(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 2049837 U (45)授权公告日 2015.12.23
(21)申请号 201520721830.3(22)申请日 2015.09.17
(73)专利权庆市天德忠石油科技有限公司
地址163000 黑龙江省大庆市让胡路区江汉
路80号(72)发明人张淞源 贾广生 杜敏 钱铁峰
魏炳坤(74)专利代理机构哈尔滨市文洋专利代理事务
所(普通合伙) 23210
代理人范欣(51)Int.Cl.
E21B 33/122(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图5页
(54)实用新型名称
逐级解封封隔器(57)摘要
本实用新型属于油田井下工具领域，尤其涉及一种逐级解封封隔器，包括上接头、上外套、剪切体、中心管、衬管、胶筒组件、压环、坐封销钉、解封销钉、卡簧组件、卡簧套、坐封活塞组、下外套和下接头，还包括洗井凡尔组件、限位套和开口套，本实用新型采用上提机械解封方式，上提时，封隔器由上至下逐级解封，不存在多级封隔器的解封销钉同时受力的情况，从而避免了常规封隔器由于级数过多而出现上提解封力过大的问题；本实用新型采用平衡式结构设计，在坐封、注水以及停注过程中，解封销钉不受力，可有效避免意外解封。 C N 2 0 4 8 9 9 8 3 7 U CN 2049837 U
权 利 要 求 书
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1.一种逐级解封封隔器，包括上接头(1)、上外套(22)、剪切体(3)、中心管(8)、衬管(6)、胶筒组件、压环(9)、坐封销钉(10)、解封销钉(2)、卡簧组件、卡簧套(18)、坐封活塞组、下外套(170和下接头(16)，其特征在于：还包括洗井凡尔组件、限位套(21)和开口套(23)，
上接头(1)通过螺纹连接在上外套(22)的一端，限位套(21)通过螺纹连接在上外套(22)的另一端，剪切体(3)通过螺纹连接在中心管(8)的上端部，衬管(6)通过螺纹连接在中心管(8)的中上部，卡簧组件通过螺纹连接在中心管(8)的中下部，下接头(16)通过螺纹连接在中心管(8)的下端，洗井凡尔组件设置于衬管(6)与上外套(22)之间的环形空间内，开口套(23)设置于衬管(6)与限位套(21)之间的环形空间内并通过安装在限位套(21)上的挡销(7)限位，压环(9)设置于胶筒组件与卡簧组件之间，卡簧套(18)设置于卡簧组件的外侧，坐封活塞组设置于中心管(8)与下外套(17)之间的环形空间内，
卡簧组件包括悬挂体(11)、卡簧(12)和卡簧帽(13)，悬挂体(11)与卡簧帽(13)通过螺纹连接并将卡簧(12)在二者连接形成的环槽内，卡簧(12)的外侧与卡簧套(18)的内侧分别设置有相互咬合的单向锯齿螺纹，坐封销钉(10)设置在压环(9)上，其待剪切段位于悬挂体(11)外侧的环槽内，解封销钉(2)设置在上外套(22)上，其待剪切段位于剪切体(3)外侧的环槽内，
衬管(6)的外侧设置有环形凸起(27)，开口套(23)的开口端设有卡爪(23-1)，限位套(21)内壁上设置有限位段和解除限位段，限位段的直径小于解除限位段的直径，卡爪(23-1)的厚度大于环形突起(27)与限位段之间的最小距离，小于环形凸起(27)与解除限位段之间的最小距离，卡爪(23-1)位于环形凸起(27)以下。
2.根据权利要求1所述的一种逐级解封封隔器，其特征在于：所述的胶筒组件由三个胶筒(20)以及胶筒(20)之间的隔环(19)组成。
3.根据权利要求1所述的一种逐级解封封隔器，其特征在于：所述的坐封活塞组由上活塞(14)和下活塞(15)组成。
4.根据权利要求1所述的一种逐级解封封隔器，其特征在于：所述的洗井凡尔组件包括主阀体(4)、钢骨密封圈(25)和密封圈压帽(5)，主阀体(4)与密封圈压帽(5)通过螺纹连接并将钢骨密封圈(25)在二者连接形成的环槽内。
5.根据权利要求1所述的一种逐级解封封隔器，其特征在于：所述的限位套与衬管之间设置有“T”型胶圈。
6.根据权利要求1所述的一种逐级解封封隔器，其特征在于：所述的衬管(6)上设置有两组洗井液过液孔(26)，衬管(6)与中心管(8)之间设置有洗井通道。
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说 明 书逐级解封封隔器
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技术领域
