CN210622762U - 多功能试油封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多功能试油封隔器，其特征在于，包括由上至下依次连接成整体的高压封隔器组件、行程开关组件及压差滑套组件，其中，当行程开关组件处于关闭状态时，行程开关组件将压差滑套组件与高压封隔器组件相阻隔，当行程开关组件处于开启状态时，压差滑套组件经由行程开关组件与高压封隔器组件相连通；当压差滑套组件处于关闭状态时，压差滑套组件与外部相阻隔，当压差滑套组件处于开启状态时，压差滑套组件与外部相连通。本实用新型多功能试油封隔器通过管柱内打压坐封座挂，不需要提放管柱，可以实现坐油管挂、安装完水下测试树之后或者坐好采油树之后再进行封隔器坐封座挂、射孔、试油作业，作业更安全，节省作业时间。

Description

多功能试油封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种封隔器。

背景技术

常规的试油工艺首先用射孔枪对目的层段进行射孔，然后下试油管柱进行试油作业。RTTS封隔器的实用新型可以实现射孔+试油的联作测试，一趟管柱实现射孔和试油作业，逐渐成为试油工艺中应用最广泛的工具。但传统的RTTS封隔器试油过程中需要提放、旋转管柱实现坐封解封。试油结束后，需要回收RTTS封隔器，然后打下层水泥塞，再下桥塞封隔下层，最后打上层水泥塞，起下管柱多趟实现弃井，作业时间长、操作复杂、成本高。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种提高试油过程效率的封隔器。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种多功能试油封隔器，其特征在于，包括由上至下依次连接成整体的高压封隔器组件、行程开关组件及压差滑套组件，其中：行程开关组件及压差滑套组件的状态在关闭状态与开启状态之间切换；当行程开关组件处于关闭状态时，行程开关组件将压差滑套组件与高压封隔器组件相阻隔，当行程开关组件处于开启状态时，压差滑套组件经由行程开关组件与高压封隔器组件相连通；当压差滑套组件处于关闭状态时，压差滑套组件与外部相阻隔，当压差滑套组件处于开启状态时，压差滑套组件与外部相连通；

高压封隔器组件包括与行程开关组件相连通的密封筒组件，密封筒组件的上端设有上接头组件，密封筒组件通过上接头组件与服务工具相连，密封筒组件的下端与行程开关组件相连，在密封筒组件外套设有胶筒组合，胶筒组合的上端与密封筒组件外壁上的台阶状凸起相抵，胶筒组合的下端与套设在密封筒组件外的上活塞的上端面相抵，上活塞的下端与套设在密封筒组件外的下活塞的上端相连，下活塞的下端外由上至下依次套设有止退环外套及剪销套；在上活塞及下活塞外设有液缸，液缸的上端与上活塞相连，下端与止退环外套相连；在止退环外套内设有止退环，止退环的外部及内部分别与止退环外套及下活塞螺纹配合；剪销套上设有坐封销钉，通过坐封销钉固定剪销套和下活塞的相对位置；下活塞的下端与套设在密封筒组件外的连接套相连；套设在密封筒组件外的上锥套止退环的端面紧贴连接套的下端面，上锥套止退环与密封筒组件螺纹配合；连接套的下端与卡瓦组件的上端相连，上锥套止退环位于卡瓦组件的上端内侧；卡瓦组件的下端与套设在密封筒组件外的锚定滑套的上端相连；锚定滑套与密封筒组件之间设有下定位环，下定位环套设在密封筒组件外，用于限制锚定滑套的上限位；锚定滑套的下端与下连接套的上端相连；下连接套与密封筒组件之间设有锚定滑套止退环，锚定滑套止退环套设在密封筒组件外，锚定滑套止退环的上端面紧贴锚定滑套的下端面；下连接套内设有解封套，解封套套设在密封筒组件外，并盖住锚定滑套止退环，密封筒组件通过下连接套及解封套与行程开关组件相连。

