CN208024325U - 一种电动封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动封隔器，包括中心管和控制系统，所述中心管为空心管,所述中心管圆周依次套设有电机、柱塞泵和导向套，所述导向套接近电机的一端延伸至柱塞泵内部，所述柱塞泵内部的导向套圆周设有可上下移动的推力活塞，所述导向套远离电机的一端圆周设有配合使用的固定套，所述固定套远离导向套的一端设有凸出于圆柱体的阻挡体，所述阻挡体与柱塞泵之间的固定套圆周套设有至少一个胶筒，所述胶筒与推力活塞之间设有顶套，所述顶套的一端套设在导向套圆周且与推力活塞相连，所述顶套的另一端套设在胶筒与推力活塞之间的固定套圆周。本实用新型的有益效果是操作方便，成本低，省时省力，可重复使用。

Description

一种电动封隔器

技术领域

本实用新型涉及油田技术领域，具体的说是一种电动封隔器。

背景技术

目前国内外使用的井下封隔器主要都是依靠机械力和水压差为动力，升下井过程往往都需要使用修井车、泵车、罐车等油井作业设备，这些封隔器在整体的结构和操作工艺比较复杂，劳动强度高，灵活性差，操作成本高。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足，提供了一种结构简单、操作方便、成本低、省时省力、可重复使用的电动封隔器。

本实用新型的技术方案是：

一种电动封隔器，包括中心管和控制系统，所述中心管为空心管,所述中心管圆周依次套设有电机、柱塞泵和导向套，所述柱塞泵的转动轴与电机转轴相连，所述导向套接近电机的一端延伸至柱塞泵内部，所述柱塞泵内部的导向套圆周设有可上下移动的推力活塞，所述导向套远离电机的一端圆周设有配合使用的固定套，所述固定套为圆柱体外形，所述固定套远离导向套的一端设有凸出于圆柱体的阻挡体，所述阻挡体与柱塞泵之间的固定套圆周套设有至少一个胶筒，所述胶筒与推力活塞之间设有顶套，所述顶套的一端套设在导向套圆周且与推力活塞相连，所述顶套的另一端套设在胶筒与推力活塞之间的固定套圆周，所述控制系统通过控制电机的旋转方向从而控制推力活塞和顶套沿远离或接近胶筒的方向移动。

所述电机转轴为空心转轴，所述柱塞泵的转动轴为空心转动轴，所述电机通过电机的空心转轴套设在中心管圆周对应位置，所述柱塞泵通过柱塞泵的空心转动轴套设在中心管圆周对应位置，所述电机转轴和柱塞泵的转动轴花键连接。

所述胶筒与顶套配合使用的端部套设有第一胶筒压环，所述胶筒与阻挡体配合使用的端部设有第二胶筒压环。

所述中心管接近电机的一端套设有第一接头，所述第一接头与电机端部相连。

所述柱塞泵还设有泵体，所述泵体上下两端中心管圆周对应设有封闭的油箱和下腔体，所述推力活塞的上端部可沿导向套上下活动的设在下腔体内腔，所述泵体的进油口通过第六油路与油箱相连，所述第六油路上设有第一单向阀，所述泵体的出油口对应下腔体内推力活塞上端位置设有第一油路，所述第一油路上设有第一电磁阀，所述第一电磁阀为两位三通电磁阀，所述第一电磁阀的进口端与泵体的出口端相连，所述第一电磁阀的第一出口端与推力活塞的上端位置相连通，所述第一电磁阀的第二出口端设有与推力活塞下端位置相连的第二油路，所述第二油路接近第一电磁阀的一端设有与油箱相通的第三油路，所述第三油路上设有第二电磁阀，所述第二电磁阀的出口端与第一电磁阀的第一出口端之间设有第四油路，所述第四油路上设有第三电磁阀。

