CN209195340U - 一种油田井场便捷可修复水井封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田井下工具技术领域，尤其涉及一种油田井场便捷可修复水井封隔器，包括上接头、中心管、下接头和上挡环，中心管上端螺纹连接上接头，中心管下端螺纹连接下接头，所述的中心管的中部螺纹连接上挡环并通过稳钉固定，所述的上挡环螺纹连接上外套，上挡环由特制稳钉二固定有外中心管，外中心管上面安装及连接有封隔器胶筒、卡簧连接架、卡簧、卡簧挂，下接头螺纹连接有下外套并通过稳钉固定。所有的金属材质的零部件外表面设置有电镀层，所有的橡胶件均为抗老化橡胶件。本实用新型解决了封隔器拆卸困难且损伤零部件的问题，提高了零部件的防腐性、抗老化性，可在井场、快捷、方便地拆装维修，使封隔器能够再利用，节约了使用成本。

Description

一种油田井场便捷可修复水井封隔器

技术领域

本实用新型属于油田井下工具技术领域，尤其涉及一种油田井场便捷可修复水井封隔器。

背景技术

油田分层注水正在朝着精细化方向发展，注水层位的细分有的注水井已经达到7级以上，再加上每口注水井都使用套管保护封隔器甚至是两级套管保护封隔器，使用的水井封隔器数量巨大，某油田每年花费亿元。

修复现用水井封隔器，存在的问题是：现用水井封隔器在设计上没有考虑拆卸问题，卸扣处没有打备钳的地方，而且拆卸口往往不止一个，卸扣时不知道哪个拆卸口被卸开，只能在中心管上打备钳，造成中心管这个主要零件的损坏，以及其他零件的损坏，拆卸极其困难；零件锈蚀严重，以及拆卸损坏，可重复利用零件少；为了更换全部密封胶圈需要拆开所有零件，造成水井封隔器修复困难，人工成本高，修复价值低。

发明内容

为了解决背景技术中存在的不足，本实用新型专利提供一种井场便捷可修复水井封隔器，克服了封隔器拆装难且伤中心管及其他零部件的问题，本申请可以在井场、便捷地拆装维修修复水井封隔器，大大地降低了水井注水工具封隔器的使用成本。

本实用新型采用的技术方案是：一种油田井场便捷可修复水井封隔器，包括上接头、中心管、下接头和上挡环，其特征在于：上接头内壁与中心管上端螺纹连接并由特制稳钉一固定，上接头外壁套有上外套，中心管与上外套之间留有环腔A，所述的环腔A上部对应的中心管沿周向开有通孔，环腔A下部对应的上外套沿周向开有用于进液的通孔，环腔A内设置有洗井活塞，洗井活塞可在环腔A内滑动，中心管的中部螺纹连接有上挡环并通过稳钉固定，所述的上挡环外壁上铣有用于钳卡的四方平面，四方平面上方的上挡环与上外套螺纹连接，上挡环下端通过特制稳钉二连接有外中心管，上挡环与外中心管作为一个整体与中心管之间留有用于过液的环腔B，所述的环腔B上部对应的上挡环沿周向开有用于过液的通孔，环腔B下部对应的外中心管沿周向开有用于出液的通孔，所述的外中心管上套装有边胶筒、挡环、中胶筒和胶筒下挡环，外中心管的下端螺纹连接有卡簧连接架，所述的胶筒下挡环下端抵在卡簧连接架上，卡簧连接架上套装有卡簧，卡簧连接架通过螺纹连接有能够承托卡簧的卡簧托，卡簧的外壁设置有与卡簧相匹配的卡簧挂，所述的胶筒下挡环的下端通过坐封剪钉连接有下外套，所述的下外套下端与下接头螺纹连接并由稳钉固定，下接头的内侧与中心管螺纹连接，下接头的外壁铣有用于钳卡的四方平面，下外套与中心管之间留有环腔C，所述的环腔C下部对应的中心管沿周向开有用于进液的通孔，所述的环腔C内设置有释放活塞，释放活塞可在环腔C内滑动，所述的卡簧挂抵在胶筒下挡环与释放活塞之间。

