CN206158663U - 一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，包括中心管以及自下而上依次套在中心管外侧的下活塞总成、上活塞总成、胶筒总成。所述下活塞总成包括下活塞、下接头，所述下接头连接在中心管下端，下接头上半段与中心管之间形成下活塞腔，下活塞置于下活塞腔中。所述上活塞总成包括缸体、上活塞，所述缸体连接在下接头上端，所述缸体与中心管之间形成上活塞腔，上活塞置于上活塞腔中，所述下活塞上端抵接上活塞下端。本实用新型采用设置独立的液控管线打压通道控制封隔器的坐封及解封状态，同时采用了双活塞的结构设计，解决了防砂管柱内小通径条件封隔器活塞截面小、需要坐封压力过大的问题，满足海上液控式分层防砂分层注水的要求。

Description

一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器

技术领域

本实用新型涉及海上注水井防砂完井施工井下工具，具体地说是一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器。

背景技术

目前海上油田地面液控式分层注水工艺已得到普及应用，与该注水管柱配套的封隔器主要分为液控扩张封隔器和液控压缩封隔器，主要起到封隔油层及大排量反洗井的作用。而在现场应用过程中发现液控扩张封隔器存在下井过程中易自行坐封致使胶筒破坏和胶筒坐封扩张拉伸严重导致注水有效期短等问题，由此，液控扩张封隔器已逐步被液控压缩封隔器所替代。独立液控式压缩封隔器，采用地面液控方式控制封隔器工作状态，通过活塞坐封距和坐封剪钉的设计，避免了胶筒过分挤压破坏和胶筒下井过程中自动坐封，提高了封隔器的安全性和可靠性，也更加满足海上安全环保控制要求，然而该封隔器外径较大，只适用于套管空井筒状态下的油层封隔。随着海上油田出砂井防砂工艺的大规模实施，则需要设计一种可应用于防砂管柱内的小直径液控压缩封隔器，以满足海上分层防砂分层注水要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，采用设置独立的液控管线打压通道控制封隔器的坐封及解封状态，同时采用了双活塞的结构设计，解决了防砂管柱内小通径条件封隔器活塞截面小、需要坐封压力过大的问题，满足海上液控式分层防砂分层注水的要求。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，包括中心管以及自下而上依次套在中心管外侧的下活塞总成、上活塞总成、胶筒总成。

所述下活塞总成包括下活塞、下接头，所述下接头连接在中心管下端，下接头上半段与中心管之间形成下活塞腔，下活塞置于下活塞腔中。

所述上活塞总成包括缸体、上活塞，所述缸体连接在下接头上端，所述缸体与中心管之间形成上活塞腔，上活塞置于上活塞腔中，所述下活塞上端抵接上活塞下端。

所述上活塞通过剪钉暂时固定在缸体上。

所述上活塞上半段向内缩径形成缩径段，所述胶筒总成套在缩径段上。

所述胶筒总成包括胶筒、调节环、隔环，所述胶筒至少设置两个，并且两两之间用隔环隔开，最下方的胶筒坐在缩径段底端肩台上，调节环压在最上方的胶筒上端，所述中心管和调节环上端均连接上接头。

所述上活塞下端面的面积大于自身上端面的面积，所述下活塞下端面的面积大于上端面的面积，所述下活塞下端面的面积大于上活塞上端面的面积。

所述上接头和下接头均开设单独的轴向油流通道，所述上活塞和下活塞均和中心管之间形成间隙环空，上接头的油流通道向下连通上述间隙环空和下接头的油流通道，共同形成液控通道，所述下活塞与下接头上半段之间形成泄压腔，所述接头开设连通泄压腔的径向泄压孔。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型采用设置独立的液控管线打压通道控制封隔器的坐封及解封状态，实现了地面实时监测调节封隔器工作状态的目的；同时采用了双活塞的结构设计，解决了防砂管柱内小通径条件封隔器活塞截面小、需要坐封压力过大的问题；采用了封隔器坐封剪钉启动压力的设计，避免了工具在下井过程中坐封造成胶筒磨损；此外，采用了胶筒坐封距设计，避免活塞推力过大时造成胶筒过度挤压破坏。通过小直径双活塞液控压缩封隔器的设计及应用，满足了海上液控式分层防砂分层注水的要求。

附图说明

图1为本实用新型一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器的结构示意图。

图中：接箍1、上接头2、中心管3、调节环4、上胶筒5、隔环6、下胶筒7、上活塞8、剪钉9、缸体10、下活塞11、下接头12。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

根据图1，一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，包括中心管3、上活塞8、下活塞11、上胶筒5、下胶筒7，所述上活塞8、下活塞11套在中心管3外侧，且上活塞8、下活塞11分别与中心管3之间存在间隙环空，所述上活塞8、下活塞11外侧套有缸体10，所述上胶筒5、下胶筒7套在上活塞8上端外侧，所述上胶筒5与下胶筒7之间设有隔环6，所述上胶筒5顶端顶在调节环4底端，所述中心管3上端与上接头2螺纹连接，中心管3下端与下接头12螺纹连接，所述上接头2与调节环4螺纹连接，所述下接头12与缸体10螺纹连接。