所述推力活塞设有第一推力活塞体、第二推力活塞体和第三推力活塞体，所述第一推力活塞体、第二推力活塞体和第三推力活塞体分别为圆环体，所述第一推力活塞体设在第二推力活塞体的上端远离中心管的位置，所述第三推力活塞体设在第二推力活塞体下端接近中心管的位置，所述第一活塞体的宽度小于第二推力活塞体的宽度，所述第三推力活塞体的宽度小于第二推力活塞体的宽度，所述第一推力活塞体内侧壁、第二推力活塞体上端面与导向套外侧壁之间形成盛放油的第一油腔，第三推力活塞体外侧壁与下腔体内侧壁之间形成第二油腔，所述第二油路远离第一电磁阀的一端与第二油腔相连通，所述第一电磁阀的第一出口端通过第一油路与第一油腔相连通。

所述下腔体设有连接套，所述连接套设有第一连接体和第二连接体，所述第一连接体为上端封闭的圆环体，所述第二连接体为圆环体，所述第二连接体的上端面与第一连接体的下端面相连，所述第二连接体下端设有与第三推力活塞体配合使用的密封活塞，所述第二推力活塞体上设有第一密封圈，所述密封活塞上套设有第二密封圈。

所述第一推力活塞体接近中心管的内侧壁上端设有向远离中心管方向延伸的第一环形槽，所述第一环形槽的纵截面为倒圆台形。

所述第一油路和第三油路之间设有第五油路，所述第五油路的一端与第一单向阀的出口端和第一电磁阀进口端之间的第一油路相连通，所述第五油路的另一端与油箱和第二电磁阀之间的第三油路相连通，所述第五油路上设有能使下腔体向油箱导通的溢流单向阀。

所述固定套远离胶筒的一端设有第二接头，所述第二接头与中心管相连通。

本实用新型的有益效果是：结构简单、操作方便、成本低，省时省力且可重复使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1局部A放大示意图；

图3是图1局部B放大示意图；

图4是图3局部A放大示意图；

图5是图1局部C放大示意图；

图6是本实用新型的坐封管路示意图；；

图7是本实用新型的解封管路示意图。

图中标记：1.第一接头，2.中心管，3.电机，4.连接件，5.柱塞泵，6.导向套，7.顶套，8.胶筒，9.固定套，31.端盖，32.电机定子，33.电机转子，34.电机外壳，35.电机转轴,51.转动轴，52.泵壳体，53.斜盘，54.柱塞组件，55.泵体，71.第三密封圈，81.第一胶筒压环，82.第二胶筒压环，91.第一固定体，92.第二固定体，93.阻挡体，94.第三固定体，521.油箱，522.下腔体，523.第一油路，524.第二油路，525.第三油路，526.第四油路，527.第五油路，528.第六油路，551.进油口，552.出油口，941.过渡连接体，942.第二接头，5221.连接套，5222.密封活塞，5223.推力活塞，5224.第一密封圈，5225.第二密封圈，5226.第一油腔，5227.第二油腔，5231.第一电磁阀，5232.第二单向阀，5251.第二电磁阀，5261.第三电磁阀，5271.溢流单向阀，5281.第一单向阀，52211.第一连接体，52212.第二连接体，52221.底座，52222.第一密封体，52223.第二密封体，52231.第一推力活塞体，52232.第二推力活塞体，52233.第三推力活塞体。

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，以助于理解本实用新型的内容。

如图1-7所示,电动封隔器设有中心管2，中心管2为圆柱形的空心管，中心管2上依次套设有电机3、柱塞泵5和导向套6。

电机3为防爆电机，电机3设有电机转轴35，电机转轴35为圆柱形空心管，电机转轴35的圆周设有电机转子33，电机转子33的外侧设有电机定子32，电机定子32圆周设有电机外壳34，电机3的上下两端分别设有端盖31，电机3通过电机转轴35套设在中心管2上。

