技术领域，具体涉及一种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器。

背景技术

依靠钻压坐封的压缩式封隔器因其坐封方式简单、可靠，相比于液压坐封其坐封后解封风险大大减小，且结构设计简单成本相对较低等原因而在压裂酸化等施工作业中应用较为普遍。常规的依靠钻压坐封的压缩式封隔器在使用中存在以下缺陷：

其一，在钻具随管柱下入井筒的过程中，封隔器以下大直径工具（如轨道卡瓦、弹性扶正器等）与井筒内壁之间存在摩擦力，尤其当工具串进入水平段后摩擦力会增大，这种摩擦力过大会使得依靠钻压坐封的压缩式封隔器在下钻中途胶筒就被压缩膨胀从而与套管壁发生摩擦而损坏。

其二，根据现场施工的需要，施工完一个层段后要调整钻具位置继续施工下一层，在调整钻具的位置时管柱需要上下活动，过程中封隔器同样存在被压缩的风险。

依靠机械力坐封的压缩式封隔器在现有的施工工艺中应用非常普遍，常规的依靠机械力坐封压缩式封隔器在随管柱下入井筒的过程中，因工具串与井壁摩擦等存在下钻中途封隔器提前产生压缩甚至坐封的风险，下钻时胶筒膨胀会与井壁发生摩擦而造成损坏。

鉴于此情况，我们设计开发了一款具有坐封启动锁定功能和延迟坐封功能的压缩式封隔器。封隔器内有控制滑套，在滑套掉落开启之前有锁块阻止封隔器上胶筒座压缩胶筒，封隔器不会提前坐封。活动管柱时，封隔器内的弹簧会延缓封隔器的坐封。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服机械力坐封的压缩式封隔器下钻时存在预压缩和误坐封风险的问题，为此，本实用新型提供了一种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器。

所述封隔器外层包括从上至下依次连接的上接头、上胶筒座、胶筒和下接头，所述封隔器内部包括上下连接的压帽和中心轴，所述中心轴内上部通过剪钉连接有内滑套，中心轴上的剪钉下部设有锁块，所述上胶筒座上部位于中心轴与上接头之间，上胶筒座上部设有内环槽，所述锁块在中心轴上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块的凸起会顶在上胶筒座的内环槽中。

所述压帽中间和上接头之间的空间内设有弹簧，弹簧的伸缩方向和封隔器的竖直方向一致。

所述压帽上端外侧与上接头内侧之间设有防砂密封圈。

所述中心轴周向内嵌有4颗锁块，且锁块能在中心轴上产生径向运动。

所述中心轴内部装有内滑套，内滑套用来控制锁块的径向运动，需要坐封封隔器时内滑套从中心轴内掉落。

所述上胶筒座与中心轴之间设有键槽，并装有平键。

所述上接头与上胶筒座之间设有止退螺钉。

所述上胶筒座与上接头的连接和下接头与中心轴的连接均为螺纹连接。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器解决了机械力坐封的压缩式封隔器下钻时存在预压缩和误坐封风险的问题，是油、气田压裂、酸化施工作业中重要的井下作业辅助工具之一。

(2)本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器通过在压帽中间和上接头之间的空间内设有弹簧，封隔器坐封过程中，弹簧会在上接头和压帽之间被压缩，在调整管柱时，封隔器以下工具串与井壁之间会产生摩擦阻力，弹簧设计有很高的刚度，不会因摩擦阻力的存在产生较大的压缩量而导致胶筒被压缩造成损坏。

(3)本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器通过在压帽上端外侧与上接头内侧之间设有防砂密封圈，可以防止砂粒进入弹簧所在的空间，有效防止弹簧失效而引起封隔器的胶筒损坏。

(4)本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器通过在中心轴上内嵌有4颗锁块，且锁块能在中心轴上产生径向运动，锁块在内滑套的限位作用下避免封隔器的坐封，当内滑套的限位作用消除后，锁块能在中心轴上产生径向运动，即可实现封隔器的坐封。

(5)本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器中心轴内装有内滑套，内滑套用来控制锁块的径向运动。内滑套上有阻尼小孔，正常下钻时，阻尼小孔减小了井筒内液体进入管柱内的通道，保证大直径工具入井时油套液面趋向平衡。

(6)本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器通过在上胶筒座与中心轴之间设有键槽，并装有平键，能保证上胶筒座与中心轴之间不产生相对转动，这样封隔器整体能够传递一定的扭矩方便管柱的施工作业，且封隔器在组装时便于装夹后拧紧螺纹丝扣。

(7)本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器通过在上接头与上胶筒座之间设有止退螺钉，防止丝扣出现退扣脱扣现象。

(8)本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器通过设置上胶筒座与上接头的连接、下接头与中心轴的连接均为螺纹连接，方便组装和拆卸封隔器。