优选地，所述行程开关组件包括行程开关、行程开关上接头、行程开关弹簧、行程开关下接头；行程开关侧面有流通通道，行程开关设于行程开关上接头内，当所述行程开关组件处于关闭状态时，行程开关上接头将行程开关侧面的流通通道封闭，当所述行程开关组件处于开启状态时，行程开关上接头将行程开关侧面的流通通道打开，所述压差滑套组件经由流通通道与所述高压封隔器组件相连通；行程开关下接头的上端与行程开关上接头相连，下端与所述压差滑套组件相连；行程开关下接头内设有行程开关弹簧，行程开关弹簧的一端顶住行程开关，另一端顶住行程开关下接头内的台阶，通过行程开关弹簧的预紧力使所述行程开关组件的状态保持在关闭状态。

优选地，所述压差滑套组件包括压差滑套上接头、弹簧芯轴、压差滑套弹簧、压差滑套外壳、压差滑套、压差滑套止退环压帽、压帽压差滑套销钉、压差滑套止退环和压差滑套下接头；压差滑套外壳的上端及下端分别设有压差滑套上接头及压差滑套下接头，压差滑套上接头与所述压差滑套组件相连；压差滑套外壳侧边设有与外部相连通的通道；压差滑套外壳内设有弹簧芯轴、压差滑套弹簧、压差滑套、压差滑套止退环压帽、压帽压差滑套销钉及压差滑套止退环；压差滑套通过压帽压差滑套销钉固定在压差滑套外壳内，所述压差滑套组件处于关闭状态时，压差滑套将压差滑套外壳侧面的通道封闭，当所述压差滑套组件处于开启状态时，压差滑套将压差滑套外壳侧面的通道打开；弹簧芯轴及压差滑套止退环压帽分别设于压差滑套的上端及下端；弹簧芯轴外套设有压差滑套弹簧，压差滑套弹簧的上端与弹簧芯轴相抵，下端与压差滑套相抵；在压差滑套止退环压帽的台阶上套设有压差滑套止退环。

优选地，所述密封筒组件包括上密封筒及下密封筒，上密封筒的上端与所述上接头组件相连，下端与下密封筒的上端相连，下密封筒的下端与所述行程开关组件相连。

优选地，所述上接头组件包括反扣螺套、上接头及反扣拉力头，反扣螺套设于上接头内，所述密封筒组件的上端设于上接头内，所述密封筒组件位于上接头内的端部的内壁上设有反扣拉力头。

优选地，所述反扣螺套与所述上接头之间通过脱手剪销固定。

优选地，所述胶筒组合包括软胶筒，在软胶筒的上下两端分别设有一个硬胶筒及一个胶筒护圈，硬胶筒与软胶筒相贴合，胶筒护圈与硬胶筒相贴合。

优选地，在所述密封筒组件上设有传压孔，上定位环套在密封筒组件的传压孔上，用于定位所述上活塞和所述下活塞的安装位置。

优选地，所述卡瓦组件包括筒状卡瓦、上锥套、卡瓦防转螺钉、卡瓦弹性箍和下锥套；上锥套与所述连接套的下端相连，所述上锥套止退环位于上锥套内侧；筒状卡瓦的上端套在上锥套上，通过卡瓦防转螺钉限制筒状卡瓦和上锥套的相对转动；筒状卡瓦的中部外套设有卡瓦弹性箍；筒状卡瓦的下端套设在下锥套上。

优选地，在所述下锥套上设有下锥套防转螺钉，仅用于限制下锥套与所述密封筒组件的相对转动。

本实用新型提供的一种适用于探井试油作业的多功能试油封隔器可以实现坐封封隔器、射孔、压裂、测试、弃井在同一趟起下钻内完成，可以不回收封隔器的情况下，直接打2个水泥塞弃井，将原来2-3次的起下钻缩短到一次，可节约大量的时间和成本。

