本技術(shù)涉及油田設(shè)備，特別是涉及一種封隔器皮碗膠筒以及封隔器。

背景技術(shù)：

1、封隔器為采油領(lǐng)域中油田所使用的井下工具，具有皮碗膠筒的封隔器包括z231封隔器，作為一種具體運(yùn)用，在使用時(shí)封隔器連接坐封工具，具體使用方法為將封隔器下入套管到指定位置后，上提管柱，中心管上移，軌道銷釘由短軌道進(jìn)入換向機(jī)構(gòu)，下放管柱，軌道銷釘由換向機(jī)構(gòu)進(jìn)入長軌道，實(shí)現(xiàn)軌道轉(zhuǎn)換，而后，緩慢下放管柱，扶正體上的頂套進(jìn)入錨定體部分，打開鎖球的蓋環(huán)，使鎖球解鎖；繼續(xù)下放管柱，錐體下移卡瓦撐開并卡在套管上，實(shí)現(xiàn)錨定；再下放管柱，以卡瓦為支撐力點(diǎn)壓縮皮碗膠筒，使其膨脹擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)皮碗膠筒側(cè)面環(huán)形空間密封，作為另一種具體運(yùn)用，在使用時(shí)皮碗膠筒在自身彈性或者液體壓力下與套管內(nèi)壁過盈配合，實(shí)現(xiàn)對側(cè)面環(huán)空進(jìn)行密封。在對封隔器進(jìn)行解封時(shí)，可能的方案包括上提管柱，中心管帶動(dòng)皮碗膠筒及錐體上移，皮碗膠筒和卡瓦收回，壓差恢復(fù)后皮碗膠筒自動(dòng)解封。

2、對于所述皮碗膠筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為使得其在承受負(fù)載時(shí)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，現(xiàn)有技術(shù)中包括具有骨架的皮碗膠筒方案，具體為：在皮碗膠筒的內(nèi)部或者外壁設(shè)置所述骨架，相關(guān)運(yùn)用包括專利申請?zhí)枮閏n200920092367.5的現(xiàn)有技術(shù)所提供的技術(shù)方案。

3、對于封隔器在使用過程中可能發(fā)生的無法正常解封問題，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了封隔器套銑工具以及可被套銑的封隔器，具體技術(shù)方案如專利申請?zhí)枮椋篶n?200420030728.0、cn201921919231.7提供的技術(shù)方案以及專利申請?zhí)枮椋篶n201420038614.4提供的技術(shù)方案，這些技術(shù)的實(shí)施可通過后期套銑的方式實(shí)現(xiàn)封隔器解封、解卡，同時(shí)具有可縮短套銑時(shí)間，大幅度提高深井、復(fù)雜井鉆采開發(fā)作業(yè)效率的特點(diǎn)。

4、針對封隔器不能正常解封的問題，有必要對封隔器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述提出的封隔器結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化的問題，本實(shí)用新型提供了一種封隔器皮碗膠筒以及封隔器。所述封隔器包括所述卡瓦膠筒，所述卡瓦膠筒的設(shè)計(jì)具有方便對其實(shí)施套銑的特點(diǎn)。

2、針對上述問題，本實(shí)用新型提供的一種封隔器皮碗膠筒以及封隔器通過以下技術(shù)要點(diǎn)來解決問題：一種封隔器皮碗膠筒，包括上端直徑大于下端直徑的橡膠筒，還包括鑲嵌于橡膠筒側(cè)壁中的骨架，所述骨架為疊層結(jié)構(gòu)，骨架的層數(shù)大于或等于2，形成骨架的各層沿著橡膠筒的徑向方向堆疊。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，封隔器上的皮碗膠筒作為封隔器上實(shí)現(xiàn)封隔的密封部件，在橡膠筒外周與套筒壁面擠壓時(shí)實(shí)現(xiàn)密封，骨架作為橡膠筒內(nèi)部的剛性架體，用于保障皮碗膠筒的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性。同時(shí)，鑲嵌在橡膠筒中的骨架通常設(shè)置在橡膠筒中靠近橡膠筒外側(cè)的一側(cè)，其在橡膠筒的軸線方向具有較長的長度，故被撐開的皮碗膠筒上該骨架靠近套管內(nèi)壁，當(dāng)實(shí)施套銑工藝對不能正常解封的封隔器進(jìn)行套銑時(shí)，所述骨架影響套銑的順利實(shí)施。

