專利名稱：一種堵水封隔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于油田用于封隔油層的井下工具。
中國專利局于1994年4月6日公告了油井封隔器，公告號CN2160750Y，申請?zhí)枮?3218082.5。該封隔器在油田實施過程中存在以下不足之處a、如圖2所示，已有封隔器膠筒為上、下膠筒1與中膠筒2三個膠筒組合結(jié)構(gòu)，且相鄰兩膠筒之間加有金屬隔環(huán)3。由于膠筒組合長，壓縮距隨之增加，使得工具總長度變長，加工成本增加。
b、已有封隔器鎖緊機構(gòu)是采用兩道卡簧5和卡簧套6下部的多道鋸齒形環(huán)槽7相配合，實現(xiàn)止退，使封隔器處于坐封狀態(tài)。由于鋸齒形環(huán)槽的間距一般為6-8mm，所以完成封隔器坐封后，膠筒反彈退回的距離也比較大，不利于保證膠筒良好的密封性能。
c、已有封隔器襯管4外徑較大，所以必須設(shè)置三個平衡缸才能保證在承上壓或下壓的過程中，解封銷釘不受力，這種結(jié)構(gòu)不僅浪費材料，增加成本，而且工具長度增加，不利于組裝和現(xiàn)場應(yīng)用，同時，由于平衡缸多，密封點也多，密封失效幾率也隨之升高。
d、已有封隔器的解封是靠拉斷解封銷釘8實現(xiàn)的。由于受材質(zhì)等因素的影響，在上提管柱解封過程中，解封銷釘有時因受力不均，剪切不同步，有時根本剪不斷，影響封隔器解封效果。
本實用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，而提供一種改進后的壓縮式油井用堵水封隔器。
本實用新型的封隔件部分的上、下膠筒和中膠筒直接接觸，取消了中間的金屬隔環(huán)，并且上下膠筒和中膠筒接觸面為止推面和保護面，使得工具長度縮短了原來的1/2，降低了加工成本。分別在鋼體部分的上擋環(huán)、下?lián)醐h(huán)上下開有導液槽，中心管下部外表面設(shè)置有鋸齒扣，鎖緊環(huán)內(nèi)外表面均設(shè)置有鋸齒扣，并在鎖緊環(huán)上開縱向切槽，為使鎖緊環(huán)與中心管的鋸齒扣鎖死，形成止退，鎖緊環(huán)與中心管應(yīng)過盈配合連接，為利于二者組裝而在鎖緊環(huán)上開縱向切槽，鎖緊套內(nèi)表面設(shè)置有鋸齒扣，由于這種鋸齒扣的螺距較小，封隔器坐封后膠筒退回的距離也很小，有利于提高膠筒的密封性，在鎖緊套外表面環(huán)形槽內(nèi)放入剪切塊，剪切塊上下兩端面由承壓套下端面和坐封套內(nèi)部上端面定位。這種用剪切塊代替了原來的解封銷釘，可以有效的避免因材質(zhì)性能影響而引起的封隔器解封效果不好的問題。
將襯管由三級改為一級，并將平衡缸由三級改為兩級，降低了成本，提高了密封性，上定位體是通過上定位環(huán)固定在襯管下部的定位臺階上，位于襯管中部導壓孔之下，經(jīng)襯管將力傳遞到中心管上。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(1)合理設(shè)計了封隔件和上、下?lián)醐h(huán)的結(jié)構(gòu)，縮短了工具長度，降低了加工成本。
(2)使該封隔器坐封后膠筒回彈的距離小，提高了封隔器的密封率，并可有效地避免因材質(zhì)性能影響而引起的封隔器解封效果不好的問題。
(3)組裝、試壓方便，有利于提高工具的組裝效率。
附圖的圖面說明如下


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是已有封隔器結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述該封隔器的封隔件由上下膠筒13與中膠筒14組成。鋼體部分由上接頭9、調(diào)節(jié)環(huán)10、中心管11、上擋環(huán)12、襯管15、下?lián)醐h(huán)16、平衡活塞17、密封圈18、上定位環(huán)19、上定位體20、承壓座21、承壓套22、下平衡活塞23、坐封活塞24、下定位體25、鎖緊環(huán)26、鎖緊套27、剪切塊28、坐封套29、坐封銷釘30、下調(diào)節(jié)環(huán)31、下接頭32等件組成。
中心管11與上接頭9、下接頭32絲扣連接，在襯管15的中部分別套裝上定位環(huán)19和上定位體20，兩件絲扣連接并與襯管15外部臺階37配合實現(xiàn)上定位體20的軸向定位。在襯管15上端依次套裝平衡活塞17、下?lián)醐h(huán)16、膠筒(13、14)、上擋環(huán)12。將上接頭9和上調(diào)節(jié)環(huán)10絲扣連接在一起，然后將上接頭9和中心管11絲扣連接，并調(diào)節(jié)上調(diào)節(jié)環(huán)10將襯管15軸向定位。上、下?lián)醐h(huán)(12、16)端面的導液槽33分別與上調(diào)節(jié)環(huán)10和承壓座21相接觸，用于實現(xiàn)平衡缸導壓。
