CN209129576U - 一种大通径过电缆封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大通径过电缆封隔器，包括中心管，在中心管上设置有密封机构、锚定机构和悬挂机构；所述密封机构包括上规环、下规环、胶筒、隔环、活塞套、活塞、连接套、锁环、剪切套，所述锚定机构位于密封机构下方，所述的悬挂机构位于中心管的底部。过电缆封隔器在一定压力的作用下，下规环带动推动活塞套，活塞套带动连接套及锁环向上运动，使得胶筒不断受压而扩张，活塞向下运动，锚定机构的卡瓦伸出卡瓦笼，锁环与活塞相互锁定，当压力增加到一定数值时候卡瓦完全伸出，卡住套管，胶筒在径向完全扩张开，套管上下环空完全隔离。

Description

一种大通径过电缆封隔器

技术领域

本实用新型属于石油、天然气完井技术领域，具体涉及一种大通径过电缆封隔器。

背景技术

在油田完井行业领域，为了有效封隔油管和套管环空，悬挂生产管柱，实现油田正常生产作业的需要，保证生产安全和最大限度的控制地层，常常使用封隔器。

目前，国内生产用封隔器普遍存在密封能力差、寿命短、悬挂能力低、易误解封、途遇阻后不易通过遇阻点等问题；进口封隔器价格昂贵、供货周期长、而且也经常出现座封失败的现象，影响作业效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大通径过电缆封隔器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种大通径过电缆封隔器，包括中心管，在中心管上设置有密封机构、锚定机构和悬挂机构；

所述密封机构包括上规环、下规环、胶筒、隔环、活塞套、活塞、连接套、锁环、剪切套，所述上规环固定套装在中心管上，下规环滑动安装在中心管上，胶筒安装在上规环和下规环之间的中心管管段上，活塞滑动安装在中心管上，活塞套安装在活塞外侧，且活塞套的上端与下规环相连接，活塞套的下端与连接套上端相连接，连接套位于在活塞外侧，所述锁环安装在连接套与活塞之间，连接套的下端与剪切套连接，剪切套套装在活塞上，并且在剪切套和活塞之间设置有第一剪切销钉；所述下规环、活塞、中心管和活塞套形成有液压腔，并在中心管上设置有与液压腔内部相连通的传压孔；

所述锚定机构位于密封机构下方，锚定机构包括上锥体、卡瓦弹簧、卡瓦、卡瓦笼、限位环、下锥体，所述上锥体滑动套装在中心管上，上锥体的上端与活塞的下端相连接，上椎体通过第二剪切销钉与卡瓦笼上端固定，卡瓦笼下端与限位环连接，限位环套装在下椎体上，下椎体通过第三剪切销钉套装在中心管上；所述卡瓦和卡瓦弹簧安装在上锥体、下锥体、卡瓦三者所形成的空间内；

所述的悬挂机构位于中心管的底部。

在上述技术方案中，中心管内轴向设置有一个主通道、一个电缆穿越通道、一个放气阀通道、以及两个管线穿越通道。

在上述技术方案中，在活塞的外壁设置有锯齿螺纹，锁环的内壁设置有能够与其配合的齿槽，活塞的锯齿螺纹方向向上，用于承受锁环的向下轴向力，以使锁环的齿槽能够沿活塞的锯齿螺纹向上运动，但不能向下运动。

在上述技术方案中，所述锁环和连接套之间通过锯齿配合。

在上述技术方案中，在液压腔中设置隔环。

在上述技术方案中，在连接套和锁环之间嵌装有防转销钉。

在上述技术方案中，其中上锥体和下锥体的相对面均为锥面，卡瓦的两端也为锥面，当上锥体和下锥体相对接近运动时，卡瓦在锥面的作用下向外涨开，所述卡瓦弹簧的作用是为卡瓦提供向内的恢复力。