4、以上方案中，通過將骨架設(shè)置為疊層結(jié)構(gòu)并且層與層之間沿著橡膠筒的徑向方向堆疊，疊層結(jié)構(gòu)使得骨架整體具有所需的支撐能力以及穩(wěn)定性，同時(shí)，當(dāng)套銑筒下端作用到骨架上時(shí)，相較于整體式結(jié)構(gòu)的骨架，由于骨架單層的厚度較薄且不存在層與層之間的粘連，套銑筒在套銑骨架過程中產(chǎn)生的碎屑更容易從骨架上脫離，故當(dāng)采用套銑工藝實(shí)施封隔器解卡作業(yè)時(shí)，為疊層結(jié)構(gòu)的骨架有利于降低對皮碗膠筒的套銑難度以及提高套銑效率，方便套銑作業(yè)順利實(shí)施。

5、在一個(gè)具體實(shí)施例中，骨架各層均為鋁合金片。現(xiàn)有技術(shù)中，骨架多采用整體式的彈簧鋼片，當(dāng)封隔器不能正常上提解封而采用套銑工藝實(shí)現(xiàn)解封解卡時(shí)，由于彈簧鋼為不易被鉆銑的材料，本方案為進(jìn)一步優(yōu)化皮碗膠筒的可套銑性能，將骨架的各層均設(shè)置為鋁合金材料，以上鋁合金片不均具有一定的彈性性能，同時(shí)為一種易被套銑的材料，故為鋁合金片的骨架層結(jié)構(gòu)對高效實(shí)施皮碗膠筒有利。

6、在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述骨架為多個(gè)，骨架相對于橡膠筒的中心線環(huán)形均布。本方案中，相對于橡膠筒中心線環(huán)形均布的骨架用于使得橡膠筒周向方向各位置能夠被骨架所均勻支撐，對維持皮碗膠筒周向方向上各位置變形一致性有利，從而使得本皮碗膠筒對外周的環(huán)空具有可靠的密封封隔效果。

7、在一個(gè)具體實(shí)施例中，骨架的各層的下端均位于橡膠筒的底部；

8、在橡膠筒的徑向方向上，所述疊層結(jié)構(gòu)中任意兩層的關(guān)系為：處于外側(cè)的層的頂部位于處于內(nèi)側(cè)的層的頂部的上方。本方案提供了一種骨架在橡膠筒中的布置形式：橡膠筒一般通過其底側(cè)固定于封隔器的中心管上，骨架各層下端的位置可使得骨架底側(cè)能夠被中心管良好支撐；所述疊層結(jié)構(gòu)中，處于外側(cè)的層的頂部位于處于內(nèi)側(cè)的層的頂部的上方，這樣，在骨架長度方向上，上端的骨架較薄，下端的骨架較厚，在皮碗膠筒被撐開時(shí)，可使得骨架的變形位置并不會集中在骨架的底側(cè)，故本方案有利于增大橡膠筒與套管的接觸面積，同時(shí)，可以將骨架的各層均設(shè)置為長度方向各位置厚度相同，方便骨架制備。

9、在一個(gè)具體實(shí)施例中，骨架采用雙層結(jié)構(gòu)，并在骨架處于外側(cè)的層上設(shè)置凹陷側(cè)位于該層內(nèi)側(cè)的折彎，折彎的位置與橡膠筒的變形位置適配，具體為：橡膠筒由下至上包括錐形段、等徑段以及錐形段，兩個(gè)錐形段均為上側(cè)外徑大于下側(cè)外徑的錐筒結(jié)構(gòu)，兩個(gè)錐形段與等徑段相接的位置均為橡膠筒上的變徑位置，各變徑位置的內(nèi)側(cè)均具有位于所述層上的折彎，這樣的皮碗膠筒結(jié)構(gòu)形式為一種具體的可保障橡膠筒與套管接觸面積的方案。

10、在一個(gè)具體實(shí)施例中，骨架的各層的下端均為：通過弧形折彎向橡膠筒的中心延伸。本方案中，當(dāng)皮碗膠筒被擠壓變形時(shí)，所述弧形折彎用于避免在骨架的下端發(fā)生集中受力。

11、在一個(gè)具體實(shí)施例中，還包括支撐筒，所述支撐筒的上端具有錐形孔，所述錐形孔的直徑最大位置位于支撐筒的上端；

12、所述橡膠筒的下端為外形與錐形孔形狀適配的錐狀結(jié)構(gòu)，所述適配為：將橡膠筒的下端插入錐形孔后，所述錐狀結(jié)構(gòu)與錐形孔過盈配合；

13、所述橡膠筒通過其下端插入支撐筒的錐形孔中與支撐筒形成插接連接關(guān)系，在所述插接連接狀態(tài)下，骨架各層的下端均位于支撐筒的內(nèi)側(cè)，骨架各層的上端均位于支撐筒的外部。本方案中，所述支撐筒可為封隔器上的椎體，所述錐形孔即為椎體中心孔的上部孔段，當(dāng)橡膠筒的下端插入錐形孔后，骨架的下端被夾持在支撐筒與中心管之間，這樣不僅方便實(shí)施皮碗膠筒在封隔器上的固定，同時(shí)可使得骨架的下端能夠被可靠約束，以上過盈配合關(guān)系用于優(yōu)化相應(yīng)配合面的密封性。

