CN211008556U - 一种多级释放封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多级释放封隔器，包括上接头、下接头，在上接头、下接头之间设有中心管，在中心管外侧由上至下依次装有压力平衡机构、解封剪钉机构、坐封胶筒机构、胶筒单向顶推机构，该封隔器具有上、下两个平衡液缸，上接头、上液缸、上外套、胶管上护环与上中心管、连接套、下中心管滑动密封配合，所述解封剪钉机构设置在下平衡液缸下方的上外套与下中心管之间。该多级释放封隔器在坐封过程中解封剪钉不会被误剪断，封隔器坐封成功率高。

Description

一种多级释放封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种油田井下使用的封隔器，尤其是一种可以多级串联使用、逐级释放的封隔器。

背景技术

油田开采过程中经常要将多个封隔器串联使用，这些封隔器在解封时需要逐级释放。CN 204941436 U公开了一种可多级使用的封隔器，是由上接头、胶筒座、密封活塞、中心管、锁环套、剪钉、锁块、锁块座、剪环和封隔器胶筒构成，胶筒座与上接头通过螺纹连接，锁块座和锁环套通过剪钉固定在一起，锁块座和锁环套将锁块固定于中心管上；在锁块座下部与胶筒座的内凹台上部之间设置有剪环；中心管上部凸台下部的中心管与胶筒座之间设有密封活塞；胶筒座开设有导压孔；封隔器胶筒套在中心管上，靠在胶筒座的凸台上；上接头、中心管上部凸台与胶筒座之间形成有空气腔。中心管上部凸台下部的中心管的管壁上开设有通孔，通孔位于密封活塞的位置。这种可多级使用的封隔器能够做到逐级释放，但是，这种封隔器中仅有一个密封活塞，打压坐封的过程中密封活塞对胶筒座向下的平衡推力有限，容易造成解封剪钉在坐封过程中就被剪断，影响封隔器的正常使用。

实用新型内容

实用新型要解决的技术问题是：提供一种多级释放封隔器，该多级释放封隔器在坐封过程中解封剪钉不会被误剪断，封隔器坐封成功率高。

解决技术问题所采取的技术方案：一种多级释放封隔器，包括上接头、下接头，在上接头、下接头之间设有中心管，在中心管外侧由上至下依次装有压力平衡机构、解封剪钉机构、坐封胶筒机构、胶筒单向顶推机构，所述中心管分为上中心管和下中心管，上中心管的上端与上接头滑动密封插接，下中心管的下端与下接头螺纹连接，在上中心管与下中心管之间设有连接上中心管与下中心管的连接套，在上接头至坐封胶筒之间的中心管外侧设有上液缸和上外套，上液缸和上外套螺纹连接，上液缸的上端与上接头螺纹连接，上外套的下端与胶筒上护环螺纹连接，上液缸与上中心管之间的环形空间在连接套的上方构成上平衡液缸、上外套与下中心管之间的环形空间在连接套的下方构成下平衡液缸，在上平衡液缸、下平衡液缸内分别设有上平衡套和下平衡套，在上平衡液缸、下平衡液缸对应的上中心管壁、下中心管壁上分别开有连接中心管与平衡液缸的平衡进液孔，在上平衡液缸、下平衡液缸对应的上液缸壁、上外套壁上分别开有连通油管外部与平衡液缸的平衡出液孔，所述上平衡套、下平衡套分别位于上平衡液缸、下平衡液缸内的平衡进液孔与平衡出液孔之间，上接头、上液缸、上外套、胶管上护环与上中心管、连接套、下中心管滑动密封配合，所述解封剪钉机构设置在下平衡液缸下方的上外套与下中心管之间。

