CN207111037U - 一种双作用坐封封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田井下工具领域，尤其涉及一种双作用坐封封隔器，包括坐封机构、胶筒组件和中心管，胶筒组件包括上锥套、下锥套和胶筒，上锥套和下锥套插装在胶筒的两端，胶筒两端的内侧设置有与上锥套和下锥套外侧的圆锥面匹配的圆锥面，所述的胶筒的内侧设置有衬套，衬套为圆筒状结构，其外壁上设置有至少10条轴向切缝，相邻的两条轴向切缝的切入方向相反，所述的上锥套和下锥套的末端插在衬套两端的内侧。与现有技术中单纯依靠轴向挤压使胶筒坐封的结构相比，通过上锥套和下锥套上的圆锥结构对胶筒的径向支撑作用，可使胶筒的在更短的坐封距离内胀起至相同的高度，从而有效降低封隔器的生产成本，并降低了施工工艺难度。

Description

一种双作用坐封封隔器

技术领域

本实用新型属于油田井下工具领域，尤其涉及一种双作用坐封封隔器。

背景技术

封隔器是油田生产过程中常用的一种井下工具，其结构包括坐封机构和胶筒组件，封隔器坐封时，坐封机构内的坐封活塞沿封隔器的中心管运动，从而驱动胶筒组件内的胶筒向外胀起，从而实现封隔器的封隔作用。胶筒胀起通常是单纯通过压缩胶筒实现的，但现有的胶筒的压缩距离较长，使得封隔器的长度难以缩短，而长度尺寸较大的封隔器在生产成本和施工工艺难度方面均有很大的劣势。而本实用新型旨在从缩短胶筒坐封距离的思路出发，研发一种长度尺寸较小的封隔器，最终达到降低封隔器的生产成本和施工工艺难度的目的。

实用新型内容

本实用新型提供一种双作用坐封封隔器，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

本实用新型包括坐封机构、胶筒组件和中心管，坐封机构和胶筒组件均套装在中心管上，所述的胶筒组件包括上锥套、下锥套和胶筒，上锥套和下锥套插装在胶筒的两端，胶筒两端的内侧设置有与上锥套和下锥套外侧的圆锥面匹配的圆锥面，所述的胶筒的内侧设置有衬套，衬套为圆筒状结构，其外壁上设置有至少10条轴向切缝，相邻的两条轴向切缝的切入方向相反，所述的上锥套和下锥套的末端插在衬套两端的内侧。

作为替换方案，所述的胶筒组件包括上锥套、下锥套和胶筒，上锥套和下锥套插装在胶筒的两端，胶筒两端的内侧设置有与上锥套和下锥套外侧的圆锥面匹配的圆锥面，上锥套和下锥套上的锥形结构上均设置有沿圆锥面均匀分布的豁口，相邻的两个豁口之间形成了与豁口尺寸匹配的插入部，胶筒坐封后，上锥套和下锥套上的豁口与插入部相互插接配合。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过对胶筒组件的结构进行创新设计，使得胶筒坐封时收到轴向和径向两个方向的作用力(即双作用力)，轴向作用力通过挤压胶筒使胶筒向外胀起，这与现有技术中胶筒的受力形式相同，但胶筒承受的径向作用力可由内向外将胶筒向外支起，从而促进胶筒进一步向外胀起。与现有技术中单纯依靠轴向挤压使胶筒坐封的结构相比，通过上锥套和下锥套上的圆锥结构对胶筒的径向支撑作用，可使胶筒的在更短的坐封距离内胀起至相同的高度，从而有效降低封隔器的生产成本，并降低了施工工艺难度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是衬套的结构示意图；

图4是胶筒组件的另一种实施例的结构示意图；

图5是图4中A处的截面图。

图中：1-坐封机构，2-上锥套，3-胶筒，4-衬套，5-下锥套，6-中心管，7-胶筒组件，8-环状限位部，9-轴向切缝，10-豁口，11-插入部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：

实施例一：

本实施例包括坐封机构1、胶筒组件7和中心管6，坐封机构1和胶筒组件7均套装在中心管6上。以上为现有技术中的常见结构，在此不再赘述。

所述的胶筒组件7包括上锥套2、下锥套5和胶筒3，上锥套2和下锥套5插装在胶筒3的两端，胶筒3两端的内侧设置有与上锥套2和下锥套5外侧的圆锥面匹配的圆锥面。胶筒3坐封时，上锥套2和下锥套5上的锥形结构插入胶筒3的过程与胶筒3的轴向压缩过程共同作用，使胶筒3在很短的压缩距离内便可以向外胀起至规定高度。

所述的胶筒3的内侧设置有衬套4，衬套4可在上锥套2和下锥套5的作用下随胶筒3一同向外扩张，从而在胶筒3内侧撑起一个无需胶筒3上的橡胶材料填充的空间，进而进一步使得胶筒3坐封所需要的橡胶材料减少，继而在胶筒3厚度一定的情况下缩短了胶筒3的长度，继而达到缩短胶筒压缩距离的目的。

