一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，包括密封插管和密封筒，密封插管上端外側(cè)從上至下依次設(shè)有調(diào)節(jié)環(huán)、傳力接頭和鎖爪，傳力接頭和鎖爪能在密封插管上上下移動，密封插管下端設(shè)有密封裝置，所述密封裝置包括三個密封罩，相鄰的密封罩之間依靠絲扣連接，鎖爪連接于密封筒上部內(nèi)側(cè)，密封筒下部為密封面，該裝置利用鎖爪的鎖定功能，確保了壓裂施工過程中密封插管和密封筒不脫離，通過密封裝置確保密封插管和密封筒之間的高壓密封，且密封裝置分三級相互獨立的單元組成，且相互不干擾，保證當(dāng)其中一級密封單元受到損壞時密封性不受影響。
【專利說明】
一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于油氣井壓裂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，用于裸眼封隔器分段壓裂上部回接管柱與下部丟手管柱的對接。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界石油資源的不斷開采，儲層物性較好、相對容易開采的油氣資源越來越少，因此大量的儲層物性復(fù)雜、單井產(chǎn)量低的低品位油氣資源正在成為石油、天然氣上產(chǎn)的主體，儲層物性差的油氣田要得到有效開發(fā)，提高產(chǎn)量是關(guān)鍵，水平井已經(jīng)成為近年來提高低滲油氣田單井產(chǎn)量的一種有效手段。其中裸眼水平井以與地層接觸面積大而成為一種重要的水平井完井方式，裸眼封隔器分段壓裂管柱依靠鉆桿送入，封隔器坐封后丟手，起出上部鉆桿，再用油管連接密封插管回接，實現(xiàn)管柱密封。
[0003]早期采用的密封插管只有密封功能，不帶鎖定機構(gòu)，在壓裂施工時，由于施工壓力波動，容易造成管柱蠕動，從而導(dǎo)致密封插管和密封筒脫離，而且在蠕動過程中，密封插管的密封裝置容易被損壞而失去密封能力，只能更換上部管柱來完成后續(xù)壓裂施工，增加施工成本和作業(yè)風(fēng)險。而且更換管柱需要壓井，最終可能會使分段改造效果無法完全達(dá)到設(shè)計目的，影響油氣井的產(chǎn)量。同時，由于密封插管的密封機構(gòu)大多由多道密封圈和擋圈組成，當(dāng)其中一道密封圈受到損壞而脫落后，整個密封單元就會發(fā)生移動，造成密封失效，從而影響壓裂施工安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中密封插管不帶鎖定和密封單元，沒有相互獨立而容易引起密封插管和密封筒脫離以及密封失效的問題。
[0005]為此，本發(fā)明提供了一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，包括密封插管和密封筒，所述密封插管上端外側(cè)從上至下依次設(shè)有調(diào)節(jié)環(huán)、傳力接頭和鎖爪，傳力接頭和鎖爪能在密封插管上上下移動，密封插管下端設(shè)有密封裝置，所述密封裝置包括三個密封罩，相鄰的密封罩之間依靠絲扣連接，所述鎖爪連接于密封筒上部內(nèi)側(cè)，所述密封筒下部為密封面。
[0006]所述密封罩從上至下依次設(shè)有密封圈、擋圈、聚四氟墊一、隔環(huán)、聚四氟墊二。
[0007]所述聚四氟墊一和聚四氟墊二上下兩端分別設(shè)有碗狀結(jié)構(gòu)的襯環(huán)。
[0008]所述襯環(huán)為碗狀結(jié)構(gòu)。
[0009]所述密封插管上部外側(cè)周向設(shè)有傳力槽，傳力槽位于調(diào)節(jié)環(huán)的下面。
[0010]所述傳力接頭內(nèi)部周向設(shè)有向內(nèi)凸起的傳力鍵，傳力鍵在傳力槽內(nèi)能上下移動。[0011 ]所述鎖爪的下端設(shè)有一錐體。
[0012]所述鎖爪分為6瓣。
[0013]所述密封裝置下端設(shè)為錐形，錐形上大下小。
[0014]本發(fā)明的有益效果: (I)本發(fā)明的這種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置利用鎖爪的鎖定功能，確保了壓裂施工過程中密封插管和密封筒不脫離，通過密封裝置確保密封插管和密封筒之間的高壓密封，且密封裝置分三級相互獨立的單元組成，且相互不干擾，保證當(dāng)其中一級密封單元受到損壞時密封性不受影響，另外，鎖爪為單向反扣螺紋，工藝需要時可通過正向旋轉(zhuǎn)插管實現(xiàn)其與密封筒的分離，方便拆卸。
[0015](2)本發(fā)明的這種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置在密封裝置的密封罩上從上至下依次設(shè)密封圈、擋圈、聚四氟墊一、隔環(huán)、聚四氟墊二，擋圈為密封圈提供保護(hù)，防止其在密封筒內(nèi)移動時受到損壞，而隔環(huán)將兩級聚四氟墊隔開，防止相互干擾，保證密封效果O
