CN210637056U - 小解封力封隔器 - Google Patents

Abstract

一种小解封力封隔器，包括上接头，中心管，上外管，下外管，洗井活塞座，上活塞，洗井活塞套，胶筒组件，短节，其特征是在位于承压接头的排气孔与下外管之间组装单向排气阀，坐封活塞装在下外管上并通过坐封剪钉固定，解封套装在卡簧挂内并通过钢球与卡簧挂体锁紧，解封剪钉拧紧在卡簧挂上用于固定，卡簧装于卡簧挂上。下接头下部通过强制解封剪钉与短节相连接，下接头下部外侧装有护套并通过护套销钉固定。该封隔器在下部短节处设计有强制解封结构；解封剪钉不承受胶筒回弹力，缩小了解封剪钉尺寸，降低了解封剪钉强度，以极低的解封力即可解封封隔器。坐封后可单向锁死，保证封隔器坐封严密、可靠。

Description

小解封力封隔器

技术领域

本实用新型属于一种油田用注水井机械，特别是一种小解封力封隔器。通过与其他工具组配后组成管柱，可进行分层注水、分层采油，分层堵水等工艺项目。

背景技术

目前，国内大部分油田现已进入开发中后期，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，油井产量大大减少，为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，实现油田高产稳产，必须对油田进行注水，油田注水是油田开发过程中向地层补充能量、提高油田采收率的重要手段之一，注水井管理技术水平的高低决定着油田开发效果的好坏，同时也决定着油田开发寿命的长短，当进行分层注水时，为解决层间矛盾，调整油层平面上注入水分布不均匀的状况，以控制油井含水上升和油田综合含水率的上升速度，提高油田的开发效果，需在井下配置多层封隔器及配水器进行分层注水。但是由于注水井采用常规压缩式封隔器解封负荷大，当封隔器多级串联分层注水完成后，需解封时上提油管，此时解封力为所有串联的封隔器解封力总和，级数较多时超过作业井架的最大提拉负荷吨位，现有作业井架不能满足多级分注井解封负荷需求，因此目前亟待提供一种小解封力封隔器，已解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对注水井采用常规压缩式封隔器解封负荷大，作业井架不能满足多级分注井解封负荷需求的问题，提供一种小解封力封隔器，具有低力解封特性，解封时可多级串联一并解封，防止出现以往的常规注水封隔器多级串联无法顺利解封的问题，保障多级分层注水井后期解封作业的顺利进行。

本实用新型提供的技术方案如下：包括上接头，中心管，上外管，下外管，洗井活塞座，上活塞，洗井活塞套，胶筒组件，短节，其特征是：在下外管外部组装承压接头和卡簧套，承压接头和卡簧套通过螺纹连接；在位于承压接头的排气孔与下外管之间组装单向排气阀，单向排气阀包括阀体，阀体内依次装有凡尔、弹簧和凡尔堵；阀体通过螺纹与下外管连接；坐封活塞装在下外管上并通过坐封剪钉固定，卡簧挂体上部通过内螺纹与下外管下部连接，解封套装在卡簧挂内并通过钢球与卡簧挂体锁紧，解封剪钉拧紧在卡簧挂上用于固定，卡簧装于卡簧挂上，卡簧上有单向的倒齿形卡牙，并且开口具有弹性，卡簧套内部同样设计有单向的倒齿形的卡牙，卡簧的卡牙与卡簧套的卡牙相互啮合，形成单向锁死；卡簧套下部通过螺纹与承压套连接，下接头上部通过螺纹与中心管连接，下接头下部通过强制解封剪钉与短节相连接，下接头下部外侧装有护套并通过护套销钉固定。

本实用新型的效果：

⑴在封隔器坐封活塞上部设置有单向排气阀，封隔器坐封时该单向排气阀可排出空气防止密闭腔影响坐封。

⑵该封隔器在下部短节处设计有强制解封结构，一旦封隔器无法解封，可在短节处进行硬拔管，进行强制解封，防止因封隔器无法解封造成大修。

⑶该封隔器设计了新型解封机构，将原封隔器解封剪钉承受的胶筒回弹力转化到解封钢球上，使解封剪钉不再承受胶筒回弹力，因而缩小了解封剪钉尺寸，降低了解封剪钉强度，最终使解封力由30kN降至3kN，极低的解封力即可解封封隔器。

⑷该封隔器设计有单向锁紧机构（其机构包括有：卡簧挂体，钢球，有单向倒齿形卡牙的卡簧，和有单向的倒齿形卡牙的卡簧套，卡簧的卡牙与卡簧套的卡牙相互啮合，形成单向锁死），坐封后可单向锁死，保证封隔器坐封严密、可靠。

附图说明

图1是本实用新型封隔器的上段示意图。

图2是本实用新型封隔器的下段示意图。

图3卡簧结构放大图。

图4是图3的左视图。

图5是图3的I部放大示意图。

图6是封隔器井下安装位置及油套环空示意图。

图中零部件序号：上接头1，背帽2，紧定螺钉3，中心管4，中心管下端开口4-1，洗井活塞套5，上活塞6，保护环7，挡圈8，上外管9，连接头销钉10，边胶筒11，隔环12，连接管13，中胶筒14，凡尔堵15，单向排气阀16，凡尔17，洗井活塞座18，骨架胶圈19，压帽20，连接头21，下外管22，承压接头23，坐封活塞24，坐封剪钉25，钢球26，卡簧套27，卡簧28，卡牙28-1，解封剪钉29，承压套30，下接头31，下接头进液通道31-1，强制解封剪钉32，销钉33，护套34，短节35，卡簧挂体36，卡簧挂37，解封套38。