电机3远离柱塞泵5的一端设有第一接头1，第一接头1套设在中心管2的端部且与电机的对应端盖31相连。

柱塞泵5设有转动轴51，柱塞泵5的转动轴51与电机的转轴35花键相连，柱塞泵5通过转动轴51套设在中心管2上，柱塞泵5还设有泵壳体52，柱塞泵5的泵壳体52接近电机3的一端与电机3的对应端盖31之间设有连接件4，连接体4套设在电机3与柱塞泵5之间中心管2圆周，连接件4的一端与电机3的对应端盖31相连，连接件4的另一端与柱塞泵5的泵壳体52相连。

柱塞泵5的转动轴51远离电机转轴35的一端设有斜盘53，斜盘53的下端面设有配合使用的柱塞组件54，柱塞组件54远离斜盘53的一端设有泵体55，泵体55的下端设有与导向套6配合使用的第二环形槽，第二环形槽向远离中心管2的方向延伸形成，第二环形槽为圆环体，导向套6的上端设在中心管2外侧的第二环形槽内。

斜盘53上端的泵壳体52内设有封闭的油箱521，油箱521为圆环形，泵体55下端的泵壳体52内设有下腔体522。

下腔体522设有连接套5221、密封活塞5222、推力活塞5223，连接套5221设有第一连接体52211和第二连接体52212，第一连接体52211为上端封闭的圆环体，第二连接体52212为圆环体，第二连接体52212的上端面与第一连接体52211下端面相连，第二连接体52212的宽度小于第一连接体52211下端表面的宽度。

密封活塞5222设有底座52221、第一密封体52222和第二密封体52223，底座52221为圆环体，第一密封体52222为圆环体，第二密封体52223为圆环体，第二密封体52223设在底座52221上表面内侧位置，第一密封体52222设在底座52221上表面外侧位置，第一密封体52222的外圆直径与底座52221的外圆直径相等，第二密封体52223的内圆直径与底座52221的内圆直径相等，第二密封体52223的圆环体宽度与第一密封体52222的宽度之和小于底座52221的圆环体宽度，第二密封体52223的圆环体高度小于第三密封体52223的圆环体高度，即第二密封体52222与第三密封体52223之间设有第三环形槽，第三环形槽为圆环体形。

连接套5221的第二连接体52212插设在第三环形槽内。

推力活塞5223设有第一推力活塞体52231、第二推力活塞体52232和第三推力活塞体52233，第一推力活塞体52231为圆环体，第二推力活塞体52232为圆环体，第三推力活塞体52233为圆环体，第一推力活塞体52231设在第二推力活塞体52232上表面外侧位置，第三推力活塞体52233在第二推力活塞体52232下表面内侧位置，第一推力活塞体52231的外圆直径与第二推力活塞体52232的外圆直径相等，第三推力活塞体52233的内圆直径与第二推力活塞体52232的内圆直径相等，第三推力活塞体52233的圆环体宽度小于第二推力活塞体52232的圆环体宽度，第一推力活塞体52231的圆环体宽度小于第二推力活塞体52232的圆环体宽度。

第三推力活塞体52233的下端外侧面设有向中心管2方向凹陷的第四环形槽，第四环形槽为圆环体形。

第一推力活塞体52233接近中心管2的内侧壁上端设有向远离中心管2方向延伸的第一环形槽，第一环形槽的纵截面为倒圆台形。

底座52221下表面设有顶套7，顶套7为上下两端封闭的圆环体，顶套7的上表面与底座52221下表面相连，顶套7的上端内侧表面与第三推力活塞体52233的第四环形槽相连，第三推力活塞体52233的第四环形槽上方位置卡设在导向套6外侧表面与第三推力活塞体52233的内侧表面之间。