本实用新型具有如下特点：

1)多功能试油封隔器通过管柱内打压坐封座挂，不需要提放管柱，可以实现坐油管挂、安装完水下测试树之后或者坐好采油树之后再进行封隔器坐封座挂、射孔、试油作业，作业更安全，节省作业时间。

2)多功能试油封隔器耐压能力高、机械强度高，可实现射孔试油联作，节省作业时间，使测试作业更安全。

3)内置行程开关与封隔器组成一道弃井屏障，节省了一趟下弃井桥塞的作业步骤。

4)多功能试油封隔器将高压封隔器、行程开关、液压滑套集成在一起实现一体化设计。

5)送入工具脱手可采用旋转、打压、直接过提脱手，带或者不带解封工具等多种选择，满足不同工艺要求。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图；

图2至图3为本实用新型的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1至图3所示，本实用新型提供的一种多功能试油封隔器包括反扣螺套1，反扣螺套1套在上接头2内部，通过脱手剪销3固定。反扣拉力头4与上密封筒5通过螺纹连接，上密封筒5上端和上接头2通过螺纹连接，上密封筒5下端和下密封筒6上端通过螺纹连接。胶筒护圈7+硬胶筒8+软胶筒9+硬胶筒8+胶筒护圈7组成胶筒组合，套在下密封筒6上。上活塞10套在下密封筒6上，上定位环11套在下密封筒6传压孔上，定位上活塞10和下活塞12的安装位置，下活塞12也套在下密封筒6上。液缸13套在下密封筒6上，上端与上活塞10通过螺纹连接。止退环15安装在止退环外套14内部，止退环外套14套在下活塞12上，上部螺纹与液缸13的下部螺纹连接。止退环15的外部螺纹与止退环外套14连接，内部螺纹与下活塞12上的锯齿螺纹连接。剪销套16套在下活塞12上，螺纹与止退环外套15螺纹连接，剪销套16上有若干剪销孔，安装坐封销钉17，固定剪销套16和下活塞12的相对位置。连接套18套在下密封筒6上，与下活塞12通过螺纹连接。上锥套止退环20套在下密封筒6上，上锥套止退环20的螺纹紧扣在下密封筒6的锯齿螺纹上，上锥套止退环20端面紧贴连接套18端面。筒状卡瓦21、上锥套19、卡瓦防转螺钉22、卡瓦弹性箍23和下锥套24组成在一块是个卡瓦组件，筒状卡瓦21上端套在上锥套19上，通过卡瓦防转螺钉22限制筒状卡瓦21和上锥套19的相对转动，筒状卡瓦21外部套入卡瓦弹性箍23，再将下端套在下锥套24上，形成卡瓦组件。将卡瓦组件套在下密封筒6上，上锥套19与连接套18通过螺纹连接，在下锥套24上安装下锥套防转螺钉25，限制下锥套24与下密封筒6的相对转动，但不限制两者相对滑套的移动。下定位环27套在下密封筒6下端预留位置，限制锚定滑套26的上限位。锚定滑套26套在下密封筒6上，与下锥套24通过螺纹连接。锚定滑套止退环29套在下密封筒6上，端面紧贴锚定滑套26下端面。解封套30套在下密封筒6上，盖住锚定滑套止退环29。下连接套28套在解封套30外部，与锚定滑套26通过螺纹连接。

行程开关32、行程开关上接头33、行程开关弹簧34、行程开关下接头35组成行程开关组件。行程开关32侧面有流通通道，行程开关上接头33套住行程开关32，下端面顶住行程开关32台阶，关闭行程开关32侧面通道。行程开关弹簧34放置在行程开关下接头35内部，行程开关下接头35与行程开关上接头33通过螺纹连接，行程开关弹簧34一端顶住行程开关32，因为行程开关弹簧34的预紧力，行程开关保持在关闭状态。行程开关组件通过行程开关上接头33与下连接套28通过螺纹连接。

