CN209195348U - 一种拖动压裂封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田井下工具技术领域，尤其涉及一种拖动压裂封隔器，包括坐封机构、中心管、上接头和下接头，所述的中心管外壁铣有换向槽，本封隔器还包括推力机构和旋转机构，所述的坐封机构和推力机构均套装在中心管上，坐封机构位于推力机构的上方，所述的旋转机构包括推力轴承、波形弹簧、旋转体和滑动销，所述的推力轴承和所述的波形弹簧各有两个，所述的旋转体和滑动销各有一个，两个推力轴承分别设置在旋转体的上下两端，两个波形弹簧分别夹在推力轴承与旋转体之间，本实用新型能够满足封隔器一次下井拖动压裂多段的要求，同时缓解了滑动销与中心管之间的冲击力，防止滑动销被剪断，降低了机械故障的发生几率。

Description

一种拖动压裂封隔器

技术领域

本实用新型属于油田井下工具技术领域，尤其涉及一种拖动压裂封隔器。

背景技术

在井下压裂作业中，现应用的底部的封隔器均为扩张式胶筒封隔器，通过液压胀封实现坐封，在拖动压裂过程中发现，扩张式封隔器在打压膨胀时会出现胀坏的情况，且打压的水中含砂，砂进入封隔器内部，会导致封隔器解封不彻底，增加胶筒与套管间的摩擦，在拖动压裂2-3次以后会出现钢带断裂的情况，不能满足封隔器一次下井拖动压裂多段的要求，多次起下钻不但会增加作业成本，也会使作业风险增加，因此需要一种使用寿命更长的底部封隔器。

实用新型内容

为解决背景技术中的问题，本实用新型提供一种拖动压裂封隔器，本实用新型可重复坐封，而且降低了机械故障的发生几率。

本实用新型提供的技术方案是：一种拖动压裂封隔器，包括坐封机构、中心管、上接头和下接头，中心管的上下两端分别与上接头和下接头螺纹连接并由锁钉固定，所述的中心管外壁铣有换向槽，本封隔器还包括推力机构和旋转机构，所述的坐封机构和推力机构均套装在中心管上，所述的坐封机构包括压缩式胶筒组件，所述的坐封机构位于推力机构的上方，所述的坐封机构下端螺纹连接有椎体，所述的椎体的椎尖端向下，所述的推力机构包括卡瓦、摩擦块、摩擦块载体和旋转体保护罩，所述的摩擦块载体上部沿周向开有用于安装卡瓦的卡瓦槽，卡瓦安装在卡瓦槽内，卡瓦上设置有卡瓦弹簧，摩擦块载体上部设置有挡环一，所述的卡瓦弹簧的自由端抵在挡环一内侧，摩擦块载装在摩擦块载体上，摩擦块与摩擦块载体之间设置有摩擦弹簧，所述的卡瓦与摩擦块之间设置有挡环二，所述的挡环二包括两个半圆环，所述的挡环二外侧焊接有挡环三，所述的挡环三将卡瓦下部及摩擦块上部压装在挡环三内侧，所述的旋转体保护罩螺纹连接在摩擦块载体上并通过锁钉固定；所述的旋转机构设置在旋转体保护罩内，旋转机构的上端与摩擦块载体相接触，旋转机构的下端与旋转体保护罩内侧相接处，所述的旋转机构包括推力轴承、波形弹簧、旋转体和滑动销，所述的推力轴承和所述的波形弹簧各有两个，所述的旋转体和滑动销各有一个，两个推力轴承分别设置在旋转体的上下两端，两个波形弹簧分别夹在推力轴承与旋转体之间，所述的滑动销安装在旋转体上，滑动销的轴向为旋转体的径向，旋转体内侧的滑动销端部抵在中心管外壁的换向槽内；

所述的卡瓦下部内侧与中心管之间设置有收缩弹簧；所述的上接头和下接头上均带有扶正条。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型的胶筒为压缩式胶筒，坐封不需要打压，胶筒内不进砂，因为压缩式胶筒与扩张式胶筒的连接结构及坐封方式的不同，所以压缩式胶筒的使用寿命要比扩张式胶筒的寿命长，本实用新型的胶筒解封彻底，解封后胶筒有足够的行程和空间供其还原，与套管之间不产生强烈摩擦，受挤压后很快还原，很好的保护了胶筒不受损坏，能满足封隔器一次下井拖动压裂多段的要求。