顶套7下端内侧面与第一固定体91的外圆侧面之间设有第三密封圈71。

第二推力活塞体52232上套设有第一密封圈5224，第二密封体52223上套设有第二密封圈5225。

优先的，第一密封圈5224、第二密封圈5225和第三密封圈71采用O形圈。

第一推力活塞体52231内侧壁、第二推力活塞体52232上端面与导向套6外侧壁之间形成盛放油的第一油腔5226，第三推力活塞体52233外侧壁、第二密封体52223的上端表面与第一连接体52211的内侧壁之间形成第二油腔5227。

第一推力活塞体52233的第一环形槽为倒圆台形，能够增大第一油腔5226内压力。

泵体55设有进油口551和出油口552，泵体55的进油口551通过第六油路528与油箱521相连，第六油路528上设有第一单向阀5281，泵体55的出油口552通过第一油路523与第一油腔5226相连，第一油路523上设有第一电磁阀5231，第一电磁阀5231为两位三通电磁阀，第一电磁阀5231设有进口端、第一出口端和第二出口端，第一电磁阀5231的进口端与泵体55的出口端522之间设有第二单向阀5232，第一电磁阀5231的第一出口端与第一油腔5226相连，第一电磁阀5231的第二出口端通过第二油路524与第二油腔5227相连，第二油路524设在第一连接体52211内，第二油路524为U型，第二油路524接近第一电磁阀5231的一端设有与油箱521相通的第三油路525，第三油路525上设有第二电磁阀5251，第二电磁阀5251的出口端与第一电磁阀5231的第一出口端之间设有第四油路526，第四油路526上设有第三电磁阀5261。

第一油路523和第三油路525之间设有第五油路527，第五油路527的一端与第一单向阀5532出口端552和第一电磁阀5231进口端之间的第一油路523相连通，第五油路527的另一端与油箱521和第二电磁阀5251之间的第三油路525相连通，第五油路527上设有能使第一油腔5226和/或第二油腔5227向油箱521导通的溢流单向阀5271。

导向套6套设在中心管2圆周，导向套6上端设在泵体55内，导向套6向远离电机3方向延伸，导向套6下端圆周设有固定套9。

固定套9设有第一固定体91、第二固定体92和阻挡体93，第一固定体91为圆环体，第二固定体92为圆环体，阻挡体93为圆环体，第一固定体91的下端面与第二固定体92的上端面外侧相连，第一固定体91的圆环体宽度小于第二固定体92的圆环体宽度，第一固定体91和第二固定体92的外圆直径相等，第一固定体91的内圆直径大于等于导向套6的外圆直径，第一固定体91的内圆套设在导向套6的外圆上，阻挡体93设在第二固定体92远离顶套7的一端，阻挡体93上端面与顶套7之间设有至少一个胶筒8，胶筒8为圆环体，相邻胶筒8之间设有钢环。

胶筒8与顶套7配合使用的端部套设有第一胶筒压环81，胶筒8与阻挡体93配合使用的端部设有第二胶筒压环82。

阻挡体93为圆环形，阻挡体93套设在中心管2远离电机3的一端端部，阻挡体93向远离胶筒8的方向延伸形成第三固定体94，第三固定体94设有过渡连接体941和第二接头942，过渡连接体941为圆台体外形，过渡连接体941的一端与阻挡体93下端的表面相连，第二接头942与过渡连接体941过渡连接，过渡连接体941和第二接头942的内腔设有延伸至中心管2远离电机3一端的第二接头942。

控制系统设有可编程控制器或工控机，可编程控制器或工控机的输入端通过导线与控制按钮相连，可编程控制器或工控机的输出端通过导线和继电器转换回路与第一电磁阀5231、第二电磁阀5251和第三电磁阀5261相连，控制系统通过控制电机3的旋转方向从而控制推力活塞5223和顶套7沿远离或接近胶筒8的方向移动。

控制系统设有电流互感器，电流互感器套设在电机3的电源线路上，电流互感器为模拟量信号，电流互感器与可编程控制器或工控机的模拟量信号端相连，可编程控制器或工控机根据电流互感器的信号确认电机3的电流是否大于设定电流，若大于设定电流，可编程控制器或工控机发出信号给电机3，电机3停止从而柱塞泵5停止工作。