[0001]
本实用新型属于油田井下工具领域，尤其涉及一种逐级解封封隔器。
背景技术
封隔器是一种常用的井下工具，常被用于井下分层注水或堵水作业，其功能是通过在地面注入高压水等方式使胶筒胀起，以实现对油套环空的密封，由于施工需要，通常要将多个封隔器串连起来使用。常规封隔器存在明显不足：1、在起井时，需要通过剪断解封销钉的方式使封隔器解封，但解封常规的封隔器时，多级封隔器的解封销钉会同时受力，此时需要较大的解封力，然而受施工设备动力所限，当封隔器的级数过多时，封隔器很可能无法通过常规方法解封，导致作业成本增加；2、现有的封隔器在运输和使用过程中可能意外解封，导致封隔器失效。
[0002]
发明内容
本实用新型提供一种逐级解封封隔器，以解决上述背景技术中提出的常规封隔器解封力过大和意外解封失效的问题。
[0004] 本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本实用新型提供了一种逐级解封封隔器，包括上接头、上外套、剪切体、中心管、衬管、胶筒组件、压环、坐封销钉、解封销钉、卡簧组件、卡簧套、坐封活塞组、下外套和下接头，还包括洗井凡尔组件、限位套和开口套，
[0005] 上接头通过螺纹连接在上外套的一端，限位套通过螺纹连接在上外套的另一端，剪切体通过螺纹连接在中心管的上端部，衬管通过螺纹连接在中心管的中上部，卡簧组件通过螺纹连接在中心管的中下部，下接头通过螺纹连接在中心管的下端，洗井凡尔组件设置于衬管与上外套之间的环形空间内，开口套设置于衬管与限位套之间的环形空间内并通过安装在限位套上的挡销限位，压环设置于胶筒组件与卡簧组件之间，卡簧套设置于卡簧组件的外侧，坐封活塞组设置于中心管与下外套之间的环形空间内，[0006] 卡簧组件包括悬挂体、卡簧和卡簧帽，悬挂体与卡簧帽通过螺纹连接并将卡簧在二者连接形成的环槽内，卡簧的外侧与卡簧套的内侧分别设置有相互咬合的单向锯齿螺纹，坐封销钉设置在压环上，其待剪切段位于悬挂体外侧的环槽内，解封销钉设置在上外套上，其待剪切段位于剪切体外侧的环槽内，[0007] 衬管的外侧设置有环形凸起，开口套的开口端设有卡爪，限位套内壁上设置有限位段和解除限位段，限位段的直径小于解除限位段的直径，卡爪的厚度大于环形突起与限位段之间的最小距离，小于环形凸起与解除限位段之间的最小距离，卡爪位于环形凸起以下。
[0003]
所述的胶筒组件由三个胶筒以及胶筒之间的隔环组成。
[0009] 所述的坐封活塞组由上活塞和下活塞组成。[0010] 所述的洗井凡尔组件包括主阀体、钢骨密封圈和密封圈压帽，主阀体与密封圈压
[0008]
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说 明 书
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帽通过螺纹连接并将钢骨密封圈在二者连接形成的环槽内。[0011] 所述的限位套与衬管之间设置有“T”型胶圈。[0012] 所述的衬管上设置有两组洗井液过液孔，衬管与中心管之间设置有洗井通道。[0013] 本实用新型的有益效果为：[0014] 1、本实用新型采用上提机械解封方式，上提时，封隔器由上至下逐级解封，不存在多级封隔器的解封销钉同时受力的情况，从而避免了常规封隔器由于级数过多而出现上提解封力过大的问题；[0015] 2、本实用新型采用平衡式结构设计，在坐封、注水以及停注过程中，解封销钉不受力，可有效避免意外解封；[0016] 3、采用压缩胶筒的方式实现油套环空的密封，密封可靠，确保了分层测压、验封的顺利进行；[0017] 4、坐封机构采用单向锯齿螺纹锁紧，回退余量小，坐封可靠，密封性能好。附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；[0019] 图2是胶筒组件以上部分的结构示意图；[0020] 图3是胶筒组件以下部分的结构示意图；[0021] 图4是洗井凡尔组件处的放大结构示意图；[0022] 图5是卡簧处的放大结构示意图。[0023] 图中：1-上接头，2-解封销钉，3-剪切体，4-主阀体，5-密封圈压帽，6-衬管，7-挡销，8-中心管，9-压环，10-坐封销钉，11-悬挂体，12-卡簧，13-卡簧帽，14-上活塞，15-下活塞，16-下接头，17-下外套，18-卡簧套，19-隔环，20-胶筒，21-限位套，22-上外套，23-开口套，23-1-卡爪，24-“T”型胶圈，25-钢骨密封圈，26-洗井液过液孔，27-环形凸起。