14、在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述橡膠筒的底側(cè)還鑲嵌有呈環(huán)形并與橡膠筒同軸的連接座，所述連接座的中心孔作為皮碗膠筒底側(cè)中心孔的組成部分。本方案即為：連接座作為皮碗膠筒下端內(nèi)側(cè)的表層，在具體使用時(shí)封隔器的中心管由連接座的中心孔穿過，通過連接座的中心孔與中心管相接觸限定皮碗膠筒在中心管徑向方向的位置，通過支撐筒上端對連接座下端的約束以及中心管對連接座上端的約束限定皮碗膠筒在中心管軸線上的位置，這樣，所述連接座可以作為橡膠筒下端承受軸向力的承壓零件，具體如設(shè)置為連接座為金屬材料的筒狀結(jié)構(gòu)或者為復(fù)合材料的筒狀結(jié)構(gòu)，在相同軸向力下，由于連接座較橡膠材質(zhì)產(chǎn)生更小的變形，故下端設(shè)置連接座的橡膠筒在相應(yīng)軸向力下產(chǎn)生更小的軸向變形，并通過連接座中心孔孔壁與中心管管壁直接接觸保持皮碗膠筒與中心管的同軸度，故本方案對皮碗膠筒在封隔器軸向以及徑向上的位置穩(wěn)定性以及準(zhǔn)確性有利。優(yōu)選為所述連接座的材質(zhì)為力學(xué)性能突出、適用于封隔器的使用環(huán)境的纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。

15、在一個(gè)具體實(shí)施例中，在橡膠筒的底側(cè)內(nèi)側(cè)以及連接座的外側(cè)均設(shè)置有卡凸和卡槽，橡膠筒的卡凸嵌入連接座的卡槽中，連接座的卡凸嵌入膠筒的卡槽中，橡膠筒以及連接座上的卡槽均包括卡槽開口端朝向橡膠筒軸線方向的第一卡槽以及卡槽開口端朝向橡膠筒徑向方向的第二卡槽，這樣的結(jié)構(gòu)形式可保障連接座與橡膠筒連接的可靠性。

16、在一個(gè)具體實(shí)施例中，為方便制備，所述卡凸和卡槽均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，并且軸線與橡膠筒的軸線共線。

17、在一個(gè)具體實(shí)施例中，骨架各層的下端朝向橡膠筒軸線的投影均落在連接座的側(cè)面上。由于連接座鑲嵌于所述橡膠筒中，本方案中，通過將骨架各層的下端設(shè)置為位于連接座的外側(cè)，并處于封隔器上連接座所處高度范圍中，可使得骨架各層的下端在皮碗膠筒變形過程中具有相對穩(wěn)定的位置且不能刺破橡膠筒，故該結(jié)構(gòu)形式對皮碗膠筒的性能穩(wěn)定性以及使用可靠性有利。

18、在一個(gè)具體實(shí)施例中，骨架各層的下端端面均與連接座的側(cè)面相貼，骨架內(nèi)側(cè)的側(cè)面與連接座的側(cè)面相貼。本方案在以上方案的基礎(chǔ)上，提供一種利用連接座為骨架提供直接支撐的技術(shù)方案。

19、本方案公開一種包括如上任意一項(xiàng)所述封隔器皮碗膠筒的封隔器，該封隔器即為：其上皮碗膠筒采用如上所述皮碗膠筒的封隔器。

20、本實(shí)用新型具有以下有益效果：

21、本方案中，所述封隔器包括所述皮碗膠筒，皮碗膠筒所采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通過將骨架設(shè)置為疊層結(jié)構(gòu)并且層與層之間沿著橡膠筒的徑向方向堆疊，疊層結(jié)構(gòu)使得骨架整體具有所需的支撐能力以及穩(wěn)定性，同時(shí)，當(dāng)套銑筒下端作用到骨架上時(shí)，相較于整體式結(jié)構(gòu)的骨架，由于骨架單層的厚度較薄且不存在層與層之間的粘連，套銑筒在套銑骨架過程中產(chǎn)生的碎屑更容易從骨架上脫離，故當(dāng)采用套銑工藝實(shí)施封隔器解卡作業(yè)時(shí)，為疊層結(jié)構(gòu)的骨架有利于降低對皮碗膠筒的套銑難度以及提高套銑效率，方便套銑作業(yè)順利實(shí)施。