压差滑套上接头36、弹簧芯轴37、压差滑套弹簧38、压差滑套外壳39、压差滑套40、压差滑套止退环压帽41、压帽压差滑套销钉42、压差滑套止退环43和压差滑套下接头44组成压差滑套组件。压差滑套止退环43套在压差滑套止退环压帽41台阶上，压差滑套止退环压帽41与压差滑套40通过螺纹连接。压差滑套止退环43、压差滑套40和压差滑套止退环压帽41都安装在压差滑套外壳39的内部，通过压差滑套剪销42固定位置。压差滑套40覆盖滑套外壳39侧边的通道。压差滑套弹簧38套在弹簧芯轴37上，弹簧芯轴37安装在滑套外壳39内部，压差滑套弹簧38另一端顶住压差滑套40，压差滑套上接头36通过螺纹和滑套外壳39连接。压差滑套下接头44与压差滑套外壳39通过螺纹连接。

压差滑套组件和行程开关下接头通过螺纹连接。

本实用新型的工作原理如下：

封隔器总成装配完成后，行程开关32受到服务工具向下的推力，压缩行程开关弹簧34，保持开启状态。

工具到位后，从中心管憋压，当压力达到设计压力时，坐封剪销17受到上活塞10的作用下被剪切，上活塞10带动液缸13、止退环外套24、止退环15和剪销环16向上移动压缩胶筒组件，胶筒组件受到轴向压缩力的作用鼓胀封隔器环型空间。坐封剪销17被剪切的同时，下活塞12推动连接套18、上锥套19、上锥套止退环20向下移动，筒状卡瓦21受到上锥套19的推力向下移动的同时受到下锥套24的限制，只能沿着上锥套19和下锥套24的斜面向外张开，咬住外层套管，完成坐封坐挂。当压力消失时，上活塞10、液缸13、止退环外套24在止退环15的限制下，与下活塞12保持相对位置，胶筒组件受压缩后无法退回。上锥套止退环20和下密封筒6的锯齿咬合时只能单方向移动，上锥套19移动后就与下密封筒6保持相对位置关系，保证压力消失后筒状卡瓦21还能紧紧咬住管壁。

多功能试油封隔器坐封坐挂完成后，继续中心管憋压，当压力达到设计值时，压差滑套销钉42被剪切，压差滑套40受到液压力和压差滑套弹簧38的弹簧力的作用向下移动至下限位，压差滑套外壳38的通道失去压差滑套40的屏蔽，滑套被开启，封隔器上下的通道被开启。同时，压差滑套止退环43锁住压差滑套40的位置，使压差滑套40一直保持开启状态。

反扣螺套1预留标准的压力机锯齿反扣，支持服务工具液压脱手或者机械旋转脱手。当坐封液压脱手和悬转脱手都失败时，可以直接上提管柱。当向上的轴向拉力载荷到达设定值时，脱手剪销3被剪切，反扣螺套1与多功能试油封隔器脱开，封隔器以上管柱可以从井筒中取出。服务工具离开封隔器后，行程开关32失去限位，受到行程开关弹簧34的作用力，向上移动处于关闭状态，再次阻断封隔器上下的通道。

封隔器回收方法：

方案A：在服务工具的下端设计解封拉力环，直接上提管柱超过封隔器的解封套剪销31的剪切力时，解封套销钉31被剪切，解封套31向上移动，锚定滑套止退环29失去限位，继续上提，通过反扣拉力环4上提工下密封筒6，套下密封筒6上的零件都相对向下移动，筒状卡瓦21失去上锥套19和下锥套24的支撑，在卡瓦弹性箍23的作用力下收回，胶筒回弹，继续提出封隔器总成，完成回收。

方案B：如果不在服务工具上安装解封拉力环，服务工具脱手并且射孔完成后，可以用上述脱手方将服务工具直接提出井口，让封隔器留在井内，后期可以选择下入回收工具解封回收封隔器。回收原理与方案A相同。封隔器留在井下时可以直接做为桥塞使用，由于封隔器内部有行程开关组件，行程开关组件在后期打水泥塞作业时，起到单向阀的作用。当封隔器上方有压力时，行程开关32受到液压力作用，克服行程开关弹簧阻力下行，封隔器上下通道被打开。当上端压力消失时，行程开关32受到克服行程开关弹簧的作用力下向上运动，封隔器上开通道被关闭。

