CN206592098U - 一种投球解封封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种投球解封封隔器，芯轴的外壁从上至下分别安装有套筒、胶筒、活塞缸、卡瓦结构、固定套和移动套，移动套设于芯轴的底部位置，移动套的内壁具有凸出结构，凸出结构的内径尺寸小于芯轴的内径尺寸，移动套与芯轴套接的部分的内壁中安装有密封圈，芯轴的底部末端的内壁中径向贯穿开设有泄压孔；本实用新型的封隔器具能用于高温高压的环境，并且可以从井筒内解封取出；解封时，向封隔器内投入配套的钢球，钢球落在移动套上，油管注入设定的压力值后剪断解封剪钉，当有压降出现时或套管下环空压力极速升高则说明泄压孔与套管环空已连通，此时判断芯轴已处于可活动状态，上提管柱封隔器胶筒则会回缩，继续上提管柱从而实现解封。

Description

一种投球解封封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种封隔器，尤其是针对一种投球解封封隔器。

背景技术

随着全球范围油气资源需求的增加，每年的生产井数量也在不断增加，国内外油套管所处的恶劣环境主要表现在：高温、高压、高矿物质和高含水率，富含CO₂，H₂S，Clˉ等，这些因素及其交互作用的影响，使得油套管腐蚀严重，腐蚀很难避免，所以重复的下入、起出、坐封封隔器容易造成胶筒密封不严或损坏套管。

另外，对于可取式上提解封封隔器，由于井下压力的波动及温度效应，使得管柱始终处于蠕动状态，长期作用下会导致封隔器提前解封；而且，可取式上提解封封隔器不如永久式封隔器承压能力高。而对于永久式封隔器，虽然承压能力较高，但不能解封，需要磨铣才能取出封隔器，作业程序复杂，难度高，磨铣作业也容易损坏套管。

针对一些封隔器在井下坐封过程中因为胶筒损坏导致的坐封不严、坐封后由于管柱的移动导致解封或者因为修井只需要起出封隔器以上管柱的情况，如何实现封隔器既具有永久式封隔器的承压能力，又能解封取出，避免磨铣作业是急需解决的问题。

实用新型内容

为了实现封隔器既具有永久式封隔器的承压能力，又具有解封功能，本实用新型提供了一种新的封隔器结构。在封隔器需要解封时，通过投球打压剪断解封剪钉，释放卡环使芯轴处于活动状态从而解封封隔器。

为达到上述目的，本实用新型提供一种投球解封封隔器，其中，包括一中空柱体结构的芯轴，所述芯轴的外壁从上至下分别安装有套筒、胶筒、活塞缸、卡瓦结构、固定套和移动套，所述移动套设于所述芯轴的底部位置，所述移动套的内壁具有凸出结构，且所述凸出结构位于所述芯轴的底部下方，所述凸出结构的内径尺寸小于所述芯轴的内径尺寸，所述移动套与所述芯轴套接的部分的内壁中安装有密封圈，所述芯轴的底部末端的内壁中径向贯穿开设有泄压孔。

上述的投球解封封隔器，其中，所述套筒通过紧固件固定于所述芯轴上，所述胶筒从上至下分别包括有上护肩、上支撑座、上护环、若干胶筒、下护环、下支撑座以及下护肩。

上述的投球解封封隔器，其中，所述上护环和所述下护环为软金属护肩。

上述的投球解封封隔器，其中，所述胶筒的下方具有胶筒座，所述胶筒座的下方安装所述活塞缸，所述活塞缸包括活塞缸套、活塞、锁套以及剪切环，所述活塞套设于所述芯轴的外壁上并位于所述胶筒座的下方，所述活塞缸套、锁套以及剪切环都套设于所述活塞套的外部，所述活塞缸套同时套设住所述胶筒座的下半部分的外壁。

上述的投球解封封隔器，其中，所述锁套位于所述活塞缸套与所述剪切环之间，并分别被所述活塞缸套所套设，且套设于所述剪切环的外壁，所述剪切环通过剪钉与所述活塞固定。

上述的投球解封封隔器，其中，所述活塞与所述锁套之间还安装有锁环，所述活塞缸与所述卡瓦结构之间通过连接体分开。

上述的投球解封封隔器，其中，所述卡瓦结构包括上锥体、卡瓦以及下锥体，所述上锥体、所述下锥体与所述卡瓦之间通过锥面结构接触，所述下锥体的下半部分的外壁套设所述固定套，所述固定套的下方安装有所述移动套，所述移动套的外壁套设有剪切套，所述剪切套同时套设住所述固定套的下半部分的外壁。

