CN212803149U - 注水井机械封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种注水井机械封隔器，包括中心管，中心管上从用于连接上接头的一端到用于连接下接头的一端依次布置有导向组件、卡瓦、锥体、胶筒组件以及引鞋，其中，导向组件、卡瓦、锥体以及胶筒组件活动套接于中心管上；导向组件的运动行程上具有坐封位置和非坐封位置，导向组件包括弹性件，在坐封位置，导向组件位于坐封轨道，弹性件伸展使得卡瓦张开，在非坐封位置，导向组件位于非坐封轨道，弹性件收缩使得卡瓦收缩。本实用新型提供的注水井机械封隔器，卡瓦位于靠近上接头的一端，其依靠中心管的上移而挤压胶筒组件实现封隔，如此靠提拉上移实现封隔，从而避免现有技术中重力被上位封隔器抵消的不足之处。

Description

注水井机械封隔器

技术领域

本实用新型涉及油田开采技术，具体涉及一种注水井机械封隔器。

背景技术

公知的，注水井在多层注水时需要通过封隔器进行不同油层间的封堵，而机械封隔器由于操作简单、成本低、结构简单等诸多优点而得到了较为广泛的使用。

现有技术中的机械封隔器，在多层注水时，通常采用一个带卡瓦的压缩式机械封隔器位于最下端，在上方配置若干个不带卡瓦的机械封隔器，当管柱下到位后，通过旋转下压，使最下方封隔器的卡瓦张开，继续下放管柱重量，挤压各胶筒从而坐封所有的封隔器。

现有技术的不足之处在于，在坐封的过程中，在重力的传递过程中，管柱依靠下移的重力被位于上方的几个封隔器抵消，无法有效的传递到最下方的封隔器，导致封隔器坐封失败。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种注水井机械封隔器，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种注水井机械封隔器，包括中心管，所述中心管上从用于连接上接头的一端到用于连接下接头的一端依次布置有导向组件、卡瓦、锥体、胶筒组件以及引鞋，其中，所述导向组件、卡瓦、锥体以及胶筒组件活动套接于所述中心管上；

所述导向组件的运动行程上具有坐封位置和非坐封位置，所述导向组件包括弹性件，在所述坐封位置，所述导向组件位于坐封轨道，所述弹性件伸展使得所述卡瓦张开，在所述非坐封位置，所述导向组件位于非坐封轨道，所述弹性件收缩使得所述卡瓦收缩。

上述的注水井机械封隔器，所述中心管上还固定套接有剪切环，所述剪切环抵接于所述引鞋上朝向用于用于连接下接头的一端。

上述的注水井机械封隔器，还包括弹性挡圈，所述弹性挡圈固定套接于所述中心管上的凹槽中，所述剪切环套接于所述弹性挡圈上。

上述的注水井机械封隔器，所述导向组件包括导向销、卡瓦挡圈、卡瓦承留环以及卡瓦套，所述卡瓦通过卡瓦承留环固定于所述卡瓦套上，所述导向销插接于所述卡瓦挡圈上的定位孔中，所述卡瓦挡圈将所述卡瓦套扣接在所述中心管的外壁上，所述卡瓦套的内侧挤压有弹性件。

上述的注水井机械封隔器，所述弹性件为矩形弹簧。

上述的注水井机械封隔器，所述中心管上还设置有止挡凸起，所述止挡凸起抵接于所述锥体的轴向活动行程上。

上述的注水井机械封隔器，所述胶筒组件包括依次抵接的第一胶筒、隔环以及第二胶筒。

上述的注水井机械封隔器，所述第一胶筒上设置有变形孔。

在上述技术方案中，本实用新型提供的注水井机械封隔器，卡瓦位于靠近上接头的一端，其依靠中心管的上移而挤压胶筒组件实现封隔，如此靠提拉上移实现封隔，从而避免现有技术中重力被上位封隔器抵消的不足之处。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的注水井机械封隔器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的注水井机械封隔器的展开时的原理示意图。

附图标记说明：

1、下接头；2、上接头；3、螺钉；4、导向销；5、卡瓦挡圈；6、矩形弹簧；7、卡瓦承留环；8、卡瓦套；9、卡瓦；10、椎体；11、第一胶筒；12、隔环；13、第二胶筒；14、引鞋；15、弹性挡圈；16、剪切环；17、中心管。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

本实用新型各实施例中，涉及方位词“上”、“下”等按照注水井为参考标准，现有技术中，注水井基本都是竖直的结构，也即从上到下的竖直放置。而封隔、引鞋、卡瓦、坐封等等均为机械封隔器的专业术语，为本领域技术人员所公知，在实用新型中其亦按照本领域的通用定义解释，本实用新型各实施例不一一解释。

