CN215369781U - 一种完井封隔器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种完井封隔器，包括外壳、波纹管和调节组件；外壳包括中心管，中心管的内壁上设置有一环形套，环形套的一端开设有多个沿周向交错布置的第一卡槽和第二卡槽，第一卡槽和第二卡槽的深度不同；波纹管套设于中心管外、并与中心管的外壁形成一压力腔；调节组件包括推管、旋转阀和弹簧，推管与环形套的内壁沿轴向滑动连接，推管上设置有沿周向布置的导引齿，旋转阀的一侧设置有沿周向均匀布置的旋转导向键，旋转导向键与导引齿滑动抵接，多个旋转导向键分别与多个第一卡槽卡接或多个旋转导向键分别与多个第二卡槽卡接；解决现有的液压式封隔器需要持续增大钻井液的排量来使波纹管膨胀的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种完井封隔器。
背景技术
石油天然气开采过程中通常需要分段注汽、分段开采，现有的方式通常使用套管封隔器将套管与油管之间的环空进行封堵，并进行随后的压裂及增产作业。通过送入管柱将封隔器下入预定井深后，通过液压力、机械力等方式使胶筒鼓胀变形，从而密封油套环空。
然而现有的液压式封隔器需要持续增大钻井液的排量来使波纹管膨胀。
实用新型内容
有鉴于此，有必要提供一种完井封隔器，用以解决现有的液压式封隔器需要持续增大钻井液的排量来使波纹管膨胀的问题。
本实用新型提供一种完井封隔器，包括外壳、波纹管和调节组件；所述外壳包括中心管，所述中心管的内壁上设置有一环形套，所述环形套的一端开设有多个沿周向交错布置的第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和所述第二卡槽的深度不同；所述波纹管套设于所述中心管外、并与所述中心管的外壁形成一压力腔；所述调节组件包括推管、旋转阀和弹簧，所述推管与所述环形套的内壁沿轴向滑动连接，所述推管上设置有沿周向布置的导引齿，所述旋转阀的一侧设置有沿周向均匀布置的旋转导向键，所述旋转导向键与所述导引齿滑动抵接，以供所述推管的轴向运动推动所述旋转阀的轴向和周向运动，多个所述旋转导向键分别与多个第一卡槽卡接或多个所述旋转导向键分别与多个第二卡槽卡接，所述旋转阀的另一侧经由弹簧与所述中心管的内壁连接，所述旋转阀上开设有通孔，当多个所述旋转导向键与所述第一卡槽，所述通孔与所述压力腔断开设置，当多个所述旋转导向键与所述第二卡槽，所述通孔与所述压力腔相连通。
进一步的，所述环形套由多个第一限位条和多个第二限位条组成，多个所述第一限位条和多个所述第二限位条沿周向交错布置于所述中心管的内壁上，所述第一限位条和所述第二限位条靠近所述旋转阀的一侧均开设有斜面，所述斜面均与所述旋转导向键滑动抵接，所述第二限位条的一侧与相邻的第一限位条之间形成所述第一卡槽，所述第二卡槽为条形槽，所述第二限位条的另一侧与相邻的第一限位条之间形成所述第二卡槽，所述第二卡槽呈V形结构。
进一步的，所述导引齿呈V形环形齿状，所述旋转导向键靠近导引齿的一侧设置有斜面，所述斜面与所述导引齿滑动抵接，当所述斜面运动至所述导引齿的最低点时，所述旋转导向键与所述第一卡槽或第二卡槽卡接，当所述斜面运动至所述导引齿的最高点时，所述旋转导向键与所述第一卡槽以及第二卡槽间隔设置。
进一步的，所述推管经由滑键与所述中心管沿轴向滑动连接，所述推管的内部同轴设置有环套，所述环套与所述推管固定连接，所述环套与所述推管之间形成一滑动间隙，所述旋转阀与所述滑动间隙沿轴向以及周向滑动连接。
进一步的，所述旋转阀上设置有挡圈，所述弹簧套设于所述旋转阀上，所述弹簧的一端与所述挡圈抵接，所述弹簧的另一端与所述中心管的内壁抵接。
进一步的，所述通孔的数量为四个，相邻两个所述第一卡槽和第二卡槽之间的夹角为22.5度。
进一步的，该封隔器还包括第一接头组件和第二接头组件，所述中心管的两端分别与第一接头组件和所述第二接头组件连接。