在上述技术方案中，下锥体内壁设置有卡簧，并且中心管上设置有一凹槽，凹槽位于悬挂机构上方的中心管上，当下锥体向下运动至悬挂机构处时，卡簧能够卡入凹槽中。

在上述技术方案中，悬挂机构包括悬挂套和下接头，下接头安装在中心管的底端，悬挂套套装在中心管上并与下接头通过螺纹连接，进一步的，悬挂套还通过悬挂块悬挂在中心管上。

在上述技术方案中，在下规环与中心管间设置有“O”型圈，在活塞与中心管间也设置有“O”型圈，通过“O”型圈保证液压腔的密封性。

本实用新型的优点和有益效果为：

过电缆封隔器在一定压力的作用下，下规环带动推动活塞套，活塞套带动连接套及锁环向上运动，使得胶筒不断受压而扩张，活塞向下运动，锚定机构的卡瓦伸出卡瓦笼，锁环与活塞相互锁定，当压力增加到一定数值时候卡瓦完全伸出，卡住套管，胶筒在径向完全扩张开，套管上下环空完全隔离。本新型封隔器活塞处销钉先剪切，卡瓦伸出卡住套管与胶筒受挤压扩张同时进行，可保证卡瓦完全卡住套管，保证悬挂可靠，胶筒完全坐封，保证密封可靠性。可以根据作业需要，通过上提油管管柱，实现回收封隔器。

附图说明

图1是本实用新型的大通径过电缆封隔器的结构示意图。

图2是图1中液压腔处的局部放大图。

图3是图1中锁环处的局部放大图。

图4是图1中锚定机构处的局部放大图。

图5是图1中凹槽处的局部放大图。

图6是图1的俯视图。

图7是图1的A向剖视图。

图8是图1的C向剖视图。

其中：

1、中心管；1-1、主通道；1-2、电缆穿越通道；1-3、放气阀通道；1-4、管线穿越通道；2、上规环；3、下规环；4、隔环；5、活塞套；6、活塞；7、连接套；8、锁环；9、防转销钉；10、剪切套；11、上锥体；12、卡瓦弹簧；13、卡瓦；14、卡瓦笼；15、限位环；16、下锥体；17、卡簧；18、悬挂套；19、下接头；20、胶筒；21、悬挂块；22、凹槽；23、传压孔；a、第一剪切销钉；b、第二剪切销钉；c、第三剪切销钉；d、“O”型圈。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一：

参见附图，一种大通径过电缆封隔器，包括中心管1，中心管1内轴向设置有一个主通道1-1、一个电缆穿越通道1-2、一个放气阀通道1-3、以及两个管线穿越通道1-4，在中心管1上设置有密封机构、锚定机构和悬挂机构。

所述密封机构包括上规环2、下规环3、胶筒20、隔环4、活塞套5、活塞6、连接套7、锁环8、防转销钉9、剪切套10，所述上规环2固定套装在中心管1上，下规环3滑动安装在中心管1上，胶筒20安装在上规环2和下规环3之间的中心管1管段上，活塞6滑动安装在中心管1上，活塞套5安装在活塞6外侧，且活塞套5的上端与下规环3相连接，活塞套5的下端与连接套7上端相连接，连接套7位于在活塞6外侧，所述锁环8安装在连接套7与活塞6之间，所述防转销钉9嵌装在连接套7和锁环8上，连接套7的下端与剪切套10连接(螺纹连接)，剪切套10套装在活塞6上，并且在剪切套10和活塞6之间设置有第一剪切销钉a；所述下规环3、活塞6、中心管1和活塞套5形成有液压腔，并在中心管1上设置有与液压腔内部相连通的传压孔23，并且在液压腔中设置隔环4(隔环4作用是分隔下规环3和活塞6，使之间预留出液压腔)；进一步的，在活塞6的外壁设置有锯齿螺纹6-1，锁环8的内壁设置有能够与其配合的齿槽8-1，活塞6的锯齿螺纹方向向上(向胶筒方向)，用于承受锁环8的向下轴向力，以使锁环8的齿槽能够沿活塞6的锯齿螺纹向上运动，但不能向下运动。进一步的，所述锁环8和连接套7之间通过锯齿配合。

