CN211924128U - 一种双活塞大通径液压可回收封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双活塞大通径液压可回收封隔器，属油气井井下作业工具技术领域。它由中心管、锚定机构、密封机构、坐封锁定机构和解封机构构成，中心管的外圆上装有锚定机构，锚定机构下方的中心管上装有密封机构，密封机构下方的中心管上装有坐封锁定机构，坐封锁定机构通过连接套装有解封机构。该封隔器通过坐封锁定机构的双活塞坐封结构，能有效解决现有封隔器因单活塞方式存在坐封力不够、坐封性能不稳定的问题，该封隔器回收简单，能重复使用，为后期井筒维修改造提供便利，非常适合油气井井下作业。

Description

一种双活塞大通径液压可回收封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种双活塞大通径液压可回收封隔器，属油气井井下作业工具技术领域。

背景技术

封隔器是油井钻采工艺中重要的井下工具之一，而可回收液压封隔器主要用于压裂完井、采油注气等工艺，适用于大斜度井中。

目前市场上的可回收液压封隔器采用的是单活塞方式坐封，这样存在坐封力不够、坐封性能不稳定的问题，容易导致封隔器坐封失败，且现有封隔器的后期工作量大、操作复杂，直接降低了工作效率，同时封隔器的结构复杂，造成了封隔器内通径小的情况，在现场作业时，封隔器受到内通径小的限制，很难向封隔器内下入其它工具，对后期采油工艺的改进造成严重影响，并且还降低了生产效率，因此，有必要对其进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种结构巧妙、操作简单，能有效提高工作效率及生产效率，同时解决了现有封隔器因单活塞方式坐封存在的坐封力不够、坐封性能不稳定问题的双活塞大通径液压可回收封隔器。

本实用新型的技术方案是：

一种双活塞大通径液压可回收封隔器，它由中心管、锚定机构、密封机构、坐封锁定机构和解封机构构成，其特征在于：中心管的外圆上装有锚定机构，锚定机构下方的中心管上装有密封机构，密封机构下方的中心管上装有坐封锁定机构，坐封锁定机构通过连接套装有解封机构。

所述的中心管上设置有传压孔A和传压孔B，传压孔A和传压孔B与中心管的内部连通，传压孔A和传压孔B与坐封锁定机构对应。

所述的锚定机构由上锥体、下锥体、卡瓦、剪切环和上导环构成，上锥体和下锥体之间设置有卡瓦，卡瓦分别与上锥体和下锥体接触连接，下锥体的下方螺纹安装有上导环，上导环的内侧通过剪切销钉A装有剪切环，剪切环与中心管螺纹连接，上锥体和下锥体呈上下状装在中心管上，上锥体与中心管之间螺纹连接。

所述的卡瓦为圆筒状，卡瓦的外圆上均布设置有切缝，卡瓦的切缝内设置有限位块，限位块与卡瓦的切缝滑动连接，限位块通过紧固螺栓与中心管固定连接。

所述的卡瓦通过剪切销钉B与下锥体连接。

所述的密封机构由中间胶筒、上边胶筒和下边胶筒构成，中间胶筒的上方设置有上边胶筒，中间胶筒的下方设置有下边胶筒，中间胶筒分别与上边胶筒和下边胶筒接触连接，上边胶筒通过胶筒背圈与锚定机构接触连接，下边胶筒通过胶筒背圈与坐封锁定机构接触连接，中间胶筒套装在中心管的圆周上。

所述的坐封锁定机构由下导环、导环座、导环活塞、下活塞座、支撑座、下活塞、锁环座、锁环、限位环和剪切座构成，下活塞座的一端螺纹安装有下导环，下活塞座的另一端螺纹安装有支撑座，支撑座的下方通过锁环座螺纹安装有剪切座，支撑座内侧设置有下活塞，下活塞与锁环座之间设置有锁环，锁环通过螺栓与锁环座固定连接，下活塞座套装在中心管上，下活塞座与中心管之间设置有导环座，导环座上螺纹安装有导环活塞；下活塞座与下活塞之间设置有限位环。