进一步的，所述第一接头组件包括上管体和上接头，所述第二接头组件包括下管体和下接头，所述中心管的一端经由所述上管体与所述上接头固定连接，所述中心管的另一端经由所述下管体与所述下接头固定连接。
进一步的，所述下接头内设置有多个进油通道，所述通孔经由任意一所述进油通道与所述压力腔相连通，其中一部分所述进油通道内设置有单向阀，以供液压油从通孔流至压力腔中，另一部分所述进油通道未设置单向阀，以供液压油从压力腔回流而出。
进一步的，所述上接头内设置有出油通道，所述压力腔经由所述出油通道与外界相连通，所述出油通道内设置有溢流阀。
与现有技术相比，通过设置环形套的一端开设有多个沿周向交错布置的第一卡槽和第二卡槽，第一卡槽和第二卡槽的深度不同，通过瞬时增大钻井液的排量，使旋转导向键在第一卡槽和第二卡槽之间进行切换，当多个旋转导向键与第一卡槽，通孔与压力腔断开设置，此时处于非工作状态，当多个旋转导向键与第二卡槽，通孔与压力腔相连通，此时处于工作状态，通过瞬时的增大钻井液的排量即可改变该封隔器的工作状态，能耗低，设计更加合理。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种完井封隔器处于未封隔状态的结构示意图；
图2为本实用新型提供的一种完井封隔器处于封隔状态的结构示意图；
图3为本实用新型提供的一种完井封隔器本实施例中心管的结构示意图；
图4为本实用新型提供的一种完井封隔器本实施例推管的结构示意图；
图5为本实用新型提供的一种完井封隔器本实施例旋转阀的结构示意图；
图6为本实用新型提供的一种完井封隔器图2中B-B的结构示意图；
图7为本实用新型提供的一种完井封隔器图2中A部的放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1-7所示，本实施例中的一种完井封隔器，包括外壳100、波纹管200和调节组件300，波纹管200套于外壳100上，波纹管200于外壳 100之间形成一压力腔211，通过调节调节组件300，使外壳100中的钻井液到入波纹管200的压力腔211中，使波纹管200膨胀，从而完成封隔的过程，下面进行更加详细的阐述和说明。
本实施方案中的外壳100为用于导流钻井液的结构。
本实施例中的外壳100包括中心管110，中心管110的内壁上设置有一环形套，环形套的一端开设有多个沿周向交错布置的第一卡槽111和第二卡槽112，第一卡槽111和第二卡槽112的深度不同。
其中，环形套由多个第一限位条和多个第二限位条组成，多个第一限位条和多个第二限位条沿周向交错布置于中心管110的内壁上，第一限位条和第二限位条靠近旋转阀310的一侧均开设有斜面，斜面均与旋转导向键311滑动抵接，第二限位条的一侧与相邻的第一限位条之间形成第一卡槽111，第二卡槽112为条形槽，第二限位条的另一侧与相邻的第一限位条之间形成第二卡槽112，第二卡槽112呈V形结构。
本实施例中的该封隔器还包括第一接头组件和第二接头组件，中心管110的两端分别与第一接头组件和第二接头组件连接。
具体的，第一接头组件包括上管体120和上接头130，第二接头组件包括下管体140和下接头150，中心管110的一端经由上管体120与上接头130固定连接，中心管110的另一端经由下管体140与下接头150固定连接。
本实施方案中的波纹管200套设于中心管110外、并与中心管110 的外壁形成一压力腔211，通过改变压力腔211中的压力大小，从而使波纹管200发生不同程度的形变，在封隔的工作状态和非封隔的工作状态之间相互切换。
本实施例中的下接头150内设置有多个进油通道141，通孔313经由任意一进油通道141与压力腔21相连通，其中一部分进油通道141内设置有单向阀142，以供液压油从通孔313流至压力腔211中，另一部分进油通道141未设置单向阀142，以供液压油从压力腔211回流而出。