2、本实用新型通过设置波形弹簧避免了上提、下放时冲击力对滑动销的直接作用，降低了滑动销被剪断的概率，降低了机械故障的发生。

3、本实用新型的旋转机构使用的均为标准件，在后期维修时可很方便的购买，有利于节省维修费用、提高维修时间。

4、本实用新型坐封时只是依靠管柱自身的重力，省去了打压配套操作设施。

5、卡瓦是弧形结构，卡瓦上部向外扩张时，卡瓦下部向内收缩，只是将收缩弹簧压缩，并没有其他阻碍其向内收缩的摩擦力，所以卡瓦上部扩张所需要的力较小，有利于卡瓦快速锚定套管壁。

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。

图中：1-上接头，2-中心管，3-椎体，4-卡瓦，5-卡瓦弹簧，6-挡环一，7-压缩弹簧，8-挡环二，9-挡环三，10-摩擦块，11-摩擦弹簧，12-摩擦块载体，13-旋转体保护罩，14-推力轴承，15-波形弹簧，16-滑动销，17-下接头，18-旋转体，19-压缩式胶筒组件。

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1-2，本实施例包括坐封机构、中心管2、上接头1和下接头17，中心管2的上下两端分别与上接头1和下接头17螺纹连接并由锁钉固定，所述的中心管2外壁铣有换向槽。以上为现有技术中已经存在的结构，在此不再赘述。

本实用新型的创新点在于：

本实施例还包括推力机构和旋转机构，所述的坐封机构和推力机构均套装在中心管2上，所述的坐封机构包括压缩式胶筒组件19，所述的坐封机构位于推力机构的上方，所述的坐封机构下端螺纹连接有椎体3，所述的椎体3的椎尖端向下，所述的推力机构包括卡瓦4、摩擦块10、摩擦块载体12和旋转体保护罩13，所述的摩擦块载体12上部沿周向开有用于安装卡瓦4的卡瓦槽，卡瓦4安装在卡瓦槽内，卡瓦4上设置有卡瓦弹簧5，摩擦块载体12上部设置有挡环一6，所述的卡瓦弹簧5的自由端抵在挡环一6内侧，卡瓦4在卡瓦弹簧5弹力的作用下始终保持向内收缩的趋势，摩擦块10载装在摩擦块载体12上，本实施例中摩擦块的数量为5个，每一个摩擦块10与摩擦块载体12之间均设置有一组摩擦弹簧11，所述的卡瓦4与摩擦块10之间设置有挡环二8，为了方便安装，所述的挡环二8包括两个半圆环，所述的挡环二8外侧焊接有挡环三9，所述的挡环三9将卡瓦4下部及摩擦块10上部压装在挡环三9内侧，所述的旋转体保护罩13螺纹连接在摩擦块载体12上并通过锁钉固定；所述的旋转机构设置在旋转体保护罩13内，旋转机构的上端与摩擦块载体12相接触，旋转机构的下端与旋转体保护罩13内侧相接处，所述的旋转机构包括推力轴承14、波形弹簧15、旋转体18和滑动销16，本实用新型的旋转机构使用的均为标准件，在后期维修时可很方便的购买，有利于节省维修费用、提高维修时间。所述的推力轴承14和所述的波形弹簧15各有两个，所述的旋转体18和滑动销16各有一个，两个推力轴承14分别设置在旋转体18的上下两端，两个波形弹簧15分别夹在推力轴承14与旋转体18之间，波形弹簧15起到减震的作用，缓解了上提、下放时，中心管2的换向槽上、下死点与滑动销16之间产生较大的瞬间冲击力，降低了滑动销16被剪断的概率，降低了机械故障的发生。所述的滑动销16安装在旋转体18上，滑动销16的轴向为旋转体18的径向，旋转体18内侧的滑动销16端部抵在中心管2外壁的换向槽内；

所述的两个推力轴承14分别与摩擦块载体12和旋转体保护罩13相接触，接触处的摩擦块载体12和旋转体保护罩13分别开有镶嵌凹槽，推力轴承14的部分嵌入镶嵌凹槽内，避免了因推力轴承14的窜动而导致的机械故障。

为了使下放过程中以及解封以后卡瓦4上部收缩的更加到位，在所述的卡瓦4下部内侧与中心管2之间设置有收缩弹簧7；收缩弹簧7给卡瓦4下部一个向外的扩张力，因为卡瓦4是弧形结构的，所以当下部向外扩张时，上部就会向内收缩，下放过程会更加顺畅。