如图1-2所示，本实用新型实施例提供的一种注水井机械封隔器，包括中心管17，所述中心管17上从用于连接上接头2的一端到用于连接下接头1的一端依次布置有导向组件、卡瓦9、锥体10、胶筒组件以及引鞋14，其中，所述导向组件、卡瓦9、锥体10以及胶筒组件活动套接于所述中心管17上；所述导向组件的运动行程上具有坐封位置和非坐封位置，所述导向组件包括弹性件，在所述坐封位置，所述导向组件位于坐封轨道，所述弹性件伸展使得所述卡瓦9张开，在所述非坐封位置，所述导向组件位于非坐封轨道，所述弹性件收缩使得所述卡瓦9收缩。

具体的，中心管17在使用时竖直放置，其用于连接上接头2的一端位于上方，用于连接下接头1的一端位于下方，也即从上到下依次布置有导向组件、卡瓦9、锥体10、胶筒组件以及引鞋14，其中，引鞋14固定套接于中心管17上，而导向组件、卡瓦9、锥体10以及胶筒组件活动套接于所述中心管17上，也即引鞋14不会与中心管17发生相对移动，而导向组件、卡瓦9、锥体10以及胶筒组件等则活动套接在中心管17上，受到压力后则会沿着中心管17的轴向发生移动，相应的，中心管17的外壁上设置有限位槽，各活动结构限位槽的范围内上下移动而不至于脱离中心管17。如此，在各活动组件的运动行程上包括坐封位置和非坐封位置，在坐封位置，导向组件、卡瓦9注水井的套管固定住，此时导向组件和卡瓦9相对中心管17向下移动，其在中心管17上沿着轴线向下运动的过程挤压锥体10和胶筒组件，通过锥体10迫使胶筒组件变形，径向膨大贴合到注水井的井壁上，从而实现对注水井的封堵，而在非坐封位置，导向组件、卡瓦9、锥体10以及胶筒组件等在中心管17上同步的自由活动，由于胶筒组件不变形径向膨胀，也即不封堵注水井。

本实施例中，如图2所示，导向组件和卡瓦9在坐封位置和非坐封位置间的切换依靠注水井的坐封轨道和非坐封轨道间的运动实现切换，由于坐封轨道和非坐封轨道布置于注水井周向上的不同位置，因此转动中心管17即可将导向组件对准坐封轨道或者非坐封轨道，具体的，导向组件如优选的为导向销4挤压卡瓦9，卡瓦9通过弹性件如矩形弹簧6抵接在一个限位标的如卡瓦套8上，当导向组件位于非坐封轨道时，套管的内壁、导向销4、卡瓦9、弹性件依次抵接，此时卡瓦9不接触套管的内壁，处于平衡的非坐封状态，导向组件和卡瓦9跟随中心管17上下移动，而当中心管17转动使得导向组件对准坐封轨道时，坐封轨道径向尺寸较大，导向销4失去了套管内壁的抑制，在弹性件作用下，卡瓦9外扩，卡瓦9上设置有锯齿等卡接结构，卡瓦9依靠该结构和弹性件的弹性力紧紧的卡接到管套上，此时其不跟随中心管17进行运动，操作人员操作中心管17上移，由于卡瓦9被固定，锥体10以及胶筒组件随着中心管17上移而抵接上卡瓦9，卡瓦9驱动锥体10，锥体10驱动胶筒组件发生变形，胶筒轴向被压缩使得径向膨大从而也抵接上管套，实现对注水井的封闭。

本实用新型实施例提供的注水井机械封隔器，卡瓦9位于靠近上接头2的一端，其依靠中心管17的上移而挤压胶筒组件实现封隔，如此靠提拉上移实现封隔，从而避免现有技术中重力被上位封隔器抵消的不足之处。

本实用新型提供的另一个实施例中，进一步的，所述中心管17上还固定套接有剪切环16，所述剪切环16抵接于所述引鞋14上朝向用于用于连接下接头1的一端，也即引鞋14依靠剪切环16固定在中心管17上，剪切环16遇到预设压力时发生断裂，这里预设压力为破坏性压力，可以事先根据实验进行测定，如此设置的作用在于，当中心管17出现故障卡死在注水井时，强力上拉迫使引鞋14挤压剪切环16使得其断裂，此时，胶筒组件、锥体10以及引鞋14在重力作用下下落脱离中心管17，实现解封。