所述的特制稳钉一和特制稳钉二均为沉头内六角螺栓，所述的沉头内六角螺栓使用ds≥8mm。所有的金属材质的零部件外表面设置有电镀层，所有的橡胶件均为抗老化橡胶件；

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型中中心管与上挡环相连并通过稳钉固定，在上挡环外部铣有四方平面，拆卸时钳子间接将卡紧力作用在中心管上，方便了中心管与上外套和上接头、下外套和下接头的拆装，拆卸位置准确。

2.本实用新型中的特制稳钉一和特制稳钉二均为沉头内六角螺栓，且沉头内六角螺栓的无丝杆直径ds≥8mm，较大的螺栓直径是为沉头提供一个较大的内六角，方便外径较大的内六角扳手能够使用，扳手外径大则强度大，受力损坏的可能性降低，实现了能够拆装特制稳钉一和特制稳钉二目的。

3.本实用新型只是通过拆卸更换特制稳钉二和拆卸下接头和下外套，就可以实现拆卸并更换外中心管、边胶筒、挡环、中胶筒、胶筒下挡环、坐封剪钉、簧连接架、卡簧、卡簧托、卡簧挂，十分便捷，提高了拆装效率。

4.本实用新型通过将金属零件外表面设置电镀层，橡胶件使用抗老化橡胶，大大提升了零部件的重复使用率，节约了使用成本。

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处的放大图。

图3是图1中B处的放大图。

图中：1-上接头，2-特制稳钉一，3-上外套，4-中心管，5-洗井活塞，6-上挡环，7-特制稳钉二，8-边胶筒，9-外中心管，10-挡环，11-中胶筒，12-胶筒下挡环，13-坐封剪钉，14-卡簧连接架，15-卡簧，16-卡簧托，17-卡簧挂，18-下外套，19-释放活塞，20-下接头，21-环腔A，22-环腔B，23-环腔C，24-四方平面。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：

结合附图1-3，一种油田井场便捷可修复水井封隔器，包括上接头1、中心管4和下接头20，上接头1用于连接上部注水管柱的下端，下接头20用于连接下部注水管柱的上端，上接头1内壁与中心管4上端螺纹连接并由特制稳钉一2固定，所述的特制稳钉一2为沉头内六角螺栓，螺栓部分无丝杆直径ds≥8mm，较大的螺栓直径是为沉头提供一个较大的内六角，方便外径较大的内六角扳手能够使用，扳手外径大则强度大，受力损坏的可能性降低，即实现了能够拆装又到达了节约工具的目的。上接头1外壁套有上外套3，中心管4与上外套3之间留有环腔A21，所述的环腔A21上部对应的中心管4沿周向开有通孔，环腔A21下部对应的上外套3沿周向开有用于进液的通孔，环腔A21内设置有洗井活塞5，洗井时洗井活塞5可在环腔A21内滑动，中心管4的中部螺纹连接有上挡环6并通过稳钉固定，所述的上挡环6外壁上铣有用于钳卡的四方平面24，四方平面24上方的上挡环6与上外套3螺纹连接，拆卸时钳子间接将卡紧力作用在中心管4上，方便了中心管4与上接头1、下接头20的拆装，保护了中心管4不受损坏，拆卸位置准确，有效提高了拆装效率。上挡环6下端通过特制稳钉二7连接有外中心管9，所述的特制稳钉二7为沉头内六角螺栓，螺栓部分无丝杆直径ds≥8mm，较大的螺栓直径是为沉头提供一个较大的内六角，方便外径较大的内六角扳手能够使用，扳手外径大则强度大，受力损坏的可能性降低，即实现了能够拆装又到达了节约工具的目的，所述的特制稳钉二7分为三段，内六角沉头段、大直径段螺纹和小直径段，所述的小直径段在端部，小直径段作为解封剪断销钉使用，用于固定外中心管9，当起出管柱时上提封隔器，封隔器胶筒与套管壁摩擦力大于特制稳钉二7的剪断力时被剪断，封隔器解封。上挡环6与外中心管9作为一个整体与中心管4之间留有用于过液的环腔B22，所述的环腔B22上部对应的上挡环6沿周向开有用于过液的通孔，环腔B22下部对应的外中心管9沿周向开有用于出液的通孔，洗井过程中，洗净液从上外套3的进液通孔进入，推动洗井活塞5上行，连通了上挡环6上的过液通孔后进入到环腔B22中，最后从外中心管9上的出液通孔流出，整个洗井液的流动过程形成了洗井通道，使本封隔器具有洗井功能。所述的外中心管9上套装有边胶筒8、挡环10、中胶筒11和胶筒下挡环12，外中心管9的下端螺纹连接有卡簧连接架14，所述的胶筒下挡环12下端抵在卡簧连接架14上，卡簧连接架14上套装有卡簧15，卡簧连接架14通过螺纹连接有能够承托卡簧15的卡簧托16，卡簧15的外壁设置有与卡簧15相匹配的卡簧挂17，所述的胶筒下挡环12的下端通过坐封剪钉13连接有下外套18，所述的下外套18下端与下接头20螺纹连接并由稳钉固定，下外套18会跟随下接头20的转动而转动，下接头20的内侧与中心管4螺纹连接，下接头20的外壁铣有用于钳卡的四方平面24，卸扣下接头20时，钳夹住下接头20，转动与中心管相连的上挡环6，就可以将下接头20连通下外套18一起卸扣，下外套18与中心管4之间留有环腔C23，所述的环腔C23下部对应的中心管4沿周向开有用于进液的通孔，向中心管4内打压时，液体从中心管4的通孔进入环腔C23，所述的环腔C23内设置有释放活塞19，释放活塞19可在环腔C23内滑动，液压推动释放活塞19上行，所述的卡簧挂17抵在胶筒下挡环12与释放活塞19之间，上行的力逐渐增大，将坐封剪钉13剪断，经过力的传递将推力作用到胶筒下档环12、边胶筒8、挡环10、中胶筒11上，使边胶筒8和中胶筒11横向膨胀，实现坐封。