另外，卡瓦4上部扩张时，卡瓦4下部向内收缩，只是将收缩弹簧7压缩，并没有其他阻碍其向内收缩的摩擦力，所以卡瓦4上部扩张所需要的力较小，有利于卡瓦4快速锚定套管壁。

所述的上接头1和下接头17上均带有扶正条，上接头1和下接头17本身起到扶正作用，不需要额外连接扶正器，节省了井下工具。

本实用新型座封下井时，滑动销16处于换向槽的短轨道下死点，卡瓦4不扩张，保证顺利下井。当封隔器下至到目标位置时，上提管柱一定高度，滑动销16滑入换向槽的长轨道，然后下放管柱，使滑动销16切换至换向槽的长轨道，椎体3下行推动卡瓦4，迫使卡瓦4上部受力扩张，扩张后的卡瓦锚定在套管内壁上，因为力的作用是相互的，卡瓦4给椎体3向上的推力，使压缩式胶筒径向胀大，密封油套管环形空间，完成座封，本实用新型坐封时只是依靠管柱自身的重力下行，省去了打压配套工具。

本实用新型解封时上提管柱，胶筒及卡瓦4复位，封隔器解封。

本实用新型用到的是压缩式胶筒，坐封不需要打压，胶筒内不进砂，因为压缩式胶筒与扩张式胶筒的连接结构及坐封方式的不同，所以压缩式胶筒的使用寿命要比扩张式胶筒的寿命长，本实用新型的胶筒解封的彻底，解封后胶筒与套管之间不产生摩擦，很好的保护了胶筒不受损坏，能满足封隔器一次下井拖动压裂多段的要求，经使用，本实用新型一次下井可拖动压裂8段以上。

Claims (3)

1.一种拖动压裂封隔器，包括坐封机构、中心管（2）、上接头（1）和下接头（17），中心管（2）的上下两端分别与上接头（1）和下接头（17）螺纹连接并由锁钉固定，所述的中心管（2）外壁铣有换向槽，其特征在于：本封隔器还包括推力机构和旋转机构，所述的坐封机构和推力机构均套装在中心管（2）上，所述的坐封机构包括压缩式胶筒组件（19），所述的坐封机构位于推力机构的上方，所述的坐封机构下端螺纹连接有椎体（3），所述的椎体（3）的椎尖端向下，所述的推力机构包括卡瓦（4）、摩擦块（10）、摩擦块载体（12）和旋转体保护罩（13），所述的摩擦块载体（12）上部沿周向开有用于安装卡瓦（4）的卡瓦槽，卡瓦（4）安装在卡瓦槽内，卡瓦（4）上设置有卡瓦弹簧（5），摩擦块载体（12）上部设置有挡环一（6），所述的卡瓦弹簧（5）的自由端抵在挡环一（6）内侧，摩擦块（10）载装在摩擦块载体（12）上，摩擦块（10）与摩擦块载体（12）之间设置有摩擦弹簧（11），所述的卡瓦（4）与摩擦块（10）之间设置有挡环二（8），所述的挡环二（8）包括两个半圆环，所述的挡环二（8）外侧焊接有挡环三（9），所述的挡环三（9）将卡瓦（4）下部及摩擦块（10）上部压装在挡环三（9）内侧，所述的旋转体保护罩（13）螺纹连接在摩擦块载体（12）上并通过锁钉固定；所述的旋转机构设置在旋转体保护罩（13）内，旋转机构的上端与摩擦块载体（12）相接触，旋转机构的下端与旋转体保护罩（13）内侧相接处，所述的旋转机构包括推力轴承（14）、波形弹簧（15）、旋转体（18）和滑动销（16），所述的推力轴承（14）和所述的波形弹簧（15）各有两个，所述的旋转体（18）和滑动销（16）各有一个，两个推力轴承（14）分别设置在旋转体（18）的上下两端，两个波形弹簧（15）分别夹在推力轴承（14）与旋转体（18）之间，所述的滑动销（16）安装在旋转体（18）上，滑动销（16）的轴向为旋转体（18）的径向，旋转体（18）内侧的滑动销（16）端部抵在中心管（2）外壁的换向槽内。

2.根据权利要求1所述的一种拖动压裂封隔器，其特征在于：所述的卡瓦（4）下部内侧与中心管（2）之间设置有收缩弹簧（7）。

3.根据权利要求1所述的一种拖动压裂封隔器，其特征在于：所述的上接头（1）和下接头（17）上均带有扶正条。