推力活塞5223的第一活塞体52231和第二活塞体52232能够在第一连接体52211上端内侧面与第二密封体52223上端表面之间来回移动，，坐封时，当第二推力活塞体52232的下端表面与第二密封体52223上端表面接触时，坐封完成；当第一推力活塞体52231的上端表面与第一连接体52211的上端内侧面相接触时，解封完成。

电动封隔器封隔方法，包括以下步骤：

(1)安装电动封隔器

通过油田设备将电动封隔器送入井下指定深度，将电动封隔器与油田现场的市电相连；

(2)坐封

控制系统通过控制按钮控制电机3正转，电机转轴35带动柱塞泵5的转动轴51旋转，控制系统控制第一电磁阀5231的进口端与第一出口端处于打开状态，控制系统控制第二电磁阀5251处于打开状态，控制系统控制第三电磁阀5261处于关闭状态，油箱521内的油通过第一单向阀5281进入本泵体55的进口端，泵体55工作将油输送到第一电磁阀5231的进口端，然后通过第一电磁阀5231的出口端流入第一油腔5226，从而推动推力活塞5223向下移动，推力活塞5223下方的第二油腔5227内的油通过第二油路524、第三油路525和第二电磁阀5251返回油箱521，推力活塞5223向下移动带动顶套7沿导向套6向胶筒8方向移动，当第二推力活塞体52232的下端表面与第二密封体52223上端表面接触时，电流互感器的电流增大，可编程控制器或工控机发出信号给电机3，电机3停止从而柱塞泵5停止工作，通过第二单向阀5232和/或第一单向阀5281使油路系统封闭，保持压力不变，从而压缩胶筒8膨胀达到坐封效果；

(3)解封

控制系统通过控制按钮控制电机3反转，电机3的转轴35带动柱塞泵5的转动轴51旋转，控制系统控制第一电磁阀5231的进口端与第二出口端处于打开状态，控制系统控制第二电磁阀5251处于关闭状态，控制系统控制第三电磁阀5261处于打开状态，推力活塞5223上端的第一油腔5226内的油通过第四油路526与第四油路526相通的第三油路525和第三电磁阀5261注入油箱521，油箱521内的油通过泵体55、第一电磁阀5231和第二油路524注入第二油腔5227，从而使推力活塞5223向上移动，推力活塞5223向上移动带动顶套7沿导向套6向远离胶筒8方向移动，当第一推力活塞体52231的上端表面与第一连接体52211的上端内侧面相接触时，电流互感器的电流增大，可编程控制器或工控机发出信号给电机3，电机3停止从而柱塞泵5停止工作，通过第二单向阀5232和/或第一单向阀5281使油路系统封闭，保持压力不变，从而胶筒8收缩达到解封效果；

(4)拆除电动封隔器

通过油田设备将电动封隔器从井下指定深度取出，等待下次使用。

需要说明的是，上面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。

Claims (10)

1.一种电动封隔器，其特征在于：包括中心管和控制系统，所述中心管为空心管,所述中心管圆周依次套设有电机、柱塞泵和导向套，所述柱塞泵的转动轴与电机转轴相连，所述导向套接近电机的一端延伸至柱塞泵内部，所述柱塞泵内部的导向套圆周设有可上下移动的推力活塞，所述导向套远离电机的一端圆周设有配合使用的固定套，所述固定套为圆柱体外形，所述固定套远离导向套的一端设有凸出于圆柱体的阻挡体，所述阻挡体与柱塞泵之间的固定套圆周套设有至少一个胶筒，所述胶筒与推力活塞之间设有顶套，所述顶套的一端套设在导向套圆周且与推力活塞相连，所述顶套的另一端套设在胶筒与推力活塞之间的固定套圆周，所述控制系统通过控制电机的旋转方向从而控制推力活塞和顶套沿远离或接近胶筒的方向移动。