所述锚定机构位于密封机构下方，锚定机构包括上锥体11、卡瓦弹簧12、卡瓦13、卡瓦笼14、限位环15、下锥体16、卡簧17，所述上锥体11滑动套装在中心管1上，上锥体11的上端与活塞6的下端相连接，以使活塞6能够驱动上锥体11，上椎体11通过第二剪切销钉b与卡瓦笼14上端固定，卡瓦笼14下端与限位环15连接，限位环15套装在下椎体16上，下椎体16通过第三剪切销钉c套装在中心管1上(图7)；所述卡瓦13和卡瓦弹簧12安装在上锥体11、下锥体16、卡瓦13三者所形成的空间内，其中上锥体11和下锥体16的相对面均为锥面，卡瓦13的两端也为锥面，当上锥体11和下锥体16相对接近运动时，卡瓦13在锥面的作用下向外涨开，所述卡瓦弹簧12的作用是为卡瓦13提供向内的恢复力；所述卡簧17的安装在下锥体16内壁上，并且中心管1上设置有一凹槽22，凹槽22位于悬挂机构上方的中心管上，当下锥体16向下运动至悬挂机构处时，卡簧17能够卡入凹槽22中。

所述的悬挂机构位于中心管的底部，悬挂机构包括悬挂套18和下接头19，下接头19安装在中心管的底端，悬挂套18套装在中心管上并与下接头19通过螺纹连接，进一步的，悬挂套18还通过悬挂块21悬挂在中心管1上(图8)。

本实用新型的使用方法如下：

1、穿越电缆及其他管线

过电缆封隔器在穿越电缆过程中：首先丈量好预留电缆和其他管线长度，截断后从下向上将电缆和其他管线穿过封隔器中心管1上的电缆穿越通道1-2和管线穿越通道1-4后，将电缆穿越封隔器利用顶驱或吊车放置于井口，井口做好防护防止落物掉入井内，首先剥除电缆需要密封处电缆外层铁铠甲，将电缆穿过专用电缆密封装置进行密封处理，连接到中心管1上的电缆穿越通道1-2，然后再对其他管线进行管线连接处理。

2、封隔器的座封过程

过电缆封隔器下入到设计位置，在座封过程中，中心管主通道内打压，液体从中心管1上的传压孔23进入液压腔，推动活塞6向下运动，同时推动下规环3向上运动，下规环3拉动活塞套5向上运动，活塞套5拉动连接套7、锁环8和剪切套10向上运动，使剪切套10和活塞6之间的第一剪切销钉a剪断，连接套7在向上运动时会带动锁环8向上滑动，并且锁环8在活塞6向上运动时不能回退；同时，活塞6向下运动推动上锥体11、卡瓦笼14等零件向下运动，当上锥体11与卡瓦笼14之间的第二剪切销钉b剪断后，上锥体11和卡瓦笼14等零部件继续向下运动，使卡瓦13在上、下锥体和卡瓦笼作用下卡紧在井下套管壁上；同时，下规环3向上运动压缩胶筒20膨胀，实现密封封隔器上下环空；完成封隔器坐封后，卸掉油管压力，封隔器保持坐封状态。此时，该过电缆封隔器进入工作状态：放气阀处于打开状态中，封隔器上下处于联通状态，其上下压强相同，封隔器收到的油管悬重重力均通过锚定机构作用到套管上，中心管受向下作用力。

3、封隔器的解封过程

需要解封电缆穿越封隔器时，只需要向上过提油管一定吨位，剪断中心管1与下锥体16之间的第三剪切销钉c，在卡瓦弹簧12作用下，卡瓦13收回，下锥体16底端顶在悬挂机构的悬挂套18上，同时卡簧17卡在中心管1凹槽22处，防止上提下放管柱时封隔器再次坐封，实现封隔器解封。

