CN2532232Y - 平衡压差式套管外封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油田固井、完井用的平衡压差式套管外封隔器。施工阀(5)具有由弹簧套(18)、弹簧(17)、弹簧座(16)组成的贮能机构，具有平衡套管内外压差的作用。锁紧阀(6)的阀芯(28)下部有密封圈(27)，上部有卡簧(26)、阀芯(28)装入滑套(24)内，下部与流道(20、29)相接通，弹簧(25)装入滑套(24)内，丝堵(21)与滑套(24)丝扣连接，压帽(23)内与滑套(24)滑动连接；密封胶筒具有内、外胶筒(32、33)，内外胶筒间有金属叠片(34)。平衡压差式套管外封隔器满足了固井施工清水替压的要求，它可靠密封套管外壁与井壁的环形空间，胶筒承压高，防止固井后层间窜槽和油、气、水喷冒，可提高固井质量，增加油井产量，延长油水井寿命。

Description

平衡压差式套管外封隔器

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种油田钻井业固井、完井用的平衡压差式套管外封隔器。

(二)背景技术：

套管外封隔器可密封套管外壁与井壁的环形空间，将套管外封隔器下入油、气、水层之间，可防止固井后层间串槽，及固井后发生管外喷冒，也可防止高压水进入泥页岩，造成地层蠕动滑移，导致套管损坏，对提高固井质量，增加油井产量及延长油水井寿命都能起到有益的作用。

已有的套管外封隔器存在以下不足之处：

1、套管外封隔器承受套管内、外压差一般小于等于3Mpa，而目前固井施工普通采用清水替压，清水替压时套管外封隔器处的套管内、外压差超过3Mpa，满足不了固井施工清水替压的要求。

2、目前使用的套管外封隔器都不具备平衡套管内外压差的功能，限制了套管外封隔器的使用。

3、封隔器的密封件只有一个胶筒无外胶筒保护，致使承压能力低。

(三)实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是针对已有技术的不足，而提供一种平衡压差式套管外封隔器，解决了固井施工时采用清水替压，可释放套管外封隔器的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

A、施工阀阀孔下部外壁开有一槽，槽内装有外壁开进液孔的弹簧套；弹簧套内装有平衡弹簧，上部装有带孔的弹簧座，槽用盖板盖封后与阀环外壁焊接；施工阀中的阀芯装入阀孔，将阀芯最下部顶到弹簧座上，阀芯的下部有三个密封圈，在阀环的外壁阀芯两个密封圈之间开有流道，流道用盖板密封后与阀环外壁焊接；阀芯上部台阶处套有马牙套、滑套；滑套的下部装有卡簧，上部用销钉与阀芯连接，螺帽与阀芯、压帽与施工阀阀孔的上部都为螺纹连接；

B、锁紧阀中的阀芯下部装有两个密封圈，上部装有卡簧，阀芯装入滑套内，将阀芯和滑套装入锁紧阀阀孔内；阀芯最下部与流道连通，在阀环外壁阀芯两道密封圈之间，开有流道，丝堵与滑套螺纹连接；压帽内壁与滑套滑动连接，压帽下部与阀孔螺纹连接，丝堵与压帽上部穿入销钉；

C、密封件由夹有金属叠片的内、外胶筒组成。

本实用新型与背景技术相比较产生的有益效果是：平衡压差式套管外封隔器、阀环外壁上的施工阀具备平衡套管内外压差的动能，克服了已有套管外封隔器使用条件局限于套管内外压差小于3Mpa的不足，满足固井施工清水替压的要求，又增加了套管外封隔器的下井深度，从而扩大了套管外封隔器的使用范围。锁紧阀采用弹柱式锁紧方式，确保在胶筒或限压阀失效的清况下，将进入胶筒的通道自动关闭，确保套管试压合格。密封件具有内、外胶筒、内外胶筒间有金属叠片，密封性能强，达到了提高固井质量，增加油井产量及延长油水井寿命的目的。

(四)附图说明：

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1中阀环1局部剖视图；

图3是图2的左视图；

图4是图3A-A剖面展开图；

图5是施工阀5的结构示意图；

图6是锁紧阀6的结构示意图。

(五)具体实施方式：

对照附图和实施例将对本实用新型作进一步说明：

如图1所示：平衡压差式套管外封隔器由阀环1、中心管2、胶筒接头3、密封件(32，33，34)和套管接头4组成，阀环1上部壁上开有三孔(35，36，37)，孔内分别装施工阀5、锁紧阀6、限压阀7。