所述的剪切座通过剪切销钉C与下活塞连接。

所述的解封机构由释放环、剪切滑套、释放接头和下接头构成，剪切滑套的下方螺纹安装有下接头，剪切滑套的内侧设置有释放接头，释放接头的内侧设置有释放环，释放环为C形环。

所述的剪切滑套通过剪切销钉D与释放接头连接。

本实用新型的有益效果：

该双活塞大通径液压可回收封隔器结构巧妙、操作简单，通过坐封锁定机构的双活塞坐封结构，能有效解决现有封隔器因单活塞方式存在坐封力不够、坐封性能不稳定的问题，该封隔器的中心管与锚定机构、密封机构、坐封锁定机构和解封机构配合安装后，保证了中心管内通径的一致性，一方面能有效的增加中心管内的流量，以提高采油产量，另一方面为后期生产及修井提供了有利的条件；该封隔器回收简单，能重复使用，为后期井筒维修改造提供便利，非常适合油气井井下作业。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中的A处放大结构示意图；

图3为图1中的B处放大结构示意图；

图4为图1中的C处放大结构示意图；

图5为本实用新型坐封工作状态的结构示意图；

图6为图5中D处放大的结构示意图；

图7为图5中E处放大的结构示意图；

图8为本实用新型解封工作状态的结构示意图；

图9为图8中F处放大的结构示意图。

图中：1、中心管，2、锚定机构，2-1、上锥体，2-2、下锥体，2-3、卡瓦，2-4、剪切环，2-5、上导环，2-6、限位块，2-7、剪切销钉A，2-8、剪切销钉B，3、密封机构，3-1、中间胶筒，3-2、上边胶筒，3-3、下边胶筒，3-4、胶筒背圈，4、坐封锁定机构，4-1、下导环，4-2、导环座，4-3、导环活塞，4-4、下活塞座，4-5、支撑座，4-6、下活塞，4-7、锁环座，4-8、锁环，4-9、限位环，4-10、剪切座，4-11、剪切销钉C，5、解封机构，5-1、释放环，5-2、剪切滑套，5-3、释放接头，5-4、下接头，5-5、剪切销钉D，5-6、连接套，6、传压孔A，7、传压孔B，8、套管。

具体实施方式

该双活塞大通径液压可回收封隔器由中心管1、锚定机构2、密封机构3、坐封锁定机构4和解封机构5构成，中心管1的外圆上设置有传压孔A6和传压孔B7，传压孔A6和传压孔B7与中心管1的内部连通，工作中，中心管1的内部压力通过传压孔A6和传压孔B7向外释放。

中心管1的外圆上装有锚定机构2，锚定机构2由上锥体2-1、下锥体2-2、卡瓦2-3、剪切环2-4和上导环2-5构成，上锥体2-1和下锥体2-2呈上下状装在中心管1上，上锥体2-1与中心管1之间螺纹连接，上锥体2-1和下锥体2-2之间的中心管1上设置有卡瓦2-3，卡瓦2-3为圆筒状，卡瓦2-3的外圆上均布设置有切缝，卡瓦2-3的切缝内设置有限位块2-6，限位块2-6与卡瓦2-3的切缝滑动连接，限位块2-6通过紧固螺栓与中心管1固定连接，其目的是：限位块2-6对卡瓦2-3能形成限位状态，防止卡瓦2-3意外出现转动，同时便于卡瓦2-3通过限位块2-6与中心管1之间传递扭矩及解封时帮助卡瓦2-3回收。

卡瓦2-3分别与上锥体2-1和下锥体2-2接触连接，卡瓦2-3通过剪切销钉B2-8与下锥体2-2连接，工作中，通过剪切销钉B2-8与卡瓦2-3和下锥体2-2的配合，使得卡瓦2-3与下锥体2-2的相对位置形成固定状态，保证封隔器安全的下入井内。

下锥体2-2的下方螺纹安装有上导环2-5，上导环2-5的内侧通过剪切销钉A2-7装有剪切环2-4，剪切环2-4与中心管1螺纹连接，工作中，通过上导环2-5、剪切销钉A2-7、剪切环2-4和中心管1的配合，使得剪切环2-4与上导环2-5之间形成相对位置的固定，这样能有效保证封隔器安全的下入井中。