作为本实用新型的改进：所述解封剪钉机构包括套装在下中心管外的解封剪钉环，在解封剪钉环与下中心管之间设有解封剪钉，在解封剪钉环与下中心管之间还设有防止解封剪钉环与下中心管相对移动的锁块，在解封剪钉环上开有锁块安装孔，在下中心管对应锁块安装孔位置设有锁坑，在锁块安装孔内装有圆柱形锁块，在锁块的前端具有锥形引导头，在解封剪钉环与上外套之间还设有锁块护套，所述锁块护套由阻止锁块前端退出锁坑的保护段和允许锁块前端退出锁坑的解锁段构成，锁块护套通过保护段套装在解封剪钉环上、并用保护剪钉与解封剪钉环固定，锁块护套的解锁段延伸到下平衡液缸内，在锁块护套下端与胶筒上护环之间为锁块护套预留有保护剪钉剪断和锁块释放所需要的行程。

作为本实用新型的进一步改进：所述坐封胶筒机构包括一个中间胶筒和位于中间胶筒上方的上端胶管和位于中间胶筒下方的下端胶筒，在上端胶筒、中间胶筒、下端胶筒之间设有隔环。

所述胶筒单向顶推机构包括与下接头螺纹连接的下液缸、下护帽和固定在下中心管外壁的卡簧座，在下液缸与下中心管之间形成环形液压腔，在环形液压腔内装有下液缸头，下液缸头的内壁和外壁分别与下中心管外壁、下液缸内壁滑动密封配合，在下接头与下液缸头之间的下中心管壁上开有使中心管内的压力液体进入到下液缸头下方的环形液压腔的坐封液进孔，在下液缸头与下端胶筒之间设有卡簧外套，在卡簧外套的内壁设有多道环形棘齿，在卡簧座内设有两道与环形棘齿配合的止回卡簧，在卡簧外套与下端胶筒之间设有胶管下推环。

作为本实用新型的另一种改进：在下液缸与卡簧外套之间设有坐封剪钉。

作为本实用新型的最佳方案：在上接头上设有中心管导向螺钉，在上中心管外壁设有与导向螺钉相配合的导向槽。

有益效果：本实用新型的多级释放封隔器由于采用了在坐封胶筒机构的上方设置两个平衡套，在打压坐封过程中，两个平衡套向下移动通过上外套对胶筒上护环施加向下的推力，以平衡来自坐封胶筒机构下方的向上的顶推力，确保胶筒单向顶推机构对胶筒施加的向上的顶推力不会将解封剪钉误剪断，造成坐封失败，因此，本实用新型的多级释放封隔器可靠性好，坐封的成功率高。由于采用了在解封剪钉机构设置了锁块和保护剪钉，可以有效防止封隔器在下放过程中解封剪钉被误断，进一步提高了本实用新型的多级释放封隔器的可靠性。由于采用了所述胶筒单向顶推机构包括与下接头螺纹连接的下液缸和固定在下中心管外壁的卡簧座，在下液缸与下中心管之间形成环形液压腔，在环形液压腔内装有下液缸头，下液缸头的内壁和外壁分别与下中心管外壁、下液缸内壁滑动密封配合，在下接头与下液缸头之间的下中心管壁上开有使中心管内的压力液体进入到下液缸头下方的环形液压腔的坐封液进孔，在下液缸头与下端胶筒之间设有卡簧外套，在卡簧外套的内壁设有多道环形棘齿，在卡簧座内设有两道与环形棘齿配合的止回卡簧，在卡簧外套与下端胶筒之间设有胶管下推环的技术特征，使本实用新型的多级释放封隔器的承套压力更高，坐封后长期使用不会失效。由于采用了在下液缸与卡簧外套之间设有坐封剪钉的技术特征，可以防止管柱在下放的过程中下液缸与卡簧外套之间发生松动、位移，进一步保证了坐封的安全可靠性。由于采用了在上接头上设有中心管导向螺钉，在上中心管外壁设有与导向螺钉相配合的导向槽的技术特征，可以避免在解封过程中中心管脱离上接头限制后发生转动或偏离轴线。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的多级释放封隔器作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的多级释放封隔器坐封前的轴向剖面结构示意图；

图2是本实用新型的多级释放封隔器坐封后的轴向剖面结构示意图；

图3是本实用新型的多级释放封隔器解封后的轴向剖面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的多级释放封隔器，包括上接头1、下接头37，在上接头、下接头之间设有中心管，在中心管外侧由上至下依次装有压力平衡机构、解封剪钉机构、坐封胶筒机构、胶筒单向顶推机构。