为了避免井下环境对封隔器各个零部件的腐蚀，所有的金属材质的零部件外表面设置有电镀层，且电镀层厚度不小于8微米，所有的橡胶件均为抗老化橡胶件，提高了各个零部件的重复使用率，节约了使用成本。

所述的特制稳钉二7的孔位与所述的四方平面24位置交错排列，防止打备钳时伤扣。

本实用新型的坐封过程是：向中心管4内打水压，中心管4内的上下两个通孔同时进液，从上通孔进入的液压将洗井活塞5向下压，洗井活塞5将洗井通道封隔。从下通孔进入的液压将释放活塞19向上推，推力将坐封剪钉13剪断，推动卡簧挂17和胶筒下挡环12进行压缩边胶筒8和中胶筒11，使胶筒膨胀，卡簧挂17锁死在卡簧15上，推力不减退，实现封隔器的坐封。

本实用新型的解封过程是：在坐封状态下，上提注水管柱，串接在注水管柱上的封隔器跟随上提，套管壁对封隔器膨胀的胶筒施加向下的摩擦力，胶筒将力传递给胶筒下挡环12，通过卡簧挂17、卡簧15、卡簧托16、卡簧连接架14、外中心管9传递将向下的力作用在特制稳钉二7上，特制稳钉二7被剪断，解除对胶筒的锁定，实现封隔器解封。

需要说明的是本实用新型按照维修时是否需要更换及零件用途分为五部分：①必须更换部分：外中心管9、边胶筒8、挡环10、中胶筒11、胶筒下挡环12、卡簧连接架14、卡簧15、卡簧托16、卡簧挂17；②打备钳部分：中心管4、上挡环6；③检查或更换洗井活塞部分：上接头1、上外套3；④活动部件：洗井活塞5、释放活塞19；⑤容易拆装部分：下外套18、下接头20。

本实用新型的拆卸及重新安装过程是：

1.封隔器起出后，清洗外表面的油污。

2.卸掉上挡环6上的特制稳钉二7。

在上挡环6的四方平面24处打备钳，卸扣下接头20，将下外套18和下接头20同时卸开。

3.抽出释放活塞19，将必须更换部分(外中心管9、边胶筒8、挡环10、中胶筒11、胶筒下挡环12、卡簧连接架14、卡簧15、卡簧托16、卡簧挂17)抽出来，更换一套事先预备好的必须更换部分，上部使用新的特制稳钉二7连接。