为了防止压力腔211中的钻井液压力过大，对波纹管200以及中心管110造成损坏，本实施例中的上接头130内设置有出油通道121，压力腔211经由出油通道121与外界相连通，出油通道121内设置有溢流阀 122。
本实施方案中的调节组件300是用于调节中心管110内与压力腔211 是否相连通的结构。
本实施例中的调节组件300包括推管320、旋转阀310和弹簧330，推管320与环形套的内壁沿轴向滑动连接，推管320上设置有沿周向布置的导引齿322，旋转阀310的一侧设置有沿周向均匀布置的旋转导向键 311，旋转导向键311与导引齿322滑动抵接，以供推管320的轴向运动推动旋转阀310的轴向和周向运动，多个旋转导向键311分别与多个第一卡槽111卡接或多个旋转导向键311分别与多个第二卡槽112卡接，旋转阀310的另一侧经由弹簧330与中心管110的内壁连接，旋转阀310 上开设有通孔313，当多个旋转导向键311与第一卡槽111，通孔313与压力腔211断开设置，当多个旋转导向键311与第二卡槽112，通孔313与压力腔211相连通。
其中，导引齿322呈V形环形齿状，旋转导向键311靠近导引齿322 的一侧设置有斜面，斜面与导引齿322滑动抵接，当斜面运动至导引齿 322的最低点时，旋转导向键311与第一卡槽111或第二卡槽112卡接，当斜面运动至导引齿322的最高点时，旋转导向键311与第一卡槽111 以及第二卡槽112间隔设置。
其中，推管320经由滑键321与中心管110沿轴向滑动连接，推管 320的内部同轴设置有环套323，环套323与推管320固定连接，环套323 与推管320之间形成一滑动间隙，旋转阀310与滑动间隙沿轴向以及周向滑动连接。
其中，旋转阀310上设置有挡圈312，弹簧330套设于旋转阀310 上，弹簧330的一端与挡圈312抵接，弹簧330的另一端与中心管110 的内壁抵接。
本实施例中的通孔313的数量为四个，相邻两个第一卡槽111和第二卡槽112之间的夹角为22.5度。
工作流程：往中心管110中添加钻井液，瞬时增大钻井液的排量，推杆向下运动挤压旋转阀310，使旋转阀310在弹簧330的作用下，其上的旋转导向键311有从导引齿322的一个齿卡入相邻的另一个齿的趋势，此时，旋转阀310有向远离中心管110方向运动以及旋转的趋势，直至旋转阀310卡入至第二卡槽112中，此时，通孔313经由安装有单向阀 142的进油通道141与压力腔211相连通，中心管110内的钻进液流至压力腔211中，使波纹管200膨胀，直至完成封隔的功能，当作业结束后，瞬时增大钻井液的排量，推杆向下运动挤压旋转阀310，使旋转阀310 在弹簧330的作用下，其上的旋转导向键311有从导引齿322的一个齿卡入相邻的另一个齿的趋势，此时，旋转阀310有向远离中心管110方向运动以及旋转的趋势，直至旋转阀310卡入至第一卡槽111中，且通孔313与未安装有单向阀142的进油通道141相连通，压力腔211中的油回流至中心管110中，波纹管200回缩，解除上述封隔状态。
与现有技术相比：通过设置环形套的一端开设有多个沿周向交错布置的第一卡槽111和第二卡槽112，第一卡槽111和第二卡槽112的深度不同，通过瞬时增大钻井液的排量，使旋转导向键311在第一卡槽111 和第二卡槽112之间进行切换，当多个旋转导向键311与第一卡槽111，通孔313与压力腔211断开设置，此时处于非工作状态，当多个旋转导向键311与第二卡槽112，通孔313与压力腔211相连通，此时处于工作状态，通过瞬时的增大钻井液的排量即可改变该封隔器的工作状态，能耗低，设计更加合理。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种完井封隔器，其特征在于，包括外壳、波纹管和调节组件；