具体实施方式

见图1-2，小解封力封隔器上端即上接头1加工有与油管连接的内锥管螺纹，上接头1与中心管4通过螺纹连接，上接头1外部装有洗井活塞套5，背帽2通过螺纹连接将洗井活塞套5拧紧在上接头1外部并通过紧定螺钉3紧定，骨架胶圈19与档环8依次装在保护环7内，并通过螺纹连接在上活塞6上，上活塞6组件可在上接头1下部自由滑动，压帽20通过螺纹拧紧在洗井活塞座18上，压帽20内装有T型胶圈，洗井活塞座18螺纹拧紧在上接头1下端，连接管13通过螺纹拧紧在洗井活塞座18上，上外管9上部通过螺纹连接连接头21，洗井活塞座18与连接头21通过连接头销钉10连接在一起；上外管9外部装有中胶筒14、两个边胶筒11和隔环12。下外管22上部通过螺纹与上外管9下部连接。在下外管22外部组装承压接头23和卡簧套27，承压接头23和卡簧套27通过螺纹连接；在位于承压接头23的排气孔与下外管22之间组装单向排气阀16，单向排气阀16的阀体内装有凡尔17，凡尔17一侧依次装有弹簧和凡尔堵15。单向排气阀16的阀体通过螺纹与下外管22连接；坐封活塞24装在下外管22上并通过坐封剪钉25固定，卡簧挂体36上部通过内螺纹与下外管22下部连接，解封套38装在卡簧挂37内并通过钢球26与卡簧挂体36锁紧，解封剪钉29拧紧在卡簧挂37上用于固定，卡簧28装于卡簧挂37上。见图3-5，卡簧28上有单向的倒齿形卡牙28-1，并且开口具有弹性，卡簧套27内部同样设计有单向的倒齿形的卡牙，卡簧28的卡牙与卡簧套27的卡牙相互啮合，形成单向锁死。卡簧套27下部通过螺纹与承压套30连接，下接头31上部通过螺纹与中心管4连接，下接头31下部通过强制解封剪钉32与短节35相连接，下接头31下部外侧装有护套34并通过护套销钉33固定。

工作原理：

坐封时：向中心管4内加压，推动坐封活塞24（其具体结构原理为，向中心管4内加压，液体通过中心管4最下端的两个小开口4-1进入下接头31的进液通道31-1（见图2），通过进液通道31-1进入承压套30与卡簧套27的内腔，推动坐封活塞24向上运动，剪断坐封剪钉25，压缩边胶筒11与中胶筒14，卡簧28卡紧在卡簧套27内，卡簧上有单向的倒齿形的卡牙，并且开口具有弹性，当坐封时，坐封活塞24带动卡簧套27上行，卡簧套27内部同样设计有单向的倒齿形的卡牙，卡簧28的卡牙与卡簧套27的卡牙相互啮合，形成单向锁死），锁死回弹行程，完成坐封。

洗井时：封隔器坐封后，在封隔器上部的外部环空（见图6，封隔器井下安装位置及油套环空示意图所示）打压，推动洗井活塞组件向上（包含上活塞6、保护环7、骨架胶圈19，打开洗井通道（洗井通道线路为：在封隔器上部的外部环空注洗井液，洗井液经过洗井活塞座18的进液孔U进入，通过连接管13与中心管4的环空V向下流动，通过上外管9的出液孔M经过承压接头23的洗井孔N排出，此时封隔器坐封状态，承压接头23通过坐封活塞24的推动运行至上部），进行洗井。

解封时：上提上接头1，剪断胶筒上部连接头销钉10，继续上提上接头1，坐封机构组件继续下行，剪断护套销钉33，继续上提上接头1，坐封机构组件内衬的解封套38接触下接头31上部，让开钢球位置，剪断最后一级解封剪钉29，封隔器完全解封，胶筒回缩，完成解封。

强制解封时：一旦管柱由于其他原因无法解封，可强制上提油管，拔管强制解封，剪断下部护套处强制解封剪钉 32，避免大修。

Claims (1)

1.一种小解封力封隔器，包括上接头，中心管，上外管，下外管，洗井活塞座，上活塞，洗井活塞套，胶筒组件，短节，其特征是：在下外管外部组装承压接头和卡簧套，承压接头和卡簧套通过螺纹连接；卡簧套下部通过螺纹与承压套连接；在位于承压接头的排气孔与下外管之间组装单向排气阀，单向排气阀包括阀体，阀体内依次装有凡尔、弹簧和凡尔堵；阀体通过螺纹与下外管连接；坐封活塞装在下外管上并通过坐封剪钉固定，卡簧挂体上部通过内螺纹与下外管下部连接，解封套装在卡簧挂内并通过钢球与卡簧挂体锁紧，解封剪钉拧紧在卡簧挂上用于固定，卡簧装于卡簧挂上；下接头上部通过螺纹与中心管连接，下接头下部通过强制解封剪钉与短节相连接，下接头下部外侧装有护套并通过护套销钉固定。

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