4.上推释放活塞19，上扣下外套18和下接头20。使用坐封剪钉13将下外套18胶筒和下挡环12连接。

5.卸扣上外套3检查洗井活塞5是否损坏或有无脏污，如果需要拆卸清洗，先卸掉特制稳钉一2再卸扣上接头1，抽出洗井活塞5进行清洗或更换，然后下推洗井活塞5，上扣上接头1，上扣特制稳钉一2，上扣上外套3；如果不需要清洗或更换洗井活塞5，直接将上外套3上扣。

本实用新型解决了现有封隔器的中心管4外壁不能打备钳拆装困难和卸扣位置不准确的技术问题，同时本实用新型考虑到了并解决了拆装时用到的内六角扳手容易损坏的问题。为了使零部件能够很好的进行再利用，本实用新型将所有的金属零部件进行了电镀，所有的橡胶件全部为抗老化橡胶，大大提升了零部件的再利用率，经计算，修复一个封隔器的成本是购买新封隔器成本的30％。

Claims (3)

1.一种油田井场便捷可修复水井封隔器，包括上接头（1）、中心管（4）、下接头（20）和上挡环（6），其特征在于：上接头（1）内壁与中心管（4）上端螺纹连接并由特制稳钉一（2）固定，上接头（1）外壁套有上外套（3），中心管（4）与上外套（3）之间留有环腔A（21），所述的环腔A（21）上部对应的中心管（4）沿周向开有通孔，环腔A（21）下部对应的上外套（3）沿周向开有用于进液的通孔，环腔A（21）内设置有洗井活塞（5），洗井活塞（5）可在环腔A（21）内滑动，中心管（4）的中部螺纹连接有上挡环（6）并通过稳钉固定，所述的上挡环（6）外壁上铣有用于钳卡的四方平面（24），四方平面（24）上方的上挡环（6）与上外套（3）螺纹连接，上挡环（6）下端通过特制稳钉二（7）连接有外中心管（9），上挡环（6）与外中心管（9）作为一个整体与中心管（4）之间留有用于过液的环腔B（22），所述的环腔B（22）上部对应的上挡环（6）沿周向开有用于过液的通孔，环腔B（22）下部对应的外中心管（9）沿周向开有用于出液的通孔，所述的外中心管（9）上套装有边胶筒（8）、挡环（10）、中胶筒（11）和胶筒下挡环（12），外中心管（9）的下端螺纹连接有卡簧连接架（14），胶筒下挡环（12）下端抵在卡簧连接架（14）上，卡簧连接架（14）上套装有卡簧（15），卡簧连接架（14）通过螺纹连接有能够承托卡簧（15）的卡簧托（16），卡簧（15）的外壁设置有与卡簧（15）相匹配的卡簧挂（17），所述的胶筒下挡环（12）的下端通过坐封剪钉（13）连接有下外套（18），所述的下外套（18）下端与下接头（20）螺纹连接并由稳钉固定，下接头（20）的内侧与中心管（4）螺纹连接，下接头（20）的外壁铣有用于钳卡的四方平面（24），下外套（18）与中心管（4）之间留有环腔C（23），所述的环腔C（23）下部对应的中心管（4）沿周向开有用于进液的通孔，所述的环腔C（23）内设置有释放活塞（19），释放活塞（19）可在环腔C（23）内滑动，所述的卡簧挂（17）抵在胶筒下挡环（12）与释放活塞（19）之间。

2.根据权利要求1所述的一种油田井场便捷可修复水井封隔器，其特征在于：所述的特制稳钉一（2）和特制稳钉二（7）均为沉头内六角螺栓，所述的沉头内六角螺栓无丝杆直径ds≥8mm。

3.根据权利要求1所述的一种油田井场便捷可修复水井封隔器，其特征在于：所有的金属材质的零部件外表面设置有电镀层，所有的橡胶件均为抗老化橡胶件。