專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)蜗蚩ㄍ咭簤鹤夥飧羝鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣田勘探、開(kāi)發(fā)過(guò)程中封隔油氣井各油層或油管套管的封隔裝置， 尤其是能在油井中阻止施工管柱蠕動(dòng)、實(shí)施單向錨定的單向卡瓦液壓座封封隔器。
技術(shù)背景目前，公知的單向卡瓦液壓座封封隔器的座封機(jī)構(gòu)如圖8所示，卡瓦機(jī)構(gòu)包括單向 卡瓦13、卡瓦座14、卡瓦彈簧15、彈簧座17、上錐體12。封隔器液壓座封時(shí)，活塞22 上行，推動(dòng)彈簧座17上行，與彈簧座17連成一體的推筒23上行剪斷卡瓦座14與活塞 套19連接的剪釘40，卡瓦彈簧15張開(kāi)，卡瓦座14在卡瓦彈簧15的作用下上移，并使 卡瓦13張開(kāi)錨定，繼而座封上活塞22和座封下活塞共同推動(dòng)錐體連接套27及上錐體 12上行實(shí)施座封。其存在的主要缺點(diǎn)封隔器下井時(shí)，由于封隔器與套管的摩擦與碰撞， 容易中途剪斷卡瓦座剪釘40而使卡瓦張開(kāi)錨定引起發(fā)卡現(xiàn)象，如果通過(guò)增大剪釘?shù)募袅?來(lái)消除上述問(wèn)題，則會(huì)因所需的座封壓力較大，產(chǎn)生較大的活塞效應(yīng)，導(dǎo)致施工管柱伸 長(zhǎng)，在座封壓力撤除時(shí)管柱收縮，造成封隔器移動(dòng)，極易破壞膠筒；另外，封隔器解封 后，卡瓦仍處在張開(kāi)錨定狀態(tài)，遇到管套接箍、套管壁毛刺等不規(guī)則地方也容易發(fā)卡。 發(fā)明內(nèi)容為了解決上述單向卡瓦液壓座封封隔器座封后易發(fā)生管柱蠕動(dòng)、下井途中易發(fā)卡的 不足，本發(fā)明提供一種單向卡瓦液壓座封封隔器，該單向卡瓦液壓座封封隔器的卡瓦座 與錐體連接套剛性鎖止，卡瓦張開(kāi)錨定與否不受下井時(shí)封隔器與套管的摩擦、碰撞的影 響，下井途中不易發(fā)卡；卡瓦張開(kāi)錨定所需壓力較小，從而可以確保證施工管柱不蠕動(dòng)。本發(fā)明是這樣解決的它包括上接頭、下接頭、中心管、膠筒密封機(jī)構(gòu)、卡瓦機(jī)構(gòu) 和座封機(jī)構(gòu)，座封機(jī)構(gòu)包括座封活塞、活塞套和錐體連接套；卡瓦機(jī)構(gòu)包括單向卡瓦、 卡瓦座、卡瓦彈簧、彈簧座和上錐體；卡瓦座下端有與錐體連接套配合的套筒，卡瓦彈 簧套裝在套筒外側(cè)，卡瓦座下端的套筒上設(shè)有鎖止塊安裝孔，錐體連接套上相應(yīng)部位設(shè) 有與鎖止塊配合鎖止孔或槽；在卡瓦彈簧與卡瓦座套筒之間的還設(shè)有一個(gè)套裝在卡瓦座 套筒上的卡瓦座鎖套，該卡瓦座鎖套將裝在卡瓦座套筒中的鎖止塊壓入至錐體連接套的 鎖止孔或槽中，實(shí)現(xiàn)卡瓦座與錐體連接套剛性鎖止；所述卡瓦座鎖套上設(shè)有與鎖止塊配 合的解鎖槽，當(dāng)座封時(shí)推筒上移推動(dòng)卡瓦座鎖套沿卡瓦座套筒上行至卡瓦座臺(tái)階處時(shí)所 述解鎖槽的位置對(duì)應(yīng)于套筒上的鎖止塊安裝孔部位。 上述卡瓦座鎖套通過(guò)剪釘與卡瓦座套筒連接。可以實(shí)現(xiàn)在卡瓦座套筒上定位，其剪 釘剪力可設(shè)置較小。