所述中心管分为上中心管7和下中心管12，上中心管的上端与上接头滑动密封插接，在上接头上设有中心管导向螺钉4，在上中心管外壁设有与导向螺钉相配合的导向槽3。下中心管的下端与下接头螺纹连接，在上中心管与下中心管之间设有连接上中心管与下中心管的连接套10，在上接头至坐封胶筒之间的中心管外侧设有上液缸2和上外套11，上液缸和上外套螺纹连接，上液缸的上端与上接头螺纹连接，上外套的下端与胶筒上护环23螺纹连接，上液缸下部的内壁上具有凸台结构，凸台结构内壁与中心管外壁滑动密封配合，上液缸凸台结构上方与上中心管之间的环形空间在连接套的上方构成上平衡液缸8、上外套与下中心管之间的环形空间在连接套的下方构成下平衡液缸15，在上平衡液缸、下平衡液缸内分别设有上平衡套6和下平衡套14，在上平衡套和下平衡套的内、外壁面各设有两道密封胶圈，在上平衡液缸、下平衡液缸对应的上中心管壁、下中心管壁上分别开有连接中心管与平衡液缸的平衡进液孔（5、13），在上平衡液缸、下平衡液缸对应的上液缸壁、上外套壁上分别开有连通油管外部与平衡液缸的平衡出液孔（9、20），所述上平衡套、下平衡套分别位于上平衡液缸、下平衡液缸内的平衡进液孔与平衡出液孔之间，上接头、上液缸、上外套、胶管上护环连接成一体与上中心管、连接套、下中心管滑动密封配合，所述剪钉机构设置在下平衡液缸下方的上外套与下中心管之间。

如图1所示，所述解封剪钉机构包括套装在下中心管外的解封剪钉环17，在解封剪钉环与下中心管之间设有解封剪钉22，在解封剪钉环与下中心管之间还设有防止解封剪钉环与下中心管相对移动的锁块18，在解封剪钉环上开有锁块安装孔，在下中心管对应锁块安装孔位置设有锁坑，在锁块安装孔内装有圆柱形锁块，在锁块的前端具有锥面引导头，在解封剪钉环与上外套之间还设有锁块护套，所述锁块护套由阻止锁块前端退出锁坑的保护段19和允许锁块前端退出锁坑的解锁段16构成，锁块护套通过保护段套装在解封剪钉环上、并用保护剪钉38与解封剪钉环固定，锁块护套解锁段的内径大于保护段内径，当解锁段移动至锁块位置时，使锁块有从锁坑内退出所需要的空间，锁块护套解锁段延伸到下平衡液缸内，在锁块护套下端与胶筒上护环之间为锁块护套预留有保护剪钉剪断和锁块释放所需要的行程21。

所述坐封胶筒机构包括一个中间胶筒26和位于中间胶筒上方的上端胶管24和位于中间胶筒下方的下端胶筒27，在上端胶筒、中间胶筒、下端胶筒之间设有隔环25。

所述胶筒单向顶推机构包括与下接头螺纹连接的下液缸33、下护帽36和固定在下中心管外壁的卡簧座28，在下液缸与下中心管之间形成环形液压腔，在环形液压腔内装有可以在液压腔内滑动的下液缸头34，下液缸头的内壁和外壁分别装有密封胶圈，并与下中心管外壁、下液缸内壁滑动密封配合，在下接头与下液缸头之间的下中心管壁上开有使中心管内的压力液体进入到下液缸头下方的环形液压腔的坐封液进孔35，在下液缸头与下端胶筒之间设有卡簧外套32，在卡簧外套的内壁设有多道环形棘齿31，在卡簧座内设有两道与环形棘齿配合的止回卡簧30，在卡簧外套与下端胶筒之间设有胶管下推环39，在下液缸与卡簧外套之间设有坐封剪钉29。