所述外壳包括中心管，所述中心管的内壁上设置有一环形套，所述环形套的一端开设有多个沿周向交错布置的第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和所述第二卡槽的深度不同；
所述波纹管套设于所述中心管外、并与所述中心管的外壁形成一压力腔；
所述调节组件包括推管、旋转阀和弹簧，所述推管与所述环形套的内壁沿轴向滑动连接，所述推管上设置有沿周向布置的导引齿，所述旋转阀的一侧设置有沿周向均匀布置的旋转导向键，所述旋转导向键与所述导引齿滑动抵接，以供所述推管的轴向运动推动所述旋转阀的轴向和周向运动，多个所述旋转导向键分别与多个第一卡槽卡接或多个所述旋转导向键分别与多个第二卡槽卡接，所述旋转阀的另一侧经由弹簧与所述中心管的内壁连接，所述旋转阀上开设有通孔，当多个所述旋转导向键与所述第一卡槽，所述通孔与所述压力腔断开设置，当多个所述旋转导向键与所述第二卡槽，所述通孔与所述压力腔相连通。
2.根据权利要求1所述的完井封隔器，其特征在于，所述环形套由多个第一限位条和多个第二限位条组成，多个所述第一限位条和多个所述第二限位条沿周向交错布置于所述中心管的内壁上，所述第一限位条和所述第二限位条靠近所述旋转阀的一侧均开设有斜面，所述斜面均与所述旋转导向键滑动抵接，所述第二限位条的一侧与相邻的第一限位条之间形成所述第一卡槽，所述第二卡槽为条形槽，所述第二限位条的另一侧与相邻的第一限位条之间形成所述第二卡槽，所述第二卡槽呈V形结构。
3.根据权利要求1所述的完井封隔器，其特征在于，所述导引齿呈V形环形齿状，所述旋转导向键靠近导引齿的一侧设置有斜面，所述斜面与所述导引齿滑动抵接，当所述斜面运动至所述导引齿的最低点时，所述旋转导向键与所述第一卡槽或第二卡槽卡接，当所述斜面运动至所述导引齿的最高点时，所述旋转导向键与所述第一卡槽以及第二卡槽间隔设置。
4.根据权利要求1所述的完井封隔器，其特征在于，所述推管经由滑键与所述中心管沿轴向滑动连接，所述推管的内部同轴设置有环套，所述环套与所述推管固定连接，所述环套与所述推管之间形成一滑动间隙，所述旋转阀与所述滑动间隙沿轴向以及周向滑动连接。
5.根据权利要求1所述的完井封隔器，其特征在于，所述旋转阀上设置有挡圈，所述弹簧套设于所述旋转阀上，所述弹簧的一端与所述挡圈抵接，所述弹簧的另一端与所述中心管的内壁抵接。
6.根据权利要求1所述的完井封隔器，其特征在于，所述通孔的数量为四个，相邻两个所述第一卡槽和第二卡槽之间的夹角为22.5度。
7.根据权利要求1所述的完井封隔器，其特征在于，该封隔器还包括第一接头组件和第二接头组件，所述中心管的两端分别与第一接头组件和所述第二接头组件连接。
8.根据权利要求7所述的完井封隔器，其特征在于，所述第一接头组件包括上管体和上接头，所述第二接头组件包括下管体和下接头，所述中心管的一端经由所述上管体与所述上接头固定连接，所述中心管的另一端经由所述下管体与所述下接头固定连接。
9.根据权利要求8所述的完井封隔器，其特征在于，所述下接头内设置有多个进油通道，所述通孔经由任意一所述进油通道与所述压力腔相连通，其中一部分所述进油通道内设置有单向阀，以供液压油从通孔流至压力腔中，另一部分所述进油通道未设置单向阀，以供液压油从压力腔回流而出。
10.根据权利要求8所述的完井封隔器，其特征在于，所述上接头内设置有出油通道，所述压力腔经由所述出油通道与外界相连通，所述出油通道内设置有溢流阀。
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| CN114645686A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-06-21 | 刘超 | 一种油田用液力扩张式封隔器 |
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