座封初始時(shí)，座封上活塞上行通過(guò)推筒推動(dòng)卡瓦座鎖套上行至卡瓦座臺(tái)階處時(shí)，卡瓦座在卡瓦彈簧的作用下與錐體連接套解鎖而上行使卡瓦張開(kāi)錨定，繼而座封上、下活 塞共同推動(dòng)錐體連接套上行完成座封動(dòng)作。下井時(shí)封隔器與套管的摩擦、碰撞產(chǎn)生的沖擊力傳遞至卡瓦座上，而卡瓦座剛性鎖死在錐體連接套上，不會(huì)造成解鎖，推筒上行所需的壓力較小，即較小的壓力卡瓦即可張開(kāi)，壓力較小時(shí)，產(chǎn)生的活塞效應(yīng)也較小，由于座封管柱與套筒間有很大的摩擦力，其自身可以克服較小的活塞效應(yīng)，因此，可確保施工管柱不蠕動(dòng)，從而避免了管柱移動(dòng)所帶來(lái)的施工不成功、施工準(zhǔn)確性不高、地層不必要的污染等問(wèn)題；同時(shí)還可避免下井途中卡瓦張開(kāi)錨定而發(fā)卡現(xiàn)象。解封時(shí)，為了解除卡瓦難收縮和起管柱易發(fā)卡問(wèn)題，本發(fā)明在膠筒密封機(jī)構(gòu)的金屬 擋環(huán)與上錐體之間還設(shè)有一個(gè)在解封時(shí)可以使卡瓦收縮并鎖住的下頂套，所述下頂套下 端套在上錐體上段并通過(guò)鎖止機(jī)構(gòu)連接，所述鎖止機(jī)構(gòu)包括解鎖套和鎖止銷(xiāo)，上錐體上 段的管壁上設(shè)有安裝鎖止銷(xiāo)的銷(xiāo)孔，下頂套下端內(nèi)圓柱面有一個(gè)與鎖止銷(xiāo)外端配合的錐 面臺(tái)階，臺(tái)階下端的內(nèi)圓半徑大于臺(tái)階上端的內(nèi)圓半徑，解鎖套位于在鎖止銷(xiāo)內(nèi)端并通 過(guò)剪釘固定在上錐體內(nèi)壁上；中心管上設(shè)有向上移動(dòng)時(shí)可推動(dòng)解鎖套上移的徑向突起的 凸臺(tái)；下頂套的長(zhǎng)度使得在解封時(shí)膠筒的回位作用下其下端至少可以推動(dòng)卡瓦徑向收縮。 解封時(shí)，上提管柱帶動(dòng)中心管上移，中心管上的凸臺(tái)上行，推動(dòng)解鎖套上行，在膠筒的 反作用力下下頂套通過(guò)錐面臺(tái)階推動(dòng)鎖止銷(xiāo)向軸心移動(dòng)而解鎖，膠筒的回彈力進(jìn)一步將 下頂套沿上錐體外圓柱面向下反推，下頂套下行并推回卡瓦向下回位。本發(fā)明還包括一個(gè)彈簧座鎖止機(jī)構(gòu)，包括鎖止鋼球、解鎖拉桿，所述推筒設(shè)在彈簧 座與錐體連接套之間并與彈簧座滑動(dòng)連接，并在軸向位于座封上活塞與卡瓦座鎖套之間， 錐體連接套上設(shè)有對(duì)推筒下端限位的卡環(huán)；推筒內(nèi)側(cè)開(kāi)有軸向槽，軸向槽底壁厚小于鎖 止鋼球的直徑，軸向槽的底壁上開(kāi)有與鎖止鋼球相配的鎖孔，與所述鎖孔相應(yīng)位置的彈 簧座上設(shè)有鎖止槽，解鎖拉桿一端設(shè)置在所述推筒內(nèi)側(cè)軸向槽中，將鎖止鋼球限制在推 筒的鎖孔內(nèi)并部分地嵌入彈簧座的鎖止槽中，將彈簧座鎖在錐體連接套上；所述解鎖拉 桿的上端與解鎖套鉸連，卡瓦座及上錐體上開(kāi)有使解鎖拉桿通過(guò)的槽或孔。解封時(shí)，解 鎖套帶動(dòng)解鎖拉桿上行，解鎖拉桿下端脫離推筒的鎖止鋼球部位，在卡瓦彈簧的作用下， 鎖止鋼球嵌入到解鎖拉桿軸向槽中，使得彈簧座與推筒分開(kāi)，彈簧座下行，卡瓦彈簧的 預(yù)緊力可進(jìn)一步釋放。