所述上接头2上端与接箍1油管扣螺纹连接，上接头2下端内侧及外侧各为普通扣螺纹，下端内侧螺纹上方设有胶圈槽，且与中心管3上端外侧胶圈过盈配合。

所述上接头2设置有与液控管线连接的NPT接头及油流通道，上接头2底端内侧设有两道胶圈槽，且与上活塞8上端外侧胶圈过盈配合。

所述调节环4与上接头2螺纹连接，且通过调节螺纹啮合的长度来调整调节环4下方的上胶筒5、隔环6、下胶筒7安装松紧度。

所述上胶筒5、下胶筒7内侧中心处各设有弧形凹槽。

所述上活塞8顶端至上接头2内侧底端长度距离为坐封距，避免活塞推力过大时造成胶筒过度挤压破坏。

所述上活塞8下端外侧设有两道胶圈槽，且与缸体10内侧胶圈过盈配合。

所述上活塞8与缸体10上端剪钉9连接，当活塞内外油压压差大于设计的启动压差时剪钉9剪断，避免工具在下入过程中胶筒5、7坐封造成胶筒5、7磨损。

所述缸体10下端外侧与下接头12螺纹连接，内侧设有两道胶圈槽，且与下活塞11上端外侧胶圈过盈配合。

所述下活塞11外侧设有两道胶圈槽，且与下接头12内侧胶圈过盈配合。

所述下接头12下端为油管扣螺纹，下接头上端内侧各为普通扣螺纹分别与中心管3、缸体10连接，与中心管3连接的上端内侧螺纹下方设有胶圈槽，且与中心管3下端外侧胶圈过盈配合。

所述下接头12设置有与液控管线连接的NPT接头及油流通道。

所述下接头12上端外壁设有均匀排布的通孔即泄压孔，以便与与之连接的空腔内的液体排出。

所述上活塞下端面的面积大于自身上端面的面积，所述下活塞下端面的面积大于上端面的面积，所述下活塞下端面的面积大于上活塞上端面的面积。

本实用新型的具体使用方法：如图1所示。

作业现场施工时，首先按海上作业工艺设计，首先在套管内对应油层深度下入防砂管柱，然后按设计下入完井管柱，小直径双活塞液控封隔器、配水器、洗井阀、丝堵等完井工具按设计要求串接在油管上依次下入到防砂管内腔里，同时利用一根液控管线通过封隔器上的NPT接头把各级封隔器串接起来，直至井口处将液控管线连接压力表及打压装置。

坐封过程：通过地面打压装置打压，液压油经过上接头的油流通道向下连通上述间隙环空和下接头的油流通道，由于整个系统的液控管线最后端为封堵状态，上活塞上端面的面积远小于下活塞下端面的面积，液压力在下活塞下端面会产生一个大的力，液压力在上活塞上端面形成一个小的力，通过这种压力差，液压力给予下活塞及上活塞上推力，同时通过泄压孔进行泄压，当上推力大于剪钉启动压力时，剪钉剪断。地面打压装置继续打压，液压力推动下活塞及上活塞上行，使上胶筒及下胶筒受挤压完成坐封。

反洗井过程：在地面井口处将液控管线压力泄压至零，封隔器胶筒受自身弹力推动上活塞及下活塞下行，胶筒收回，实现解封，可实现大排量反洗井。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型的专利精神的等效变化，均应俱属本实用新型的专利范围。

Claims (8)

1.一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，其特征在于，包括中心管以及自下而上依次套在中心管外侧的下活塞总成、上活塞总成、胶筒总成。

2.根据权利要求1所述的一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，其特征在于，所述下活塞总成包括下活塞、下接头，所述下接头连接在中心管下端，下接头上半段与中心管之间形成下活塞腔，下活塞置于下活塞腔中。

3.根据权利要求2所述的一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，其特征在于，所述上活塞总成包括缸体、上活塞，所述缸体连接在下接头上端，所述缸体与中心管之间形成上活塞腔，上活塞置于上活塞腔中，所述下活塞上端抵接上活塞下端。

4.根据权利要求3所述的一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，其特征在于，所述上活塞通过剪钉暂时固定在缸体上。

5.根据权利要求3所述的一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，其特征在于，所述上活塞上半段向内缩径形成缩径段，所述胶筒总成套在缩径段上。

6.根据权利要求5所述的一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，其特征在于，所述胶筒总成包括胶筒、调节环、隔环，所述胶筒至少设置两个，并且两两之间用隔环隔开，最下方的胶筒坐在缩径段底端肩台上，调节环压在最上方的胶筒上端，所述中心管和调节环上端均连接上接头。

7.根据权利要求5所述的一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，其特征在于，所述上活塞下端面的面积大于自身上端面的面积，所述下活塞下端面的面积大于上端面的面积，所述下活塞下端面的面积大于上活塞上端面的面积。

8.根据权利要求6所述的一种小直径双活塞地面液控压缩封隔器，其特征在于，所述上接头和下接头均开设单独的轴向油流通道，所述上活塞和下活塞均和中心管之间形成间隙环空，上接头的油流通道向下连通上述间隙环空和下接头的油流通道，共同形成液控通道，所述下活塞与下接头上半段之间形成泄压腔，所述接头开设连通泄压腔的径向泄压孔。