本實用新型專利涉及油氣田開發(fā)井下工具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓縮式封隔器。

背景技術(shù)：

在油氣田開發(fā)井下作業(yè)中，及鉆井、固井、測試、完井等作業(yè)中，現(xiàn)有的封隔器容易出現(xiàn)因變形扭曲引起發(fā)卡，或無法解封，坐封不穩(wěn)定，膠筒易被破壞等狀況，特別是隨著鉆采工藝不斷向高溫、高壓和復(fù)雜深部地層方面的進(jìn)展，油氣井開采的工況條件越來越復(fù)雜，這對于井下作業(yè)的關(guān)鍵工具——封隔器提出了更高的要求。

封隔器鋼體與套管間有一定間隙，當(dāng)軸向壓力過大時，則會產(chǎn)生膠筒“肩突”現(xiàn)象，進(jìn)而引起膠筒受到破壞。目前針對這一現(xiàn)象進(jìn)行的防突結(jié)構(gòu)改進(jìn)就是在膠筒的端部安放某種阻擋環(huán)、支撐件、限位裝置和保護(hù)件等，以獲得良好的密封性。目前在現(xiàn)場實際投入使用的“防突”結(jié)構(gòu)種類較少，主要有銅碗固化型和鋼網(wǎng)固化型兩種。但是隨著壓力增加，膠筒的護(hù)肩發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，受損嚴(yán)重，導(dǎo)致膠筒受到破壞。因此這種護(hù)肩裝置在低壓力情況下能起到一定的保護(hù)作用，但是隨著壓力的增加，普通的防突裝置已經(jīng)不能滿足井下作業(yè)需要。所以，耐高壓的防突裝置的研究勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的實用新型目的在于：針對上述存在的問題，提供一種強密封防肩突式壓縮式封隔器，該封隔器能有效解決耐壓能力和肩突的技術(shù)問題，大幅提升封隔器密封性能，保證工具在井下工作時的可靠性。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種強密封防肩突式壓縮式封隔器，包括中心管以及分別連接在其兩端的上接頭和下接頭，所述中心管外側(cè)設(shè)有膠筒，所述膠筒上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)防突裝置，還包括有液壓組件，所述液壓組件用于對膠筒施加壓力并使其變形外凸后與油套管接觸。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述旋轉(zhuǎn)防突裝置包括固定段、旋轉(zhuǎn)段以及連接卷簧，所述固定段固定連接在膠筒上，所述旋轉(zhuǎn)段通過連接卷簧與固定段活動連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述連接卷簧具有自動回位功能，旋轉(zhuǎn)段貼合在膠筒端面上，在膠筒受壓變形外凸以及恢復(fù)原狀的過程中，旋轉(zhuǎn)段轉(zhuǎn)動且始終貼合在膠筒端面上。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述膠筒為至少兩個，且至少其中一個膠筒中設(shè)置有氣囊。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述膠筒為三個，分別為上膠筒，中膠筒和下膠筒，所述中膠筒內(nèi)設(shè)置有氣囊。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述旋轉(zhuǎn)防突裝置的旋轉(zhuǎn)段的一端在轉(zhuǎn)動后能與油套管接觸。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述液壓組件與下膠筒緊密相連，用于對下膠筒施加壓力，包括液壓缸筒、液壓推動柱塞和密封圈，所述液壓推動柱塞與密封圈配合安裝于液壓缸筒內(nèi)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述中心管上開設(shè)有單向閥一和單向閥二，所述單向閥一用于液體從中心管流通至其外壁上設(shè)置的流道內(nèi)，所述單向閥二用于液體從所述流道返回中心管內(nèi)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述單向閥一開啟的壓力略小于所述膠筒坐封后的液壓缸筒的壓力。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：

解決了封隔器耐壓能力低以及肩突問題。通過將坐封膠筒與旋轉(zhuǎn)防突裝置配合，起到防肩突作用；通過在其中的坐封膠筒中裝設(shè)小氣囊，可在坐封時囤積能量有利于迅速解封，并且氣囊易變形可將部分軸向力轉(zhuǎn)換為徑向力，增強密封性能；在中心管壁處開設(shè)進(jìn)油口和出油口，且中心管壁外設(shè)有若干流道，當(dāng)中心管中油壓升高到則推開進(jìn)油口處單向閥，向中心管壁外流道注油，油液徑向施壓于膠筒，進(jìn)一步增強了密封性。本封隔器極大的提高了其密封性能，從而保證了工具在井下工作時的可靠性。

附圖說明

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型處于坐封狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型旋轉(zhuǎn)防突裝置與膠筒配合位置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型膠筒處于坐封狀態(tài)時與旋轉(zhuǎn)防突裝置配合的示意圖；