Claims (10)

1.一种多功能试油封隔器，其特征在于，包括由上至下依次连接成整体的高压封隔器组件、行程开关组件及压差滑套组件，其中：行程开关组件及压差滑套组件的状态在关闭状态与开启状态之间切换；当行程开关组件处于关闭状态时，行程开关组件将压差滑套组件与高压封隔器组件相阻隔，当行程开关组件处于开启状态时，压差滑套组件经由行程开关组件与高压封隔器组件相连通；当压差滑套组件处于关闭状态时，压差滑套组件与外部相阻隔，当压差滑套组件处于开启状态时，压差滑套组件与外部相连通；

高压封隔器组件包括与行程开关组件相连通的密封筒组件，密封筒组件的上端设有上接头组件，密封筒组件通过上接头组件与服务工具相连，密封筒组件的下端与行程开关组件相连，在密封筒组件外套设有胶筒组合，胶筒组合的上端与密封筒组件外壁上的台阶状凸起相抵，胶筒组合的下端与套设在密封筒组件外的上活塞(10)的上端面相抵，上活塞(10)的下端与套设在密封筒组件外的下活塞(12)的上端相连，下活塞(12)的下端外由上至下依次套设有止退环外套(14)及剪销套(16)；在上活塞(10)及下活塞(12)外设有液缸(13)，液缸(13)的上端与上活塞(10)相连，下端与止退环外套(14)相连；在止退环外套(14)内设有止退环(15)，止退环(15)的外部及内部分别与止退环外套(14)及下活塞(12)螺纹配合；剪销套(16)上设有坐封销钉(17)，通过坐封销钉(17)固定剪销套(16)和下活塞(12)的相对位置；下活塞(12)的下端与套设在密封筒组件外的连接套(18)相连；套设在密封筒组件外的上锥套止退环(20)的端面紧贴连接套(18)的下端面，上锥套止退环(20)与密封筒组件螺纹配合；连接套(18)的下端与卡瓦组件的上端相连，上锥套止退环(20)位于卡瓦组件的上端内侧；卡瓦组件的下端与套设在密封筒组件外的锚定滑套(26)的上端相连；锚定滑套(26)与密封筒组件之间设有下定位环(27)，下定位环(27)套设在密封筒组件外，用于限制锚定滑套(26)的上限位；锚定滑套(26)的下端与下连接套(28)的上端相连；下连接套(28)与密封筒组件之间设有锚定滑套止退环(29)，锚定滑套止退环(29)套设在密封筒组件外，锚定滑套止退环(29)的上端面紧贴锚定滑套(26)的下端面；下连接套(28)内设有解封套(30)，解封套(30)套设在密封筒组件外，并盖住锚定滑套止退环(29)，密封筒组件通过下连接套(28)及解封套(30)与行程开关组件相连。

2.如权利要求1所述的一种多功能试油封隔器，其特征在于，所述行程开关组件包括行程开关(32)、行程开关上接头(33)、行程开关弹簧(34)、行程开关下接头(35)；行程开关(32)侧面有流通通道，行程开关(32)设于行程开关上接头(33)内，当所述行程开关组件处于关闭状态时，行程开关上接头(33)将行程开关(32)侧面的流通通道封闭，当所述行程开关组件处于开启状态时，行程开关上接头(33)将行程开关(32)侧面的流通通道打开，所述压差滑套组件经由流通通道与所述高压封隔器组件相连通；行程开关下接头(35)的上端与行程开关上接头(33)相连，下端与所述压差滑套组件相连；行程开关下接头(35)内设有行程开关弹簧(34)，行程开关弹簧(34)的一端顶住行程开关(32)，另一端顶住行程开关下接头(35)内的台阶，通过行程开关弹簧(34)的预紧力使所述行程开关组件的状态保持在关闭状态。