下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图1是本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器被锁定不能坐封状态示意图；

附图2是本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器坐封状态示意图；

附图3是上胶筒座与中心轴相对滑动部分键与键槽示意图；

附图标记：1、上接头；2、压帽；3、内滑套；4、剪钉；5、平键；6、止退螺钉；7、锁块；8、上胶筒座；9、胶筒；10、中心轴；11、下接头；12、防砂密封圈；13、弹簧。

具体实施方式

实施例1：

为了克服机械力坐封的压缩式封隔器下钻时存在预压缩和误坐封风险的问题，本实用新型提供了一种如图1所示的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，所述封隔器外部包括从上至下依次连接的上接头1、上胶筒座8、胶筒9和下接头11，所述封隔器内部包括上下连接的压帽2和中心轴10，所述中心轴10内上部通过剪钉4连接有内滑套3，中心轴10上的剪钉4下部设有锁块7，所述上胶筒座8上部位于中心轴10与上接头1之间，上胶筒座8上部设有内环槽，所述锁块7在中心轴10上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块7的凸起会顶在上胶筒座8的内环槽中。

本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器的工作原理如下：

封隔器随管柱下放入井时，其中心轴内的内滑套被剪钉固定于中心轴内，锁块在中心轴上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块的凸起会顶在上胶筒座的内环槽中，阻挡了上胶筒座在中心轴上自由滑动，上胶筒座不能压缩胶筒，即使给封隔器施加一定的坐封钻压封隔器也不会坐封，如图1所示，有效防止了下钻途中对胶筒的损坏。管柱下放至设计位置后需要坐封封隔器，从油管内大排量泵注，依靠在内滑套处的节流作用将剪钉剪断，内滑套随液体被冲入管柱下端，此时锁块失去内滑套对其产生的限位，可以自由的在中心轴上沿径向运动，即锁块可以崁入中心轴内，上胶筒座能顺利的在中心轴上滑动压缩胶筒，当给封隔器施加钻压封隔器就会坐封，如图2所示。

本实用新型的这种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器解决了机械力坐封的压缩式封隔器下钻时存在预压缩和误坐封风险的问题，是油、气田压裂、酸化施工作业中重要的井下作业辅助工具之一。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实用新型提供了一种如图1所示的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，所述封隔器外部包括从上至下依次连接的上接头1、上胶筒座8、胶筒9和下接头11，所述封隔器内部包括上下连接的压帽2和中心轴10，所述中心轴10内上部通过剪钉4连接有内滑套3，中心轴10上的剪钉4下部设有锁块7，所述上胶筒座8上部位于中心轴10与上接头1之间，上胶筒座8上部设有内环槽，所述锁块7在中心轴10上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块7的凸起会顶在上胶筒座8的内环槽中，进一步的，所述压帽2中间和上接头1之间的空间内设有弹簧13。

封隔器坐封过程中，弹簧会在上接头和压帽之间被压缩。在调整管柱时，封隔器以下工具串与井壁之间会产生摩擦阻力，弹簧设计有很高的刚度，不会因摩擦阻力的存在产生较大的压缩量而导致胶筒被压缩造成损坏。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实用新型提供了一种如图1所示的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，所述封隔器外部包括从上至下依次连接的上接头1、上胶筒座8、胶筒9和下接头11，所述封隔器内部包括上下连接的压帽2和中心轴10，所述中心轴10内上部通过剪钉4连接有内滑套3，中心轴10上的剪钉4下部设有锁块7，所述上胶筒座8上部位于中心轴10与上接头1之间，上胶筒座8上部设有内环槽，所述锁块7在中心轴10上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块7的凸起会顶在上胶筒座8的内环槽中，进一步的，所述压帽2上端外侧与上接头1内侧之间设有防砂密封圈12，防砂密封圈12可以防止砂粒进入弹簧13所在的空间，有效防止弹簧13失效而引起封隔器的胶筒9损坏。

实施例4：

在实施例3的基础上，本实用新型提供了一种如图1所示的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，所述封隔器外部包括从上至下依次连接的上接头1、上胶筒座8、胶筒9和下接头11，所述封隔器内部包括上下连接的压帽2和中心轴10，所述中心轴10内上部通过剪钉4连接有内滑套3，中心轴10上的剪钉4下部设有锁块7，所述上胶筒座8上部位于中心轴10与上接头1之间，上胶筒座8上部设有内环槽，所述锁块7在中心轴10上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块7的凸起会顶在上胶筒座8的内环槽中，进一步的，所述中心轴10周向内嵌有4颗锁块7，且锁块7能在中心轴上产生径向运动。