衬套4为圆筒状结构，其外壁上设置有至少10条轴向切缝9，相邻的两条轴向切缝9的切入方向相反，所述的上锥套2和下锥套5的末端插在衬套4两端的内侧。胶筒3坐封时，上锥套2和下锥套5上的锥形结构插入衬套4内侧，衬套4在锥面的强迫下向外扩张，并从轴向切缝9处破裂，破裂后的衬套4散成条状结构，条状结构支撑在胶筒3的内侧。花篮状结构使衬套4更容易撕裂成条状结构，同时保证条状结构分布均匀，避免因相邻的两个条状结构之间的间隙过大而导致胶筒3被挤压至条状结构内侧的空间内。

本实用新型采用了独特的胶筒结构，该胶筒结构具有两个显著特点：一方面，胶筒3可在上锥套2的压缩下向外隆起，使胶筒3坐封，与此同时，上锥套2和下锥套5上的锥形结构插入胶筒3内侧使得胶筒3进一步外隆起，使得胶筒3坐封所需的橡胶材料减少，在胶筒3厚度一定的情况下缩短了压缩胶筒3的距离；另一方面，胶筒3内侧设置了衬套4，衬套4可在上锥套2和下锥套5的作用下随胶筒一同向外扩张，从而在胶筒3内侧撑起一个无需胶筒3上的橡胶材料填充的空间，进而进一步使得胶筒坐封所需要的橡胶材料减少，因为所需的橡胶材料减少，在胶筒3厚度一定的情况下进一步缩短了压缩胶筒3的距离。

本实用新型通过对胶筒组件7的结构进行创新设计，使得胶筒3坐封时受到轴向和径向两个方向的作用力(即双作用力)，轴向作用力通过挤压胶筒3使胶筒3向外胀起，这与现有技术中胶筒3的受力形式相同，但胶筒3承受的径向作用力可由内向外将胶筒3向外支起，从而促进胶筒3进一步向外胀起，因此，胶筒3承受径向作用力是本实用新型与现有技术的显著区别，也是本实用新型产生优异技术效果的关键所在。具体来说，与现有技术中单纯依靠轴向挤压使胶筒3坐封的结构相比，通过上锥套2和下锥套5上的圆锥结构对胶筒3的径向支撑作用，可使胶筒3的在更短的坐封距离内胀起至相同的高度，从而有效降低封隔器的生产成本，并降低了施工工艺难度。

所述的上锥套2和下锥套5的锥度相同，均为1：2，此锥度是较佳锥度，若锥度过大，则锥形结构不易插入胶筒3内，若锥度过小，则锥状结构对胶筒3的胀封作用较小，不利于胶筒3轴向长度的缩减。

所述的上锥套2和下锥套5的外侧设置有对胶筒3边缘进行径向限位的环状限位部8，环状限位部8可在胶筒3受轴向和径向力作用时，避免胶筒3的边缘翘起。

所述的轴向切缝9的个数为偶数，只有这样，才能通过线切割完成快速加工。

所述的轴向切缝9的宽度小于0.2mm，可最大程度上减小衬套4碎裂后，各条状结构之间的间隙，进一步避免胶筒3被挤压至条状结构内侧的空间内。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别仅在于胶筒组件结构的不同，本实施例省去了实施例一中的衬套4，并在上锥套2和下锥套5上增加了豁口结构。

本实施例中所述的胶筒组件的结构包括上锥套2、下锥套5和胶筒3，上锥套2和下锥套5插装在胶筒3的两端，胶筒3两端的内侧设置有与上锥套2和下锥套5外侧的圆锥面匹配的圆锥面，上锥套2和下锥套5上的锥形结构上均设置有沿圆锥面均匀分布的豁口10，相邻的两个豁口10之间形成了与豁口10尺寸匹配的插入部11，胶筒3坐封后，上锥套2和下锥套5上的豁口10与插入部11相互插接配合。通过设置豁口结构，可使上锥套2和下锥套5进一步接近。同时，上锥套2和下锥套5插入配合后，也可以在上锥套2和下锥套5重合的区段形成无需胶筒3上的橡胶材料填充的空隙，从而起到与实施例一中的衬套4相同的作用。

Claims (2)

1.一种双作用坐封封隔器，包括坐封机构(1)、胶筒组件(7)和中心管(6)，坐封机构(1)和胶筒组件(7)均套装在中心管(6)上，其特征在于：所述的胶筒组件(7)包括上锥套(2)、下锥套(5)和胶筒(3)，上锥套(2)和下锥套(5)插装在胶筒(3)的两端，胶筒(3)两端的内侧设置有与上锥套(2)和下锥套(5)外侧的圆锥面匹配的圆锥面，所述的胶筒(3)的内侧设置有衬套(4)，衬套(4)为圆筒状结构，其外壁上设置有至少10条轴向切缝(9)，相邻的两条轴向切缝(9)的切入方向相反，所述的上锥套(2)和下锥套(5)的末端插在衬套(4)两端的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种双作用坐封封隔器，其特征在于：作为替换方案，所述的胶筒组件包括上锥套(2)、下锥套(5)和胶筒(3)，上锥套(2)和下锥套(5)插装在胶筒(3)的两端，胶筒(3)两端的内侧设置有与上锥套(2)和下锥套(5)外侧的圆锥面匹配的圆锥面，上锥套(2)和下锥套(5)上的锥形结构上均设置有沿圆锥面均匀分布的豁口(10)，相邻的两个豁口(10)之间形成了与豁口(10)尺寸匹配的插入部(11)，胶筒(3)坐封后，上锥套(2)和下锥套(5)上的豁口(10)与插入部(11)相互插接配合。