所述中心管上突起的凸臺(tái)為套在中心管上可以徑向收縮的彈性開(kāi)口環(huán)，開(kāi)口環(huán)上下 兩端設(shè)有與中心管連接的定位卡環(huán)，解鎖套上端有壓迫開(kāi)口環(huán)收縮的圓錐面，開(kāi)口環(huán)的 位置設(shè)在封隔器座封前和座封后解鎖套所處兩個(gè)位置的中間部位。在座封前開(kāi)口環(huán)位于 解鎖套上端，座封時(shí)上錐體帶動(dòng)解鎖套上行，解鎖套上端圓錐面擠壓開(kāi)口環(huán)使其收縮， 解鎖套繼續(xù)上行至開(kāi)口環(huán)上端；座封后解鎖套位于開(kāi)口環(huán)上端一定距離，所述距離為在 保證過(guò)流通道的情況下盡力縮小，這樣解封距離縮短，可以縮短封隔器的長(zhǎng)度，便于管 柱施工，減少事故發(fā)生。本發(fā)明的上錐體與中心管、錐體連接套與中心管之間有環(huán)形間隙，該間隙為洗井液 過(guò)流通道，彈簧座和推筒上開(kāi)設(shè)有過(guò)液孔，可以實(shí)施洗并作業(yè)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、下井時(shí)封隔器與套管的摩擦或碰撞的沖擊力施加在卡瓦座上， 卡瓦座與錐體連接套剛性鎖止，因此可以避免下井途中易發(fā)卡問(wèn)題；同時(shí)，卡瓦座鎖套 上設(shè)置的剪釘僅用于卡瓦座鎖套定位，所以剪釘剪力可以根據(jù)油井情況和施工的要求進(jìn) 行自由設(shè)定，可以保證在油氣井各項(xiàng)作業(yè)施工中作業(yè)管柱不產(chǎn)生蠕動(dòng)，從而能更好地實(shí) 現(xiàn)各項(xiàng)作業(yè)的成功率與準(zhǔn)確率2、在下管柱或封隔器解封起管柱時(shí)，單向卡瓦始終處于 穩(wěn)定的收攏鎖止?fàn)顟B(tài)，從而施工方便，減少了事故發(fā)生；3、設(shè)有洗井過(guò)流通道，便于洗 井作業(yè)，同時(shí)由于單向卡瓦設(shè)在封隔器下端洗井通道的上方，不占用洗井過(guò)流通道，同 時(shí)避免了洗井時(shí)污染物堵塞卡瓦和卡瓦發(fā)卡的可能。4、此種結(jié)構(gòu)的封隔器座封穩(wěn)定，解 封可靠。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中沿A—A線(xiàn)剖面圖。圖3為圖1中沿B—B線(xiàn)剖面圖。圖4為圖1中虛框C部放大示意圖。圖5為圖1中虛框D部放大示意圖。圖6為本發(fā)明在座封狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明在解封狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為現(xiàn)有封隔器結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、上接頭，2、剪釘，3、洗井活塞套，4、膠筒，5、金屬擋環(huán)，6、調(diào)節(jié)套， 7、鎖環(huán)座，8、鎖環(huán)，9、下頂套，10、限位銷(xiāo)，11、鎖止銷(xiāo)，12、上錐體，13、卡瓦，14、卡瓦座，15、卡瓦彈簧，16、鎖止塊(鎖止鋼球)，17、彈簧座，18、鎖止鋼球，19、 活塞套，20、座封下活塞，21、下接頭，22、座封上活塞，23、推筒，24、卡環(huán)，25、 解鎖拉桿，26、卡瓦座鎖套，27、錐體連接套，28、中心管，29、過(guò)流通道，30、解鎖 