中心管11下部中間有坐封進液孔39，在進液孔39之下是下定位體25，通過絲扣與中心管11相聯(lián)接，實現(xiàn)下定位體25的軸向定位。下定位體25內(nèi)表面的密封圈18位于中心管11坐封進液孔39和連接絲扣之間。由下?lián)醐h(huán)16，平衡活塞17，上定位體20及承壓座21；下平衡活塞23，坐封活塞24，承壓套22，下定位體25之間形成兩組平衡活塞缸，并分別與襯管15上的導壓孔(36、38)相連通。上定位體20可以限制承壓座21向上的行程，以保證下平衡活塞23上行時不超過襯管15下端導壓孔38。承壓座21和承壓套22之間絲扣連接并實現(xiàn)密封。
在中心管11下部加工有鋸齒扣40，與鎖緊環(huán)26，鎖緊套27相配合完成封封隔的膠筒止退，使封隔器始終處于坐封狀態(tài)。在鎖緊套27外表面的環(huán)形槽內(nèi)41內(nèi)裝有剪切塊28，并定位在承壓套22下端面和坐封套29內(nèi)部上端面之間，承壓套22和坐封套29之間絲扣連接。下調(diào)節(jié)環(huán)31與下接頭32絲扣連接，與坐封套29之間由坐封銷釘30固定。
現(xiàn)場使用時，封隔器上接頭9、下接頭32分別與油管絲扣連接，按設(shè)計要求下至預定位置。該封隔器坐封時，從油管內(nèi)加液壓，液壓經(jīng)中心管11上的進液孔39作用在坐封活塞24上，推動下平衡活塞23、承壓座21、下?lián)醐h(huán)16，帶動承壓套22、坐封套29上行，坐封銷釘30被剪斷，在坐封套29上行過程中，經(jīng)內(nèi)表面臺階42帶動鎖緊套27、鎖緊環(huán)26沿中心管11下部的鋸齒扣40上行?？可蠐醐h(huán)12下?lián)醐h(huán)16壓縮膠筒，封隔油管環(huán)形空間。此時放掉油管壓力，鎖緊環(huán)26與中心管下部鋸齒扣40鎖死形成止退，使膠筒始終處于坐封狀態(tài)。
封隔器處于坐封狀態(tài)時，由于兩級平衡活塞缸的作用，無論膠筒上部承壓還是下部承壓，剪切塊均不受力，保持封隔器始終處于坐封狀態(tài)。
封隔器解封時，上提中心管11，帶動鎖緊環(huán)26鎖緊套27上行，緊貼在套管內(nèi)壁的膠筒摩擦力很大，使承壓座21、承壓套22和坐封套29保持不動，承壓套22和鎖緊套27之間產(chǎn)生相對運動，剪切塊28受力而剪斷。在膠筒彈力的作用下，承壓座21、承壓套22和坐封套29復位，完成封隔器的解封。
權(quán)利要求1.一種堵水封隔器，它由封隔件和鋼體兩大部分組成，其特征在于作為封隔件部分的上、下膠筒(13)和中膠筒(14)直接接觸，取消了中間的金屬隔環(huán)，并且上、下膠筒(13)和中膠筒(14)接觸面為止推面(34)和保護面(35)，分別在鋼體部分的上擋環(huán)(12)、下?lián)醐h(huán)(16)上下開有導液槽(33)，中心管(11)下部外表面設(shè)置有鋸齒扣(40)，鎖緊環(huán)(26)內(nèi)外表面設(shè)置有鋸齒扣，并在鎖緊環(huán)(26)上開縱向切槽，鎖緊套(27)內(nèi)表面設(shè)置有鋸齒扣，并在鎖緊套(27)外表面的環(huán)形槽(41)內(nèi)放入剪切塊(28)，剪切塊(28)上下兩端面由承壓套(22)下端面和坐封套(29)內(nèi)部上端面定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封隔器，其特征在于襯管(15)由三級改為一級，將平衡缸設(shè)計為兩級，在兩級平衡缸中，上定位體(20)是通過上定位環(huán)(19)固定在襯管(15)下部的定位臺階(37)上，并位于襯管(15)中部導壓孔(36)之下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封隔器，其特征在于剪切塊(28)為六塊，并均勻分布在鎖緊套(27)外表面環(huán)形槽(41)內(nèi)。
專利摘要一種堵水封隔器屬于油田用于封隔油層的井下工具，為了降低成本，提高經(jīng)濟效益，適應(yīng)油田細分堵水的需要，該封隔器上下膠筒和中膠筒直接接觸，并在中心管下部外表面設(shè)置有鋸齒扣，鎖緊環(huán)內(nèi)外表面均設(shè)置有鋸齒扣，在鎖緊套外表面的環(huán)形槽內(nèi)放入剪切塊，該封隔器主要用于封隔油層，與配套工具組成多功能堵水管柱，實現(xiàn)油井多級找水、堵水工藝，具有組裝、試壓方便，提高封隔器的密封率等優(yōu)點。
文檔編號E21B33/12GK2336086SQ9821045
公開日1999年9月1日 申請日期1998年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月10日
發(fā)明者王鳳山, 楊志鵬, 孫寶友, 裴曉含, 王金友, 李樹菊 申請人:大慶石油管理局采油工藝研究所