锚定机构2下方的中心管1上装有密封机构3，所述的密封机构3由中间胶筒3-1、上边胶筒3-2和下边胶筒3-3构成，中间胶筒3-1套装在中心管1的圆周上，中间胶筒3-1的上方设置有上边胶筒3-2，中间胶筒3-1的下方设置有下边胶筒3-3，中间胶筒3-1分别与上边胶筒3-2和下边胶筒3-3接触连接，上边胶筒3-2通过胶筒背圈3-4与锚定机构2接触连接，下边胶筒3-3通过胶筒背圈3-4与坐封锁定机构4接触连接，胶筒背圈3-4的作用是：在封隔器坐封时胶筒背圈3-4对上边胶筒3-2和下边胶筒3-3起到保护作用。

密封机构3下方的中心管1上装有坐封锁定机构4，坐封锁定机构4由下导环4-1、导环座4-2、导环活塞4-3、下活塞座4-4、支撑座4-5、下活塞4-6、锁环座4-7、锁环4-8、限位环4-9和剪切座4-10构成，下活塞座4-4套装在中心管1上，下活塞座4-4与中心管1之间设置有O形密封圈，下活塞座4-4的一端螺纹安装有下导环4-1，下导环4-1分别与下活塞座4-4和中心管1之间设置有O形密封圈，下活塞座4-4与中心管1之间设置有导环座4-2，导环座4-2与中心管1螺纹连接，下导环4-1、下活塞座4-4、导环座4-2和中心管1之间相互配合，形成一个一级活塞腔，一级活塞腔与中心管1的传压孔A6对应连通，工作中，中心管1内部的液体压力通过传压孔A6传递至一级活塞腔的内部。

导环座4-2上螺纹安装有导环活塞4-3，导环活塞4-3分别与下活塞座4-4和中心管1之间设置有O形密封圈，下活塞座4-4、导环活塞4-3和中心管1之间相互配合形成一个泄压腔，下活塞座4-4上设置有泄压孔，泄压孔与泄压腔连通。

下活塞座4-4的另一端螺纹安装有支撑座4-5，下活塞座4-4与支撑座4-5之间设置有O形密封圈，支撑座4-5内侧设置有下活塞4-6，支撑座4-5的下方通过锁环座4-7螺纹安装有剪切座4-10，剪切座4-10通过剪切销钉C4-11与下活塞4-6连接；锁环座4-7分别与支撑座4-5和中心管1之间设置有O形密封圈，下活塞4-6与锁环座4-7之间设置有锁环4-8，锁环4-8通过螺栓与锁环座4-7固定连接，锁环4-8内壁和外圆上均设置有螺纹，锁环座4-7外圆上设置有螺纹，锁环4-8与锁环座4-7单向顺齿啮合连接。

下活塞座4-4与下活塞4-6之间设置有限位环4-9，限位环4-9上设置有与中心管1的传压孔B7对应的通孔，下活塞座4-4、支撑座4-5、锁环座4-7和中心管1之间相互配合形成一个二级活塞腔，二级活塞腔与中心管1的传压孔B7对应连通，工作中，中心管1内部的液体压力通过传压孔B7传递至限位环4-9的通孔内，再由限位环4-9的通孔传递至二级活塞腔的内部。

坐封锁定机构4通过连接套5-6装有解封机构5，解封机构5由释放环5-1、剪切滑套5-2、释放接头5-3和下接头5-4构成，剪切滑套5-2的上方与连接套5-6螺纹连接，剪切滑套5-2的下方螺纹安装有下接头5-4，剪切滑套5-2的内侧设置有释放接头5-3，释放接头5-3与下接头5-4接触连接，释放接头5-3与下接头5-4之间设置有O形密封圈，剪切滑套5-2通过剪切销钉D5-5与释放接头5-3连接，释放接头5-3套装在中心管1上，释放接头5-3的内侧设置有释放环5-1，释放环5-1为C形环，释放环5-1螺纹安装在中心管1上，释放接头5-3对释放环5-1形成限位。