圖5是本實用新型液壓組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型中心管外壁上流道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記：1、中心管；2、上接頭；3、下接頭；

4、旋轉(zhuǎn)防突裝置；5、液壓組件；6、油套管；7、氣囊；

8、上膠筒；9是中膠筒；10是下膠筒；

11是單向閥一；12是單向閥二；13是流道；

41是固定段；42是旋轉(zhuǎn)段；43是連接卷簧；

51是液壓缸筒；52是液壓推動柱塞；53是密封圈。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細(xì)的說明。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖1至圖6及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，本實用新型要解決的問題一方面是封隔器的耐壓能力，另一個是通過旋轉(zhuǎn)防突裝置解決肩突問題，包括中心管以及分別連接在其兩端的上接頭和下接頭，所述中心管外側(cè)設(shè)有膠筒，所述膠筒上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)防突裝置，還包括有液壓組件，所述液壓組件用于對膠筒施加壓力并使其變形外凸后與油套管接觸。通過膠筒與旋轉(zhuǎn)防突裝置的配合，在膠筒受壓形變的過程中，以及膠筒形變后與油套管接觸進(jìn)行坐封，旋轉(zhuǎn)防突裝置始終對膠筒進(jìn)行保護(hù)。進(jìn)一步的方案中，為了適應(yīng)膠筒受壓變形以及坐封的整個變化狀態(tài)，我們將旋轉(zhuǎn)防突裝置設(shè)計為固定段、旋轉(zhuǎn)段以及連接卷簧，如圖2、圖3和圖4所示，所述固定段固定連接在膠筒上，所述旋轉(zhuǎn)段通過連接卷簧與固定段活動連接，其中連接卷簧具有自動回位功能，在膠筒受壓變形外凸以及恢復(fù)原狀的過程中，旋轉(zhuǎn)段轉(zhuǎn)動且始終貼合在膠筒端面上，當(dāng)膠筒外凸與油套管接觸后，旋轉(zhuǎn)段的頂部與油套管接觸，從而對膠筒進(jìn)行保護(hù)，同時，在泄壓的整個過程中，該旋轉(zhuǎn)段在連接卷簧的自動回位功能作用下，始終貼合在膠筒端面直至膠筒恢復(fù)至初始狀態(tài)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述膠筒為至少兩個，且至少其中一個膠筒中設(shè)置有氣囊。在本實施例中，我們采用三個膠筒，分別為上膠筒，中膠筒和下膠筒，所述中膠筒內(nèi)設(shè)置有氣囊。當(dāng)然，對于將氣囊設(shè)置在哪個膠筒內(nèi)，以及設(shè)置在膠筒內(nèi)的具體位置，可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，本實施例中我們將氣囊設(shè)置在中膠筒內(nèi)，當(dāng)通過液壓組件對下膠筒施壓時，由于中膠筒中有氣囊的設(shè)置，所以中膠筒會率先變形外凸與油套管接觸，形成初始密封狀態(tài)；當(dāng)壓力進(jìn)一步升高，上膠筒和下膠筒均受壓外凸后與油套管接觸，從而達(dá)到完全坐封狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)防突裝置的旋轉(zhuǎn)段與油套管接觸，有效的防止各個膠筒肩突。

當(dāng)完全處于坐封狀態(tài)后，單向閥一受壓會開啟，如圖6所示，油液通過進(jìn)油口由中心管向其外壁上的流道擴散，從而對上膠筒、中膠筒和下膠筒向外增強徑向力，以達(dá)到進(jìn)一步增強密封性的效果，充分的解決本實用新型耐壓能力的問題。

上述技術(shù)方案中所采用的液壓組件與下膠筒緊密相連，如圖5所示，用于對下膠筒施加壓力，包括液壓缸筒、液壓推動柱塞和密封圈，所述液壓推動柱塞與密封圈配合安裝于液壓缸筒內(nèi)。液壓推動柱塞向上運動作用在下膠筒上對其施壓，密封圈套在液壓缸筒里面起到密封作用。

上述技術(shù)方案中采用的單向閥一設(shè)置在中心管的進(jìn)油口處，中心管出油口處設(shè)置有單向閥二，當(dāng)作業(yè)結(jié)束后需要解封時，液壓組件泄壓，液壓推動柱塞下行，中心管內(nèi)部壓力降低，單向閥一關(guān)閉，單向閥二開啟使油液泄出，從而使膠筒回復(fù)到初始狀態(tài)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述單向閥一開啟的壓力略小于所述膠筒坐封后的液壓缸筒的壓力。以充分保證在處于完全坐封狀態(tài)時，單向閥一能夠及時開啟，使膠筒的坐封狀態(tài)進(jìn)一步得到加強。

如果封隔器結(jié)束后需要再次坐封，重復(fù)上述步驟即可。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。