当封隔器不坐封时，锁块7在中心轴10上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块7的凸起会顶在上胶筒座8的内环槽中，阻挡了上胶筒座8在中心轴10上自由滑动，上胶筒座8不能压缩胶筒，即使给封隔器施加一定的坐封钻压封隔器也不会坐封，当需要坐封时，向管柱内投球憋压或者管柱内提高排量泵注将剪钉4剪断，内滑套3随液体被冲入管柱下端，锁块7不再被内滑套3限位，可以自由的在中心轴10上沿径向运动，即锁块7可以嵌入中心轴10内，上胶筒座8能顺利的在中心轴10上滑动压缩胶筒，当给封隔器施加钻压封隔器就会坐封。

实施例5：

在实施例4的基础上，本实用新型提供了一种如图3所示的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，所述封隔器外部包括从上至下依次连接的上接头1、上胶筒座8、胶筒9和下接头11，所述封隔器内部包括上下连接的压帽2和中心轴10，所述中心轴10内上部通过剪钉4连接有内滑套3，中心轴10上的剪钉4下部设有锁块7，所述上胶筒座8上部位于中心轴10与上接头1之间，上胶筒座8上部设有内环槽，所述锁块7在中心轴10上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块7的凸起会顶在上胶筒座8的内环槽中，进一步的，所述上胶筒座8与中心轴10之间设有键槽，并装有平键5。如图3所示，平键能保证上胶筒座与中心轴之间不产生相对转动，这样封隔器整体能够传递一定的扭矩方便管柱的施工作业，且封隔器在组装时便于装夹后拧紧螺纹丝扣。

实施例6：

在实施例5的基础上，本实用新型提供了一种如图1所示的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，所述封隔器外部包括从上至下依次连接的上接头1、上胶筒座8、胶筒9和下接头11，所述封隔器内部包括上下连接的压帽2和中心轴10，所述中心轴10内上部通过剪钉4连接有内滑套3，中心轴10上的剪钉4下部设有锁块7，所述上胶筒座8上部位于中心轴10与上接头1之间，上胶筒座8上部设有内环槽，所述锁块7在中心轴10上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块7的凸起会顶在上胶筒座8的内环槽中，进一步的，所述上接头1与上胶筒座8之间设有止退螺钉6。当需要坐封时，内滑套3随液体被冲入管柱下端，锁块7不被内滑套3限位，可以自由的在中心轴10上沿径向运动，即锁块7可以崁入中心轴10内，上胶筒座8能顺利的在中心轴10上滑动压缩胶筒，当给封隔器施加钻压封隔器就会坐封，这些过程中，为了防止上接头1的意外退扣脱扣，在上接头1与上胶筒座8之间设有止退螺钉6。

进一步的，为了便于组装和拆卸封隔器，所述上胶筒座8与上接头1的连接和下接头11与中心轴10的连接均为螺纹连接。

Claims (8)

1.一种具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器,其特征在于：所述封隔器外层包括从上至下依次连接上接头（1）、上胶筒座（8）、胶筒（9）和下接头（11），所述封隔器内部包括上下连接的压帽（2）和中心轴（10），所述中心轴（10）内上部通过剪钉（4）连接有内滑套（3），中心轴（10）上的剪钉（4）下部设有锁块（7），所述上胶筒座（8）上部位于中心轴（10）与上接头（1）之间，上胶筒座（8）上部设有内环槽，所述锁块（7）在中心轴（10）上向外凸起，封隔器启动坐封之前，锁块（7）的凸起会顶在上胶筒座（8）的内环槽中。

2.如权利要求1所述的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，其特征在于：所述压帽（2）中间和上接头（1）之间的空间内设有弹簧（13），弹簧（13）的伸缩方向和封隔器的竖直方向一致。

3.如权利要求1所述的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，其特征在于：所述压帽（2）上端外侧与上接头（1）内侧之间设有防砂密封圈（12）。

4.如权利要求1所述的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，其特征在于：所述中心轴（10）周向内嵌有4颗锁块（7），且锁块（7）能在中心轴（10）上产生径向运动。

5.如权利要求1所述的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，其特征在于：所述中心轴（10）内装有内滑套（3），内滑套（3）掉落之前可以阻止锁块（7）产生径向运动，且内滑套（3）中间有阻尼小孔，对大直径工具入井过程中保持油套液面压差平衡具有一定的效果。

6.如权利要求1所述的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，其特征在于：所述上胶筒座（8）与中心轴（10）之间设有键槽，并装有平键（5）。

7.如权利要求1所述的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，其特征在于：所述上接头（1）与上胶筒座（8）之间设有止退螺钉（6）。

8.如权利要求1所述的具有坐封启动锁定功能的Y111型压缩式封隔器，其特征在于：所述上胶筒座（8）与上接头（1）的连接和下接头（11）与中心轴（10）的连接均为螺纹连接。