上述的投球解封封隔器，其中，所述剪切套的底部螺接有下接头，所述下接头的上端插设于所述移动套中。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的封隔器具有永久封隔器的承压能力，能用于高温高压的环境，并且可以从井筒内解封取出，不需要磨铣作业；需要解封时，向封隔器内投入配套的钢球，钢球落在移动套上，油管注入设定的压力值后剪断解封剪钉，移动套下移并释放卡环，当有压降出现时或套管下环空压力极速升高则说明泄压孔与套管环空已连通，此时判断芯轴已处于可活动状态，只要上提管柱封隔器胶筒则会回缩，继续上提管柱解除卡瓦对套管的锚钉，从而实现解封。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:

图1为本实施例中的投球解封封隔器的结构示意图；

图2为图1中A部分的结构示意图；

图3为图1中B部分的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

实施例

请继续参见图1至图3所示，本实用新型提出一种较佳实施例的投球解封封隔器，其中，包括一中空柱体结构的芯轴1，芯轴1轴向方向开设通孔11，芯轴1的外壁从上至下分别安装有套筒2、胶筒3、活塞缸4、卡瓦结构5、固定套6和移动套7，移动套7设于芯轴1的底部位置，移动套7的内壁具有凸出结构71，且凸出结构71位于芯轴1的底部下方，凸出结构71的内径尺寸小于芯轴1的内径尺寸，移动套7与芯轴1套接的部分的内壁中安装有密封圈72，芯轴1的底部末端的内壁中径向贯穿开设有泄压孔12。

本实用新型在上述基础上还具有以下实施方式，请继续参见图1至图3所示，

本实用新型的进一步实施例中，套筒2通过紧固件固定于芯轴1上，胶筒3从上至下分别包括有上护肩31、上支撑座32、上护环33、若干胶筒34、下护环35、下支撑座36以及下护肩37。

本实用新型的进一步实施例中，上护环33和下护环35为软金属护肩，软护环使得胶筒3能承受的压力增加，有效的保护胶筒3，同时软护环可防止胶筒34在坐封过程中被支撑环割伤影响密封效果。

本实用新型的进一步实施例中，胶筒3的下方具有胶筒座38，胶筒座38的下方安装活塞缸4，活塞缸4包括活塞缸套41、活塞42、锁套43以及剪切环44，活塞套42设于芯轴1的外壁上并位于胶筒座38的下方，活塞缸套41、锁套43以及剪切44环都套设于活塞套42的外部，活塞缸套41同时套设住胶筒座38的下半部分的外壁。

本实用新型的进一步实施例中，锁套43位于活塞缸套41与剪切环44之间，并分别被活塞缸套41所套设，且套设于剪切环44的外壁，剪切环44通过剪钉10与活塞42固定。

本实用新型的进一步实施例中，活塞42与锁套43之间还安装有锁环45，活塞缸4与卡瓦结构5之间通过连接体100分开，锁环45防止活塞42在移动过程中发生反向移动。

本实用新型的进一步实施例中，卡瓦结构5包括上锥体51、卡瓦53以及下锥体52，上锥体51、下锥体52与卡瓦53之间通过锥面结构接触，下锥体52的下半部分的外壁套设固定套6，固定套6的下方安装有移动套7，移动套7的外壁套设有剪切套8，剪切套8同时套设住固定套6的下半部分的外壁。

本实用新型的进一步实施例中，剪切套8的底部螺接有下接头200，下接头200的上端插设于移动套7中。

使用者可根据以下说明进一步的认识本实用新型的特性及功能，

本实施例中的投球解封封隔器的工作方法如下，

如图1至图3所示，图1为本实施例中的投球解封封隔器的结构示意图，图2和图3分别是图1中A处和B处的结构示意图。

将整个封隔器放入油井中，封隔器的上下两端连接油管，从芯轴1的通孔11中通入油液，油液向下流，通过芯轴1侧壁上的开口(未示出)流向芯轴1的外壁并对胶筒2、活塞缸4施加压力，迫使胶筒2膨胀并将封隔器的上端固定在套管壁中，同时压迫活塞42向下移动带动上锥体51下移，油液同时会在下锥体52位置处的芯轴内壁贯穿并迫使下锥体52向上移动，上锥体51和下锥体52共同对卡瓦53作用，通过锥面接触将卡瓦53向径向方向顶出，卡瓦53的卡爪咬合进套管壁中，将封隔器与套管之间进行锚定。