该封隔器工作时，首先将该封隔器与油管及其他井下工具连接，然后随着油管一起下入井中，当封隔器到达指定位置时，向油管内泵入高压液体，高压液体进入至中心管1的内部，再由中心管1的内部向中心管1上的传压孔A6和传压孔B7传递液体压力，通过传压孔A6和传压孔B7，液体压力分别传递至一级活塞腔和二级活塞腔的内部。

当液体压力大于剪切销钉C4-11的剪切值时，剪切销钉C4-11被剪断，一级活塞腔和二级活塞腔的内部体积逐渐增大，在一级活塞腔和二级活塞腔的内部体积增大的过程中，使得下导环4-1、导环座4-2、支撑座4-5、锁环座4-7、锁环4-8和剪切座4-10产生轴向向上移动。

当下导环4-1产生向上移动的过程中，下导环4-1对中间胶筒3-1、上边胶筒3-2和下边胶筒3-3施加一个压力，通过下导环4-1与上导环2-5的配合对中间胶筒3-1、上边胶筒3-2和下边胶筒3-3逐步产生挤压，中间胶筒3-1、上边胶筒3-2和下边胶筒3-3受压变形后将压力传递给上导环2-5。

当上导环2-5受到的压力大于剪切销钉A2-7的剪切值时，剪切销钉A2-7被剪断，上导环2-5对下锥体2-2施加一个压力，当下锥体2-2受到的压力大于剪切销钉B2-8的剪切值时，剪切销钉B2-8被剪断，通过上锥体2-1与下锥体2-2的配合，使得卡瓦2-3受挤压产生扩张形变，卡瓦2-3的齿尖逐步接触套管8的内壁，并咬紧套管8的内壁形成稳定状态，即该封隔器锚定完毕，继续加压，使得中间胶筒3-1、上边胶筒3-2和下边胶筒3-3完全变形，中间胶筒3-1、上边胶筒3-2和下边胶筒3-3径向膨胀并紧贴套管8的内壁，即该封隔器坐封完成。

该封隔器解封时，下入回收工具，施加大于回收工具内负荷指示销钉的剪断吨位，销钉剪断，指针表出现波动，管柱下移后出现遇阻，说明回收工具的凸轮块已进入封隔器释放接头5-3的槽内，回收工具凸轮块挂住释放接头5-3，过提管柱，通过回收工具使得释放接头5-3产生一个向上运动的趋势，释放接头5-3受到的力大于剪切销钉D5-5的剪切值时，剪切销钉D5-5被剪断，释放接头5-3产生向上运动，此时释放环5-1与中心管1螺纹脱扣并释放，释放环5-1与释放接头5-3咬合。

继续上提回收工具，回收工具的剪切销钉剪断，凸轮块回缩，中心管1与回收工具一起向上运动，此时卡瓦2-3不再受挤压作用，并回弹释放，下锥体2-2、剪切环2-4和上导环2-5在自重下向下运动，中间胶筒3-1、上边胶筒3-2和下边胶筒3-3被释放，该封隔器解封完毕，继续上提管柱，回收工具与封隔器等从井下取出，工具得以回收。

该双活塞大通径液压可回收封隔器结构巧妙、操作简单，通过坐封锁定机构4的双活塞坐封结构，能有效解决现有封隔器因单活塞方式存在坐封力不够、坐封性能不稳定的问题，该封隔器回收简单，能重复使用，为后期井筒维修改造提供便利，非常适合油气井井下作业。

Claims (9)

1.一种双活塞大通径液压可回收封隔器，它由中心管(1)、锚定机构(2)、密封机构(3)、坐封锁定机构(4)和解封机构(5)构成，其特征在于：中心管(1)的外圆上装有锚定机构(2)，锚定机构(2)下方的中心管(1)上装有密封机构(3)，密封机构(3)下方的中心管(1)上装有坐封锁定机构(4)，坐封锁定机构(4)通过连接套(5-6)装有解封机构(5); 所述的中心管(1)上设置有传压孔A(6)和传压孔B(7)，传压孔A(6)和传压孔B(7)与中心管(1)的内部连通，传压孔A(6)和传压孔B(7)与坐封锁定机构(4)对应。