2.根据权利要求1所述的电动封隔器，其特征在于：所述电机转轴为空心转轴，所述柱塞泵的转动轴为空心转动轴，所述电机通过电机的空心转轴套设在中心管圆周对应位置，所述柱塞泵通过柱塞泵的空心转动轴套设在中心管圆周对应位置，所述电机转轴和柱塞泵的转动轴花键连接。

3.根据权利要求2所述的电动封隔器，其特征在于：所述胶筒与顶套配合使用的端部套设有第一胶筒压环，所述胶筒与阻挡体配合使用的端部设有第二胶筒压环。

4.根据权利要求3所述的电动封隔器，其特征在于：所述中心管接近电机的一端套设有第一接头，所述第一接头与电机端部相连。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的电动封隔器，其特征在于：所述柱塞泵还设有泵体，所述泵体上下两端中心管圆周对应设有封闭的油箱和下腔体，所述推力活塞的上端部可沿导向套上下活动的设在下腔体内腔，所述泵体的进油口通过第六油路与油箱相连，所述第六油路上设有第一单向阀，所述泵体的出油口对应下腔体内推力活塞上端位置设有第一油路，所述第一油路上设有第一电磁阀，所述第一电磁阀为两位三通电磁阀，所述第一电磁阀的进口端与泵体的出口端相连，所述第一电磁阀的第一出口端与推力活塞的上端位置相连通，所述第一电磁阀的第二出口端设有与推力活塞下端位置相连的第二油路，所述第二油路接近第一电磁阀的一端设有与油箱相通的第三油路，所述第三油路上设有第二电磁阀，所述第二电磁阀的出口端与第一电磁阀的第一出口端之间设有第四油路，所述第四油路上设有第三电磁阀。

6.根据权利要求5所述的电动封隔器，其特征在于：所述推力活塞设有第一推力活塞体、第二推力活塞体和第三推力活塞体，所述第一推力活塞体、第二推力活塞体和第三推力活塞体分别为圆环体，所述第一推力活塞体设在第二推力活塞体的上端远离中心管的位置，所述第三推力活塞体设在第二推力活塞体下端接近中心管的位置，所述第一推力活塞体的宽度小于第二推力活塞体的宽度，所述第三推力活塞体的宽度小于第二推力活塞体的宽度，所述第一推力活塞体内侧壁、第二推力活塞体上端面与导向套外侧壁之间形成盛放油的第一油腔，第三推力活塞体外侧壁与下腔体内侧壁之间形成第二油腔，所述第二油路远离第一电磁阀的一端与第二油腔相连通，所述第一电磁阀的第一出口端通过第一油路与第一油腔相连通。

7.根据权利要求6所述的电动封隔器，其特征在于：所述下腔体设有连接套，所述连接套设有第一连接体和第二连接体，所述第一连接体为上端封闭的圆环体，所述第二连接体为圆环体，所述第二连接体的上端面与第一连接体的下端面相连，所述第二连接体下端设有与第三推力活塞体配合使用的密封活塞，所述第二推力活塞体上设有第一密封圈，所述密封活塞上套设有第二密封圈。

8.根据权利要求6所述的电动封隔器，其特征在于：所述第一推力活塞体接近中心管的内侧壁上端设有向远离中心管方向延伸的第一环形槽，所述第一环形槽的纵截面为倒圆台形。

9.根据权利要求5所述的电动封隔器，其特征在于：所述第一油路和第三油路之间设有第五油路，所述第五油路的一端与第一单向阀的出口端和第一电磁阀进口端之间的第一油路相连通，所述第五油路的另一端与油箱和第二电磁阀之间的第三油路相连通，所述第五油路上设有能使下腔体向油箱导通的溢流单向阀。

10.根据权利要求5所述的电动封隔器，其特征在于：所述固定套远离胶筒的一端设有第二接头，所述第二接头与中心管相连通。