当需要取出封隔器时，可通过投球打压解封封隔器的方式进行解封封隔器，向封隔器内投入配套的钢球，注入设定好的压力剪断解封剪钉释放卡环实现解封，芯轴下端设有泄压孔以判断是否解封成功。

解封具体方法是，向封隔器中投入钢球(未示出)，钢球通过通孔11向下移动，直到与移动套7接触，由于凸起结构71的内径小于芯轴1内径，钢球落到凸起结构71上。由于钢球的重量大，钢球的重力将移动套7和剪切套8之间的剪钉10压断并带动移动套7下移，密封圈72移动至泄压孔12的下方，封隔器的内部开始泄压，卡环300下移，接着固定套6下移，下锥体52下移。封隔器上端连接螺纹使用的是方形反扣锥螺纹13，坐封后或修井时需要起出管柱只需要正转芯轴1就可以将封隔器以上芯轴1起出。

综上所述，在坐封过程中，软护环在胶筒两端承受支撑环的压力，避免了支撑环直接作用在胶筒上从而割坏胶筒影响密封效果；封隔器上端连接螺纹使用的是方形反扣锥螺纹，封隔器坐封后需要起出管柱时只需要正转管柱就可以将封隔器以上管柱起出；封隔器需要解封时，向封隔器内投入配套的钢球，钢球落在移动套上，油管注入设定的压力值后剪断解封剪钉，移动套下移并释放卡环，当有压降出现时或套管下环空压力极速升高则说明泄压孔与套管环空已连通，此时判断芯轴已处于可活动状态，只要上提管柱封隔器胶筒则会回缩，继续上提管柱解除卡瓦对套管的锚定，从而实现解封。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种投球解封封隔器，其特征在于，包括一中空柱体结构的芯轴，所述芯轴的外壁从上至下分别安装有套筒、胶筒、活塞缸、卡瓦结构、固定套和移动套，所述移动套设于所述芯轴的底部位置，所述移动套的内壁具有凸出结构，且所述凸出结构位于所述芯轴的底部下方，所述凸出结构的内径尺寸小于所述芯轴的内径尺寸，所述移动套与所述芯轴套接的部分的内壁中安装有密封圈，所述芯轴的底部末端的内壁中径向贯穿开设有泄压孔。

2.根据权利要求1所述的投球解封封隔器，其特征在于，所述套筒通过紧固件固定于所述芯轴上，所述胶筒从上至下分别包括有上护肩、上支撑座、上护环、若干胶筒、下护环、下支撑座以及下护肩。

3.根据权利要求2所述的投球解封封隔器，其特征在于，所述上护环和所述下护环为软金属护肩。

4.根据权利要求1所述的投球解封封隔器，其特征在于，所述胶筒的下方具有胶筒座，所述胶筒座的下方安装所述活塞缸，所述活塞缸包括活塞缸套、活塞、锁套以及剪切环，所述活塞套设于所述芯轴的外壁上并位于所述胶筒座的下方，所述活塞缸套、锁套以及剪切环都套设于所述活塞套的外部，所述活塞缸套同时套设住所述胶筒座的下半部分的外壁。

5.根据权利要求4所述的投球解封封隔器，其特征在于，所述锁套位于所述活塞缸套与所述剪切环之间，并分别被所述活塞缸套所套设，且套设于所述剪切环的外壁，所述剪切环通过剪钉与所述活塞固定。

6.根据权利要求4所述的投球解封封隔器，其特征在于，所述活塞与所述锁套之间还安装有锁环，所述活塞缸与所述卡瓦结构之间通过连接体分开。

7.根据权利要求1所述的投球解封封隔器，其特征在于，所述卡瓦结构包括上锥体、卡瓦以及下锥体，所述上锥体、所述下锥体与所述卡瓦之间通过斜面结构接触，所述下锥体的下半部分的外壁套设所述固定套，所述固定套的下方安装有所述移动套，所述移动套的外壁套设有剪切套，所述剪切套同时套设住所述固定套的下半部分的外壁。

8.根据权利要求7所述的投球解封封隔器，其特征在于，所述剪切套的底部螺接有下接头，所述下接头的上端插设于所述移动套中。