3.如权利要求1所述的一种多功能试油封隔器，其特征在于，所述压差滑套组件包括压差滑套上接头(36)、弹簧芯轴(37)、压差滑套弹簧(38)、压差滑套外壳(39)、压差滑套(40)、压差滑套止退环压帽(41)、压帽压差滑套销钉(42)、压差滑套止退环(43)和压差滑套下接头(44)；压差滑套外壳(39)的上端及下端分别设有压差滑套上接头(36)及压差滑套下接头(44)，压差滑套上接头(36)与所述压差滑套组件相连；压差滑套外壳(39)侧边设有与外部相连通的通道；压差滑套外壳(39)内设有弹簧芯轴(37)、压差滑套弹簧(38)、压差滑套(40)、压差滑套止退环压帽(41)、压帽压差滑套销钉(42)及压差滑套止退环(43)；压差滑套(40)通过压帽压差滑套销钉(42)固定在压差滑套外壳(39)内，所述压差滑套组件处于关闭状态时，压差滑套(40)将压差滑套外壳(39)侧面的通道封闭，当所述压差滑套组件处于开启状态时，压差滑套(40)将压差滑套外壳(39)侧面的通道打开；弹簧芯轴(37)及压差滑套止退环压帽(41)分别设于压差滑套(40)的上端及下端；弹簧芯轴(37)外套设有压差滑套弹簧(38)，压差滑套弹簧(38)的上端与弹簧芯轴(37)相抵，下端与压差滑套(40)相抵；在压差滑套止退环压帽(41)的台阶上套设有压差滑套止退环(43)。

4.如权利要求1所述的一种多功能试油封隔器，其特征在于，所述密封筒组件包括上密封筒(5)及下密封筒(6)，上密封筒(5)的上端与所述上接头组件相连，下端与下密封筒(6)的上端相连，下密封筒(6)的下端与所述行程开关组件相连。

5.如权利要求1所述的一种多功能试油封隔器，其特征在于，所述上接头组件包括反扣螺套(1)、上接头(2)及反扣拉力头(4)，反扣螺套(1)设于上接头(2)内，所述密封筒组件的上端设于上接头(2)内，所述密封筒组件位于上接头(2)内的端部的内壁上设有反扣拉力头(4)。

6.如权利要求5所述的一种多功能试油封隔器，其特征在于，所述反扣螺套(1)与所述上接头(2)之间通过脱手剪销(3)固定。

7.如权利要求1所述的一种多功能试油封隔器，其特征在于，所述胶筒组合包括软胶筒(9)，在软胶筒(9)的上下两端分别设有一个硬胶筒(8)及一个胶筒护圈(7)，硬胶筒(8)与软胶筒(9)相贴合，胶筒护圈(7)与硬胶筒(8)相贴合。

8.如权利要求1所述的一种多功能试油封隔器，其特征在于，在所述密封筒组件上设有传压孔，上定位环(11)套在密封筒组件的传压孔上，用于定位所述上活塞(10)和所述下活塞(12)的安装位置。

9.如权利要求1所述的一种多功能试油封隔器，其特征在于，所述卡瓦组件包括筒状卡瓦(21)、上锥套(19)、卡瓦防转螺钉(22)、卡瓦弹性箍(23)和下锥套(24)；上锥套(19)与所述连接套(18)的下端相连，所述上锥套止退环(20)位于上锥套(19)内侧；筒状卡瓦(21)的上端套在上锥套(19)上，通过卡瓦防转螺钉(22)限制筒状卡瓦(21)和上锥套(19)的相对转动；筒状卡瓦(21)的中部外套设有卡瓦弹性箍(23)；筒状卡瓦(21)的下端套设在下锥套(24)上。

10.如权利要求9所述的一种多功能试油封隔器，其特征在于，在所述下锥套(24)上设有下锥套防转螺钉(25)，仅用于限制下锥套(24)与所述密封筒组件的相对转动。

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