更进一步的，还包括弹性挡圈15，所述弹性挡圈15固定套接于所述中心管17上的凹槽中，所述剪切环16套接于所述弹性挡圈15上，弹性挡圈15具有一定的保护作用，防止剪切环16断裂过程中各组件间发生硬质摩擦导致损坏。

本实用新型提供的再一个实施例中，优选的，所述导向组件包括导向销4、卡瓦挡圈5、卡瓦承留环7以及卡瓦套8，所述卡瓦9通过卡瓦承留环7固定于所述卡瓦套8上，所述导向销4插接于所述卡瓦挡圈5上的定位孔中，所述卡瓦挡圈5将所述卡瓦套8扣接在所述中心管17的外壁上，所述卡瓦套8的内侧压缩弹性件如矩形弹簧6，如此卡瓦9、卡瓦承留环7以及卡瓦套8形成一个整体的可以摆动的结构，内侧挤压矩形弹簧6，外侧依靠导向销4实现限位，导向销4脱离整体摆动。

本实用新型提供的再一个实施例中，优选的，所述中心管17上还设置有止挡凸起，所述止挡凸起抵接于所述锥体10的轴向活动行程上，防止锥体10在轴向上运动过远。

本实用新型提供的再一个实施例中，优选的，所述胶筒组件包括依次抵接的第一胶筒11、隔环12以及第二胶筒13，所述第一胶筒11上设置有变形孔，也即第一胶筒11和第二胶筒13的弹性系数不同，如此在一个较宽的提拉力范围内均可实现对注水井的较为密封。

本实用新型各实施例中，以3个层位的分层注水为例，管柱配置3个封隔器，其中最下方一个是带卡瓦的张力坐封机械封隔器，上面2个是不带卡瓦的隔离封隔器，油管下到预定深度后，将管柱左旋1/4圈,上提管柱，导向销4沿着内部换向滑道向下移动，同时卡瓦9被撑开，锚住套管，继续上提管柱，同时给3个封隔器提供坐封拉力，两个胶筒受压缩膨胀贴近套管内壁，所有封隔器同时实现坐封。当封隔器需要解封的时候，下放管柱，导向销4沿内滑道上行，卡瓦9收缩，两个胶筒回弹，右旋管柱，封隔器解封完成。当正常的解封程序无法解封的时候，过提管柱剪切剪切环16，失去推力的引鞋14、胶筒和锥体10向下移动，封隔器解封。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种注水井机械封隔器，包括中心管，其特征在于，所述中心管上从用于连接上接头的一端到用于连接下接头的一端依次布置有导向组件、卡瓦、锥体、胶筒组件以及引鞋，其中，所述导向组件、卡瓦、锥体以及胶筒组件活动套接于所述中心管上；

所述导向组件的运动行程上具有坐封位置和非坐封位置，所述导向组件包括弹性件，在所述坐封位置，所述导向组件位于坐封轨道，所述弹性件伸展使得所述卡瓦张开，在所述非坐封位置，所述导向组件位于非坐封轨道，所述弹性件收缩使得所述卡瓦收缩。

2.根据权利要求1所述的注水井机械封隔器，其特征在于，所述中心管上还固定套接有剪切环，所述剪切环抵接于所述引鞋上朝向用于用于连接下接头的一端。

3.根据权利要求2所述的注水井机械封隔器，其特征在于，还包括弹性挡圈，所述弹性挡圈固定套接于所述中心管上的凹槽中，所述剪切环套接于所述弹性挡圈上。

4.根据权利要求1所述的注水井机械封隔器，其特征在于，所述导向组件包括导向销、卡瓦挡圈、卡瓦承留环以及卡瓦套，所述卡瓦通过卡瓦承留环固定于所述卡瓦套上，所述导向销插接于所述卡瓦挡圈上的定位孔中，所述卡瓦挡圈将所述卡瓦套扣接在所述中心管的外壁上，所述卡瓦套的内侧挤压有弹性件。

5.根据权利要求4所述的注水井机械封隔器，其特征在于，所述弹性件为矩形弹簧。

6.根据权利要求1所述的注水井机械封隔器，其特征在于，所述中心管上还设置有止挡凸起，所述止挡凸起抵接于所述锥体的轴向活动行程上。

7.根据权利要求1所述的注水井机械封隔器，其特征在于，所述胶筒组件包括依次抵接的第一胶筒、隔环以及第二胶筒。

8.根据权利要求7所述的注水井机械封隔器，其特征在于，所述第一胶筒上设置有变形孔。

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