如图2、3、5所示：施工阀5阀孔下部外壁开有一槽，槽内装有外壁开进液孔19的弹簧套18；弹簧套18内装有平衡弹簧17，上部装有带孔的弹簧座16，槽用盖板盖封后与阀环1外壁焊接；施工阀中的阀芯9装入阀孔35，将阀芯9最下部顶到弹簧座16上，阀芯9的下部有三个密封圈15，在阀环1的外壁阀芯9两个密封圈之间开有流道20，流道用盖板密封后与阀环1外壁焊接；阀芯9上部台阶处套有马牙套13、滑套11；滑套11的下部装有卡簧14，上部用销钉10与阀芯9连接，螺帽8与阀芯9、压帽12与施工阀阀孔的上部都为螺纹连接；

如图4和图6所示：锁紧阀6中的阀芯28下部装有两个密封圈27，上部装有卡簧26，阀芯28装入滑套24内，将阀芯28和滑套24装入锁紧阀阀孔36内；阀芯28最下部与流道20连通，在阀环1外壁阀芯28两道密封圈27之间，开有流道29，丝堵21与滑套24螺纹连接；压帽23内壁与滑套24滑动连接，压帽23下部与阀孔螺纹连接，丝堵21与压帽23上部穿入销钉22；

如图1所示：密封件由夹有金属叠片34的内胶筒32和外胶筒33组成，外胶筒可保护内胶筒，辅助内胶筒承压，胶筒具有承压高、密封性强的特点。

如图4、5所示：现场应用时，本实用新型与套管连接下入井内预定位置，注完水泥浆后替压时，当胶塞经过套管外封隔器时，将阀环1处的两支断裂杆撞断，露出进液孔19，施工阀1一直处于动态平衡状态，从而使剪切销钉10的压力环境与地面相同。胶塞继续下行，直到胶塞到井底，放压回零，此时施工阀阀芯9在套管内外压差作用下带动卡簧14、滑套11、销钉10一起向阀腔内运动，直到封隔器内外压差的作用力与平衡弹簧17的压缩力平衡。进行常规套管试压后，继续升压，当压力达到一定值时，销钉10被剪断，滑套11由卡簧14卡在马牙套13上，施工阀5被打开。如图4、6所示，套管内的高压液体通过流道20经过锁紧阀6时将其销钉22剪断，高压液体通过流道29进入限压阀7，通过流道30进入封隔器胶筒，在液力作用下，使胶筒胀开，当胶筒的压力达到某一限定之时，限压阀7上的销钉31剪断，限压阀关闭。套管外封隔器完成坐封，密封套管外壁和井壁环形空间。泄压后，锁紧阀6将进入胶筒的通道自动关闭可确保套管柱试压合格。

Claims (1)

1、一种油田固井、完井用的平衡压差式套管外封隔器，包括阀环(1)、密封件，阀环(1)上部壁上开有三孔(35，36，37)，孔内分别装施工阀(5)、锁紧阀(6)、限压阀(7)，其特征在于：

A、施工阀(5)阀孔下部外壁开有一槽，槽内装有外壁开进液孔(19)的弹簧套(18)；弹簧套(18)内装有平衡弹簧(17)，上部装有带孔的弹簧座(16)，槽用盖板盖封后与阀环(1)外壁焊接；施工阀中的阀芯(9)装入阀孔(35)，将阀芯(9)最下部顶到弹簧座(16)上，阀芯(9)的下部有三个密封圈(15)，在阀环(1)的外壁阀芯(9)两个密封圈之间开有流道(20)，流道用盖板密封后与阀环(1)外壁焊接；阀芯(9)上部台阶处套有马牙套(13)、滑套(11)；滑套(11)的下部装有卡簧(14)，上部用销钉(10)与阀芯(9)连接，螺帽(8)与阀芯(9)、压帽(12)与施工阀阀孔的上部都为螺纹连接；

B、锁紧阀(6)中的阀芯(28)下部装有两个密封圈(27)，上部装有卡簧(26)，阀芯(28)装入滑套(24)内，将阀芯(28)和滑套(24)装入锁紧阀阀孔(36)内；阀芯(28)最下部与流道(20)连通，在阀环(1)外壁阀芯(28)两道密封圈(27)之间，开有流道(29)，丝堵(21)与滑套(24)螺纹连接；压帽(23)内壁与滑套(24)滑动连接，压帽(23)下部与阀孔螺纹连接，丝堵(21)与压帽(23)上部穿入销钉(22)；

C、密封件由夹有金属叠片(34)的内、外胶筒(32、33)组成。

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