拉桿上端，31、解鎖套，32、下卡環(huán)，33、剪釘，34、開(kāi)口環(huán)，35、上卡環(huán)，36、閥座， 37、節(jié)流彈簧，38、剪釘，39、外芯管，40、剪釘，41、套管，42、楔塊，43、過(guò)液孔， 44、導(dǎo)向槽上壁，45、側(cè)冀，46、斜槽，47、鎖止槽，48、鎖孔，49、套筒，50、解鎖 槽，51、銷(xiāo)釘槽(過(guò)液孔)，52、內(nèi)圓錐面，53、臺(tái)階，54、銷(xiāo)釘，55 — 56、過(guò)液孔。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖7所示，本發(fā)明包括上接頭l、下接頭21、中心管28、膠筒密封機(jī)構(gòu)、卡瓦 機(jī)構(gòu)和座封機(jī)構(gòu)，座封機(jī)構(gòu)包括座封上活塞22、座封下活塞20、活塞套19、錐體連接套 28?？ㄍ邫C(jī)構(gòu)包括單向卡瓦13、卡瓦座14、卡瓦彈簧15、彈簧座17、上錐體12和推筒23。 洗井活塞套3通過(guò)剪釘2連接在上接頭1上。彈簧座17下端設(shè)有銷(xiāo)釘槽51，活塞套19通過(guò)銷(xiāo) 釘54及銷(xiāo)釘槽51與彈簧座17滑動(dòng)連接，使得活塞套與彈簧座之間可以相對(duì)滑動(dòng)。彈簧座17通過(guò)鎖止機(jī)構(gòu)滑動(dòng)連接在推筒23。該彈簧座鎖止機(jī)構(gòu)包括鎖止鋼球18、解 鎖拉桿25，推筒23設(shè)在錐體連接套27和彈簧座17之間，錐體連接套27下端設(shè)有對(duì)推簡(jiǎn)23 下端限位的卡環(huán)24:推筒23內(nèi)側(cè)開(kāi)有軸向槽，參見(jiàn)圖3，軸向槽的底壁厚度小于鎖止鋼球 18的直徑，軸向槽的底壁上開(kāi)有與鎖止鋼球18相配的鎖孔48，與鎖孔相應(yīng)位置的彈簧座 17上設(shè)有鎖止槽47，解鎖拉桿一端25設(shè)置在軸向槽中，將鎖止鋼球18限制在推筒23的鎖 孔48內(nèi)并部分地嵌入彈簧座17的鎖止槽47中，在卡瓦彈簧15的反推作用下彈簧座17通過(guò) 鎖止鋼球18與推筒23連在一起，從而實(shí)現(xiàn)與錐體連接套27的連接。當(dāng)解鎖拉桿25上行使 其下端脫離鎖止鋼球18所在部位時(shí)，在卡瓦彈簧15的反推下彈簧座17將鎖止鋼球擠入推 筒的解鎖拉桿軸向槽內(nèi)，彈簧座17解鎖、脫離推筒23而下行，卡瓦15的預(yù)緊力進(jìn)一步釋 放，更有利于封隔器解封時(shí)卡瓦收縮?？ㄍ咦?4通過(guò)卡瓦座鎖止機(jī)構(gòu)與錐體連接套27連接。該鎖止機(jī)構(gòu)包括卡瓦座鎖套26 和鎖止鋼球16，卡瓦座14下端有與錐體連接套27配合的套筒49，套筒的厚度小于鎖止鋼 球即鎖止塊16的直徑，套筒上設(shè)有與鎖止鋼球相配的孔，并設(shè)有與卡瓦座鎖套26對(duì)應(yīng)的 數(shù)個(gè)剪釘40安裝孔，錐體連接套27上相應(yīng)部位設(shè)有鎖止孔，卡瓦座鎖套26套在套筒49和 卡瓦彈簧15之間，并將裝在套筒上的鎖止鋼球16嵌入到錐體連接套27的鎖止孔中，將卡 瓦座14鎖在錐體連接套27上，彈簧座17的內(nèi)徑大于卡瓦座鎖套26的外徑，如圖4所示，卡 瓦座鎖套26下端設(shè)有與相應(yīng)鎖止鋼球16配合的解鎖槽50，當(dāng)座封活塞22上行剪斷連接卡 瓦座鎖套26與卡瓦座14下端套筒49的剪釘40,繼續(xù)上行推動(dòng)卡瓦座鎖套26向上運(yùn)動(dòng)到卡 瓦座臺(tái)階時(shí)，鎖止鋼球16在卡瓦彈簧作用下被擠壓至相應(yīng)的解鎖槽50內(nèi)以使卡瓦座14與 錐體連接套27分離。