2.根据权利要求1所述的一种双活塞大通径液压可回收封隔器，其特征在于：所述的锚定机构(2)由上锥体(2-1)、下锥体(2-2)、卡瓦(2-3)、剪切环(2-4)和上导环(2-5)构成，上锥体(2-1)和下锥体(2-2)之间设置有卡瓦(2-3)，卡瓦(2-3)分别与上锥体(2-1)和下锥体(2-2)接触连接，下锥体(2-2)的下方螺纹安装有上导环(2-5)，上导环(2-5)的内侧通过剪切销钉A(2-7)装有剪切环(2-4)，剪切环(2-4)与中心管(1)螺纹连接，上锥体(2-1)和下锥体(2-2)呈上下状装在中心管(1)上，上锥体(2-1)与中心管(1)之间螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种双活塞大通径液压可回收封隔器，其特征在于：所述的卡瓦(2-3)为圆筒状，卡瓦(2-3)的外圆上均布设置有切缝，卡瓦(2-3)的切缝内设置有限位块(2-6)，限位块(2-6)与卡瓦(2-3)的切缝滑动连接，限位块(2-6)通过紧固螺栓与中心管(1)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种双活塞大通径液压可回收封隔器，其特征在于：所述的卡瓦(2-3)通过剪切销钉B(2-8)与下锥体(2-2)连接。

5.根据权利要求1所述的一种双活塞大通径液压可回收封隔器，其特征在于：所述的密封机构(3)由中间胶筒(3-1)、上边胶筒(3-2)和下边胶筒(3-3)构成，中间胶筒(3-1)的上方设置有上边胶筒(3-2)，中间胶筒(3-1)的下方设置有下边胶筒(3-3)，中间胶筒(3-1)分别与上边胶筒(3-2)和下边胶筒(3-3)接触连接，上边胶筒(3-2)通过胶筒背圈(3-4)与锚定机构(2)接触连接，下边胶筒(3-3)通过胶筒背圈(3-4)与坐封锁定机构(4)接触连接，中间胶筒(3-1)套装在中心管(1)的圆周上。

6.根据权利要求1所述的一种双活塞大通径液压可回收封隔器，其特征在于：所述的坐封锁定机构(4)由下导环(4-1)、导环座(4-2)、导环活塞(4-3)、下活塞座(4-4)、支撑座(4-5)、下活塞(4-6)、锁环座(4-7)、锁环(4-8)、限位环(4-9)和剪切座(4-10)构成，下活塞座(4-4)的一端螺纹安装有下导环(4-1)，下活塞座(4-4)的另一端螺纹安装有支撑座(4-5)，支撑座(4-5)的下方通过锁环座(4-7)螺纹安装有剪切座(4-10)，支撑座(4-5)内侧设置有下活塞(4-6)，下活塞(4-6)与锁环座(4-7)之间设置有锁环(4-8)，锁环(4-8)通过螺栓与锁环座(4-7)固定连接，下活塞座(4-4)套装在中心管(1)上，下活塞座(4-4)与中心管(1)之间设置有导环座(4-2)，导环座(4-2)上螺纹安装有导环活塞(4-3)；下活塞座(4-4)与下活塞(4-6)之间设置有限位环(4-9)。

7.根据权利要求6所述的一种双活塞大通径液压可回收封隔器，其特征在于：所述的剪切座(4-10)通过剪切销钉C(4-11)与下活塞(4-6)连接。

8.根据权利要求1所述的一种双活塞大通径液压可回收封隔器，其特征在于：所述的解封机构(5)由释放环(5-1)、剪切滑套(5-2)、释放接头(5-3)和下接头(5-4)构成，剪切滑套(5-2)的下方螺纹安装有下接头(5-4)，剪切滑套(5-2)的内侧设置有释放接头(5-3)，释放接头(5-3)的内侧设置有释放环(5-1)，释放环(5-1)为C形环。

9.根据权利要求8所述的一种双活塞大通径液压可回收封隔器，其特征在于：所述的剪切滑套(5-2)通过剪切销钉D(5-5)与释放接头(5-3)连接。

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