实施例二：

在实施例一的基础上，进一步的，在下规环3与中心管间设置有“O”型圈d，在活塞6与中心管间也设置有“O”型圈d，通过“O”型圈保证液压腔的密封性。

实施例三：

在实施例一的基础上，进一步的，所述第三剪切销钉c的数量为多个，优选为16个，包括两圈，每圈设置8个。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种大通径过电缆封隔器，其特征在于：包括中心管，在中心管上设置有密封机构、锚定机构和悬挂机构；

所述密封机构包括上规环、下规环、胶筒、隔环、活塞套、活塞、连接套、锁环、剪切套，所述上规环固定套装在中心管上，下规环滑动安装在中心管上，胶筒安装在上规环和下规环之间的中心管管段上，活塞滑动安装在中心管上，活塞套安装在活塞外侧，且活塞套的上端与下规环相连接，活塞套的下端与连接套上端相连接，连接套位于在活塞外侧，所述锁环安装在连接套与活塞之间，连接套的下端与剪切套连接，剪切套套装在活塞上，并且在剪切套和活塞之间设置有第一剪切销钉；所述下规环、活塞、中心管和活塞套形成有液压腔，并在中心管上设置有与液压腔内部相连通的传压孔；

所述锚定机构位于密封机构下方，锚定机构包括上锥体、卡瓦弹簧、卡瓦、卡瓦笼、限位环、下锥体，所述上锥体滑动套装在中心管上，上锥体的上端与活塞的下端相连接，上椎体通过第二剪切销钉与卡瓦笼上端固定，卡瓦笼下端与限位环连接，限位环套装在下椎体上，下椎体通过第三剪切销钉套装在中心管上；所述卡瓦和卡瓦弹簧安装在上锥体、下锥体、卡瓦三者所形成的空间内；

所述的悬挂机构位于中心管的底部。

2.根据权利要求1所述的一种大通径过电缆封隔器，其特征在于：中心管内轴向设置有一个主通道、一个电缆穿越通道、一个放气阀通道、以及两个管线穿越通道。

3.根据权利要求1所述的一种大通径过电缆封隔器，其特征在于：在活塞的外壁设置有锯齿螺纹，锁环的内壁设置有能够与其配合的齿槽，活塞的锯齿螺纹方向向上，用于承受锁环的向下轴向力，以使锁环的齿槽能够沿活塞的锯齿螺纹向上运动。

4.根据权利要求1所述的一种大通径过电缆封隔器，其特征在于：所述锁环和连接套之间通过锯齿配合。

5.根据权利要求1所述的一种大通径过电缆封隔器，其特征在于：在液压腔中设置隔环。

6.根据权利要求1所述的一种大通径过电缆封隔器，其特征在于：在连接套和锁环之间嵌装有防转销钉。

7.根据权利要求1所述的一种大通径过电缆封隔器，其特征在于：其中上锥体和下锥体的相对面均为锥面，卡瓦的两端也为锥面，当上锥体和下锥体相对接近运动时，卡瓦在锥面的作用下向外涨开。

8.根据权利要求1所述的一种大通径过电缆封隔器，其特征在于：下锥体内壁设置有卡簧，并且中心管上设置有一凹槽，凹槽位于悬挂机构上方的中心管上，当下锥体向下运动至悬挂机构处时，卡簧能够卡入凹槽中。

9.根据权利要求1所述的一种大通径过电缆封隔器，其特征在于：悬挂机构包括悬挂套和下接头，下接头安装在中心管的底端，悬挂套套装在中心管上并与下接头通过螺纹连接。

10.根据权利要求1所述的一种大通径过电缆封隔器，其特征在于：在下规环与中心管间设置有“O”型圈，在活塞与中心管间也设置有“O”型圈。