卡瓦座14下端的套筒49與卡瓦座鎖套26之間設(shè)有連接卡瓦座剪釘40。上錐體12固定在錐體連接套27上，上錐體12下端的卡瓦13安裝槽兩側(cè)設(shè)有卡瓦導(dǎo)向 槽，圖5中的件44為該導(dǎo)向槽的上壁，卡瓦13軸向兩側(cè)設(shè)有與導(dǎo)向槽配合的側(cè)冀45。卡瓦 座14上端還設(shè)有與卡瓦13下端的方形楔塊42配合的方形斜槽46。下頂套9與上錐體12之間的鎖止機(jī)構(gòu)包括解鎖套31、開(kāi)口環(huán)34和鎖止銷(xiāo)11,上錐體12 上段有伸入下頂套9內(nèi)的筒體，筒體壁上設(shè)有安裝鎖止銷(xiāo)ll的銷(xiāo)孔，鎖止銷(xiāo)與解鎖套的接 觸面采用圓柱面，下頂套9的下端內(nèi)壁上有與鎖止銷(xiāo)11配合的錐面臺(tái)階53，鎖止銷(xiāo)外端與 下頂套錐面臺(tái)階53上下圓柱面緊密配合。解鎖套31通過(guò)剪釘33安裝在筒體內(nèi)并將鎖止銷(xiāo) ll擋在銷(xiāo)孔內(nèi)。開(kāi)口環(huán)34套在中心管28上，其位置設(shè)在解鎖套31上端，并且在封隔器座 封后位于解鎖套下端，并使解鎖套與開(kāi)口環(huán)之間保持一定距離，形成間隙作為洗井通道， 開(kāi)口環(huán)34上下兩端設(shè)有與中心管28連接的上、下定位卡環(huán)35、 32，解鎖套31上端及開(kāi)口 環(huán)34下端的接觸部分分別設(shè)有相互配合的內(nèi)圓錐面52、外圓錐面，解鎖套31在座封時(shí)通 過(guò)上端的內(nèi)圓錐面52擠壓開(kāi)口環(huán)34下端的外圓錐面使得開(kāi)口環(huán)受壓而徑向收縮。解封時(shí)， 中心管帶動(dòng)開(kāi)口環(huán)34上移，開(kāi)口環(huán)34推動(dòng)解鎖套31下端徑向直臺(tái)階上行，并剪斷解封剪 釘33，實(shí)施解鎖。開(kāi)口環(huán)34下端內(nèi)圓錐面與下定位卡環(huán)32的上端外圓錐面上設(shè)有相互配 合接觸面，如圖7所示，解封時(shí)，開(kāi)口環(huán)34承受向下的力，當(dāng)推動(dòng)解鎖套31下端徑向直臺(tái) 階受力時(shí)，在下定位卡環(huán)32的上端外圓錐面的作用下，開(kāi)口環(huán)34外圓柱面與解鎖套31下 端內(nèi)圓柱面緊密結(jié)合，同時(shí)推動(dòng)解鎖套31的徑向直臺(tái)階上移，實(shí)施解鎖，解鎖穩(wěn)定可靠。金屬擋環(huán)5與下頂套9之間設(shè)有一個(gè)用來(lái)調(diào)節(jié)下頂套向下行程的調(diào)節(jié)套6，調(diào)節(jié)套6通 過(guò)剪釘28連接在座封機(jī)構(gòu)的鎖環(huán)座7上，下頂套9上端套在調(diào)節(jié)套6外側(cè)并與調(diào)節(jié)套以螺紋 連接。解鎖拉桿的上端30與解鎖套31鉸連，卡瓦座14及上錐體12上開(kāi)有使解鎖拉桿30、 25 通過(guò)的槽或孔。