[0018]
具体实施方式
[0024] 以下结合附图对本实用新型做进一步描述：[0025] 本实用新型包括上接头1、上外套22、剪切体3、中心管8、衬管6、胶筒组件、压环9、坐封销钉10、解封销钉2、卡簧组件、卡簧套18、坐封活塞组、下外套17和下接头16，还包括洗井凡尔组件、限位套21和开口套23，
[0026] 上接头1通过螺纹连接在上外套22的一端，限位套21通过螺纹连接在上外套22的另一端，剪切体3通过螺纹连接在中心管8的上端部，衬管6通过螺纹连接在中心管8的中上部，卡簧组件通过螺纹连接在中心管8的中下部，下接头16通过螺纹连接在中心管8的下端，洗井凡尔组件设置于衬管6与上外套22之间的环形空间内，开口套23设置于衬管6与限位套21之间的环形空间内并通过安装在限位套21上的挡销7限位，压环9设置于胶筒组件与卡簧组件之间，卡簧套18设置于卡簧组件的外侧，坐封活塞组设置于中心管8与下外套17之间的环形空间内，
卡簧组件包括悬挂体11、卡簧12和卡簧帽13，悬挂体11与卡簧帽13之间通过螺
纹连接并将卡簧12在二者连接形成的环槽内，卡簧12的外侧与卡簧套18的内侧分别
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设置有相互咬合的单向锯齿螺纹，坐封销钉10设置在压环9上，其待剪切段位于悬挂体11外侧的环槽内，解封销钉2设置在上外套22上，其待剪切段位于剪切体3外侧的环槽内，[0028] 衬管6的外侧设置有环形凸起27，开口套23的开口端设有卡爪23-1，限位套21内壁上设置有限位段和解除限位段，限位段的直径小于解除限位段的直径，卡爪23-1的厚度大于环形突起27与限位段之间的最小距离，小于环形凸起27与解除限位段之间的最小距离，卡爪23-1位于环形凸起27以下。
[0029] 所述的胶筒组件由三个胶筒20以及胶筒20之间的隔环19组成。所述的坐封活塞组由上活塞14和下活塞15组成。所述的洗井凡尔组件包括主阀体4、钢骨密封圈25和密封圈压帽5，主阀体4与密封圈压帽5通过螺纹连接并将钢骨密封圈25在二者连接形成的环槽内。所述的限位套21与衬管6之间设置有“T”型胶圈24。所述的衬管6上设置有两组洗井液过液孔26，衬管6与中心管8之间设置有洗井通道。[0030] 本实用新型的工作原理为：[0031] 1、坐封：[0032] 坐封时，向中心管8内注入预定压力的高压水，高压水通过中心管8上的小孔进入活塞腔，从而推动坐封活塞组，坐封活塞组通过推动卡簧套18间接推动压环9，压环9上的坐封销钉10因受力被剪断，致使坐封活塞组、卡簧套18和压环9开始明显运动，进而实现对胶筒20的压缩，胶筒20受压后向外侧胀起，坐封活塞组停止运动表示坐封完毕。在这个过程中，卡簧套18和卡簧12上的单向锯齿螺纹咬合，使运动只能单向进行，从而保证在中心管内的压力消失后胶筒20仍然处于同样的压缩状态，进而保证了胶筒20的密封性。[0033] 2、解封：[0034] 解封时，上提管柱，解封销钉2因受力被剪断，上接头1带动上外套22和限位套21向上运动，当限位套21内的限位段完全与卡爪23-1脱离时，即卡爪23-1完全位于解除限位段时，卡爪23-1便不再受到衬管6上环形凸起27的，致使开口套23在挡销7的带动下跟随限位套21向上运动，开口套23和限位套21的运动致使胶筒组件的上侧的限位解除，胶筒20在自身回复力的作用下恢复形变，实现了第一级封隔器的解封，以下各级封隔器依上述过程逐级解封。[0035] 3、洗井：[0036] 洗井时，向油套环空注入高压水，高压水从上外套22上的孔进入封隔器，推动洗井凡尔组件向上接头1一侧运动，从而通过衬管6上端的一组洗井液过液孔26将洗井通道与油套环空连通，即洗井通道打开，实现洗井功能。[0037] 本实用新型采用上提机械解封方式，上提时，封隔器由上至下逐级解封，不存在多级封隔器的解封销钉2同时受力的情况，从而避免了常规封隔器由于级数过多而出现上提解封力过大的问题；本实用新型采用平衡式结构设计，在坐封、注水以及停注过程中，解封销钉2不受力，可有效避免意外解封；采用压缩胶筒20的方式实现油套环空的密封，密封可靠，确保了分层测压、验封的顺利进行；坐封机构采用单向锯齿螺纹锁紧，回退余量小，坐封可靠，密封性能好。利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。
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