图2示出了本实用新型的多级释放封隔器坐封后各部件的相对位置；图3示出了本实用新型的多级释放封隔器解封后各部件的相对位置。

Claims (6)

1.一种多级释放封隔器，包括上接头、下接头，在上接头、下接头之间设有中心管，在中心管外侧由上至下依次装有压力平衡机构、解封剪钉机构、坐封胶筒机构、胶筒单向顶推机构，其特征是：所述中心管分为上中心管和下中心管，上中心管的上端与上接头滑动密封插接，下中心管的下端与下接头螺纹连接，在上中心管与下中心管之间设有连接上中心管与下中心管的连接套，在上接头至坐封胶筒之间的中心管外侧设有上液缸和上外套，上液缸和上外套螺纹连接，上液缸的上端与上接头螺纹连接，上外套的下端与胶筒上护环螺纹连接，上液缸与上中心管之间的环形空间在连接套的上方构成上平衡液缸、上外套与下中心管之间的环形空间在连接套的下方构成下平衡液缸，在上平衡液缸、下平衡液缸内分别设有上平衡套和下平衡套，在上平衡液缸、下平衡液缸对应的上中心管壁、下中心管壁上分别开有连接中心管与平衡液缸的平衡进液孔，在上平衡液缸、下平衡液缸对应的上液缸壁、上外套壁上分别开有连通油管外部与平衡液缸的平衡出液孔，所述上平衡套、下平衡套分别位于上平衡液缸、下平衡液缸内的平衡进液孔与平衡出液孔之间，上接头、上液缸、上外套、胶管上护环与上中心管、连接套、下中心管滑动密封配合，所述解封剪钉机构设置在下平衡液缸下方的上外套与下中心管之间。

2.根据权利要求1所述的多级释放封隔器，其特征是：所述解封剪钉机构包括套装在下中心管外的解封剪钉环，在解封剪钉环与下中心管之间设有解封剪钉，在解封剪钉环与下中心管之间还设有防止解封剪钉环与下中心管相对移动的锁块，在解封剪钉环上开有锁块安装孔，在下中心管对应锁块安装孔位置设有锁坑，在锁块安装孔内装有圆柱形锁块，在锁块的前端具有锥形引导头，在解封剪钉环与上外套之间还设有锁块护套，所述锁块护套由阻止锁块前端退出锁坑的保护段和允许锁块前端退出锁坑的解锁段构成，锁块护套通过保护段套装在解封剪钉环上、并用保护剪钉与解封剪钉环固定，锁块护套的解锁段延伸到下平衡液缸内，在锁块护套下端与胶筒上护环之间为锁块护套预留有保护剪钉剪断和锁块释放所需要的行程。

3.根据权利要求2所述的多级释放封隔器，其特征是：所述坐封胶筒机构包括一个中间胶筒和位于中间胶筒上方的上端胶管和位于中间胶筒下方的下端胶筒，在上端胶筒、中间胶筒、下端胶筒之间设有隔环。

4.根据权利要求3所述的多级释放封隔器，其特征是：所述胶筒单向顶推机构包括与下接头螺纹连接的下液缸、下护帽和固定在下中心管外壁的卡簧座，在下液缸与下中心管之间形成环形液压腔，在环形液压腔内装有下液缸头，下液缸头的内壁和外壁分别与下中心管外壁、下液缸内壁滑动密封配合，在下接头与下液缸头之间的下中心管壁上开有使中心管内的压力液体进入到下液缸头下方的环形液压腔的坐封液进孔，在下液缸头与下端胶筒之间设有卡簧外套，在卡簧外套的内壁设有多道环形棘齿，在卡簧座内设有两道与环形棘齿配合的止回卡簧，在卡簧外套与下端胶筒之间设有胶管下推环。

5.根据权利要求4所述的多级释放封隔器，其特征是：在下液缸与卡簧外套之间设有坐封剪钉。

6.根据权利要求1至5任一项所述的多级释放封隔器，其特征是：在上接头上设有中心管导向螺钉，在上中心管外壁设有与导向螺钉相配合的导向槽。

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