座封后的解鎖套31與中心管28之間、上錐體12與開(kāi)口環(huán)34之間形成的間隙為洗 井液過(guò)流通道，錐體連接套27與中心管28之間有環(huán)形間隙，該間隙為洗井液過(guò)流通道 29，推筒23上開(kāi)設(shè)有過(guò)液孔43,彈簧座17上的鎖釘槽為過(guò)液孔，提供了洗井過(guò)液通道。 本發(fā)明設(shè)有洗井過(guò)流通道，便于洗井作業(yè)，同時(shí)由于單向卡瓦13設(shè)在封隔器下端洗井通 道的上方，增大了洗井過(guò)流通道，同時(shí)避免了洗井時(shí)污染物堵塞卡瓦和卡瓦發(fā)卡的可能。
其工作原理如下座封時(shí)，參見(jiàn)圖6，座封活塞上行，座封上活塞22推動(dòng)推筒23、卡瓦彈簧座17及卡瓦座鎖套26向上移動(dòng)，剪斷卡瓦座鎖套26與卡瓦座連接的剪釘40 后頂在卡瓦座14下端部，此時(shí)，卡瓦座鎖套26上的解鎖槽對(duì)應(yīng)于鎖止鋼球所在部位， 在卡瓦彈簧15的作用下，鎖止鋼球被擠壓到卡瓦座鎖套26的解鎖槽50內(nèi)，卡瓦座14 解鎖，預(yù)緊的卡瓦彈簧15推動(dòng)卡瓦座14上行使卡瓦13張開(kāi)錨定在井壁即套管41上； 同時(shí)，座封上活塞22和座封下活塞20繼續(xù)上行，推動(dòng)錐體連接套27、上錐體12及下 頂套9上行，切斷調(diào)節(jié)套6上的座封剪釘38，通過(guò)調(diào)節(jié)套推動(dòng)金屬擋環(huán)5上行，使膠筒 4壓縮座封，同時(shí)上錐體12上端的環(huán)形牙(圖l中未示)與鎖環(huán)8的牙咬合鎖定實(shí)現(xiàn)座 封。圖1中件36、 37為洗井節(jié)流閥組件。解封時(shí)，參見(jiàn)圖7，上提管柱帶動(dòng)中心管28上移，中心管帶動(dòng)開(kāi)口環(huán)34上移，開(kāi)口環(huán) 34推動(dòng)解鎖套31下端徑向直臺(tái)階剪斷解封剪釘33，解鎖套31繼續(xù)上移至限位銷(xiāo)10，解鎖 套31脫離鎖銷(xiāo)11部位，鎖銷(xiāo)ll失去支撐，膠筒的回彈力使下頂套9向下反推鎖銷(xiāo)11，鎖銷(xiāo) U在向軸心方向滑動(dòng)而脫離下頂套9下端的錐面臺(tái)階，下頂套9解鎖并沿著上錐體下移， 繼續(xù)下移時(shí)推動(dòng)卡瓦13下行而收縮，解除卡瓦13錨定，并且，下行至終點(diǎn)時(shí)卡瓦13的上 端面全部進(jìn)入下頂套9下端的內(nèi)圓柱面，使卡瓦13無(wú)法再?gòu)堥_(kāi)錨定，實(shí)施穩(wěn)定鎖止；解鎖 套31上行的同時(shí)還帶解鎖拉桿25上行，解鎖拉桿25下端脫離推筒23的鎖止鋼球18部位， 在卡瓦彈簧15的反壓下鎖止鋼球18脫離彈簧座17而嵌入到解鎖拉桿軸向槽中，使得彈簧 座17與推筒23分開(kāi)而解鎖，卡瓦彈簧15的預(yù)緊力進(jìn)一步釋放，使卡瓦13及卡瓦座14能夠 輕松下行。下井途中活塞套受碰撞上移時(shí)帶動(dòng)彈簧座上移，由于彈簧座的內(nèi)徑大于推筒及卡瓦 座鎖套的外徑，彈簧座上移時(shí)僅通過(guò)卡瓦彈簧將力傳遞到鎖止的卡瓦座上，而不會(huì)使推 筒及卡瓦座鎖套動(dòng)作，因此，可以避免下井途中易發(fā)卡問(wèn)題。圖9所示為本發(fā)明的彈簧座與推筒連成一體形成一個(gè)構(gòu)件的實(shí)施例。圖中卡瓦座的 鎖止機(jī)構(gòu)、下頂套的鎖止機(jī)構(gòu)與上例中相同，不再描述。本例中的活塞套套在彈簧座外 側(cè)，當(dāng)活塞套上移與卡瓦座接觸時(shí)，活塞套與彈簧座之間相隔一定距離，這樣下井途中 活塞套受碰撞上移作用于卡瓦座，而不會(huì)帶動(dòng)彈簧座上移使卡瓦座解鎖。彈簧座和活塞 套上端設(shè)有用于洗井的過(guò)液孔55、 56。座封時(shí)，座封上活塞直接推動(dòng)卡瓦座鎖套上行解 鎖。
權(quán)利要求
1、一種單向卡瓦液壓座封封隔器，包括上接頭[1]、下接頭[21]、中心管[28]、膠筒密封機(jī)構(gòu)、卡瓦機(jī)構(gòu)和座封機(jī)構(gòu)，座封機(jī)構(gòu)包括座封上、下活塞[20、22]、活塞套[19]、錐體連接套[27]；卡瓦機(jī)構(gòu)包括單向卡瓦[13]、卡瓦座[14]、卡瓦彈簧[15]、彈簧座[17]、上錐體[13]；其特征是卡瓦座[14]下端有與錐體連接套[27]配合的套筒[49]，卡瓦彈簧[15]套裝在套筒[49]外側(cè)，卡瓦座下端的套筒[49]上設(shè)有鎖止塊[16]安裝孔，錐體連接套[27]上相應(yīng)部位設(shè)有與鎖止塊配合鎖止孔或槽；在卡瓦彈簧與卡瓦座套筒之間還設(shè)有一個(gè)套裝在卡瓦座套筒上的卡瓦座鎖套[26]，該卡瓦座鎖套將裝在卡瓦座套筒中鎖止塊[16]壓入至錐體連接套[27]的鎖止孔或槽中，實(shí)現(xiàn)卡瓦座與錐體連接套剛性鎖止；所述卡瓦座鎖套[26]上設(shè)有與鎖止塊[16]配合的解鎖槽[50]，當(dāng)座封時(shí)推筒上移推動(dòng)卡瓦座鎖套[26]沿卡瓦座套筒[49]上行至卡瓦座臺(tái)階處時(shí)所述解鎖槽[50]的位置對(duì)應(yīng)于套筒上的鎖止塊[16]安裝孔部位。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單向卡瓦液壓座封封隔器，其特征是在膠筒密封機(jī)構(gòu)的金屬 擋環(huán)[5]與上錐體[12]之間還設(shè)有一個(gè)在解封時(shí)可以強(qiáng)制卡瓦收縮的下頂套[9],所 述下頂套[9]下端套在上錐體[12]上并通過(guò)鎖止機(jī)構(gòu)連接，所述鎖止機(jī)構(gòu)包括解鎖套[31]和鎖止銷(xiāo)[11],上錐體[12]上段的管壁上設(shè)有安裝鎖止銷(xiāo)[11]的銷(xiāo)孔，下頂 套[9]下端內(nèi)圓柱面有一個(gè)與鎖止銷(xiāo)[11]外端配合的錐面臺(tái)階[53]，臺(tái)階[53]下 端的內(nèi)圓半徑大于臺(tái)階上端的內(nèi)圓半徑，解鎖套[31]位于在鎖止銷(xiāo)[11]內(nèi)端并通過(guò) 剪釘[33]固定在上錐體[12]內(nèi)壁上；中心管[28]上設(shè)有向上移動(dòng)時(shí)可推動(dòng)解鎖套 上移的徑向突起的凸臺(tái)；下頂套的長(zhǎng)度使得在解封時(shí)膠筒的回彈下其下端至少可以推動(dòng) 卡瓦徑向收縮。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單向卡瓦液壓座封封隔器，其特征是還包括一個(gè)彈簧座鎖止 機(jī)構(gòu)，包括鎖止鋼球[18]、解鎖拉桿[25]，所述推筒[23]設(shè)在彈簧座[17]與錐體 連接套之間并與彈簧座滑動(dòng)連接，并在軸向位于座封上活塞[20]與卡瓦座鎖套[26] 之間，錐體連接套[27]上設(shè)有對(duì)推筒[23]下端限位的卡環(huán)[24];推筒內(nèi)側(cè)開(kāi)有軸向 槽，軸向槽的底壁厚度小于鎖止鋼球[18]的直徑，軸向槽的底壁上開(kāi)有與鎖止鋼球相 配的鎖孔，與所述鎖孔相應(yīng)位置的彈簧座[17]上設(shè)有鎖止槽[47]，解鎖拉桿[25] — 端設(shè)置在所述軸向槽中，將鎖止鋼球限制在推筒[23]的鎖孔內(nèi)并部分地嵌入彈簧座[17] 的鎖止槽[47]中，將彈簧座[17]鎖在錐體連接套[27]上；所述解鎖拉桿的上端[30]與解鎖套[31]鉸連，卡瓦座[14]及上錐體[13]上開(kāi)有使解鎖拉桿通過(guò)的槽或孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的單向卡瓦液壓座封封隔器，其特征是所述中心管[28]上 突起的凸臺(tái)為套在中心管[28]上可以徑向收縮的開(kāi)口環(huán)[34],開(kāi)口環(huán)上下兩端設(shè)有與 中心管[28]連接的上、下定位卡環(huán)[35、 32],解鎖套[31]上端有壓迫開(kāi)口環(huán)收縮的 內(nèi)圓錐面[52],開(kāi)口環(huán)[34]的位置設(shè)在封隔器座封前和座封后解鎖套所處兩個(gè)位置的 中間部位。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的單向卡瓦液壓座封封隔器，其特征是錐體連接套[27] 與中心管[28]之間有環(huán)形間隙，該間隙為洗井液過(guò)流通道[29]，推筒[26]和彈簧座[17]上分別開(kāi)設(shè)有過(guò)液孔[43]和[51]。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的單向卡瓦液壓座封封隔器，其特征是卡瓦座鎖套[26] 通過(guò)剪釘[40]與卡瓦座套筒[49]連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單向卡瓦液壓座封封隔器，卡瓦座[14]下端套筒[49]上設(shè)有鎖止塊[16]安裝孔，卡瓦座鎖套[26]將鎖止塊[16]壓入至錐體連接套[27]的鎖止孔中，實(shí)現(xiàn)卡瓦座與錐體連接套剛性鎖止；卡瓦座鎖套[26]上設(shè)解鎖槽[50]，當(dāng)推筒[23]推動(dòng)卡瓦座鎖套[26]上行使解鎖槽[50]對(duì)應(yīng)于鎖止塊[16]安裝孔部位時(shí)可解鎖。本發(fā)明封隔器下井途中不易發(fā)卡，卡瓦座剪釘剪力可以根據(jù)油井情況和施工的要求進(jìn)行自由設(shè)定，保證在油氣井各項(xiàng)作業(yè)施工中作業(yè)管柱不產(chǎn)生蠕動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)作業(yè)的成功率與準(zhǔn)確率，還可以洗井作業(yè)。
文檔編號(hào)E21B33/128GK101165310SQ200610137100
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2006年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日
發(fā)明者劉宜貴 申請(qǐng)人:劉宜貴