[0016](3)本發(fā)明的這種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置通過在聚四氟墊一和聚四氟墊二上下兩端分別設(shè)碗狀結(jié)構(gòu)的襯環(huán)，起到保護(hù)聚四氟墊的作用。
[0017](4)本發(fā)明的這種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置在密封插管上設(shè)有傳力槽，在傳力接頭內(nèi)部有傳力鍵，傳力鍵能在傳力槽內(nèi)上下移動，當(dāng)轉(zhuǎn)動密封插管時，傳力鍵和傳力槽的配合傳遞扭矩，將扭矩傳動傳至傳力接頭，帶動鎖爪的移動，密封插管和鎖爪發(fā)生軸向位移，鎖爪沿密封插管上部移動，外徑擴大，與密封筒鎖定。
[0018](5)本發(fā)明的這種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置通過在鎖爪的下端設(shè)一錐體，當(dāng)鎖爪和密封筒頂部的單向反扣螺紋鎖定后，上提密封插管時，錐體會支撐到鎖爪內(nèi)部，使得鎖爪外徑變大，增加插管和密封筒之間的鎖定力。
[0019](7)本發(fā)明的這種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置通過設(shè)置密封裝置下端為錐形，上大下小，方便密封插管插入密封筒。
[0020](8)本發(fā)明的這種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置通過將鎖爪上部與傳力接頭下部螺紋連接，可以使鎖爪和傳力接頭連接的更緊固，保證傳力接頭帶動鎖爪與密封插管發(fā)生軸向位移，與密封筒鎖定。
[0021 ]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明密封插管插入密封筒后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明密封插管密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的密封插管結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的傳力接頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明的鎖爪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明:1、密封插管;2、調(diào)節(jié)環(huán);3、傳力接頭;4、鎖爪;5、密封筒;6、密封裝置;7、傳力槽;8、密封圈；9、擋圈；10a、聚四氟墊一；10b、聚四氟墊二； 11、隔環(huán)；12、襯環(huán)；13、密封罩;14、錐體;15、傳力鍵。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
實施例1:
為了現(xiàn)有技術(shù)中密封插管不帶鎖定和密封單元，沒有相互獨立而容易引起密封插管和密封筒脫離以及密封失效的問題，本實施例提供了一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，如圖1所示，包括密封插管I和密封筒5，所述密封插管I上端外側(cè)從上至下依次設(shè)有調(diào)節(jié)環(huán)2、傳力接頭3和鎖爪4，傳力接頭3和鎖爪4能在密封插管I上上下移動，密封插管I下端設(shè)有密封裝置6，所述密封裝置6包括三個密封罩13，相鄰的密封罩13之間依靠絲扣連接，所述鎖爪4連接于密封筒5部內(nèi)側(cè)，鎖爪4下部外側(cè)設(shè)有單向反扣螺紋，與密封筒5上部內(nèi)側(cè)的單向反扣螺紋連接，所述密封筒5下部為密封面。
[0025]本發(fā)明的這種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置的工作原理如下:
密封插管I上端設(shè)置有調(diào)節(jié)環(huán)2，通過調(diào)節(jié)環(huán)2調(diào)整傳力接頭3的位置，傳力接頭3和鎖爪4連接，且傳力接頭3和鎖爪4能在密封插管I上上下移動，鎖爪4上部與傳力接頭3下部通過螺紋連接，使鎖爪4和傳力接頭3連接的更緊固，保證傳力接頭3帶動鎖爪4與密封插管I發(fā)生軸向位移，與密封筒5鎖定，鎖爪4下部外側(cè)設(shè)有單向反扣螺紋，密封插管I插入密封筒5后，鎖爪4和密封筒5上部內(nèi)側(cè)的單向反扣螺紋鎖定，確保二者不脫離。
[0026]當(dāng)施加內(nèi)部高壓或軸向拉力時，密封插管I和鎖爪4發(fā)生軸向位移，鎖爪4沿密封插管I上部移動，外徑擴大，與密封筒5鎖定，軸向拉力通過鎖爪4傳遞至密封插管I上，降低了鎖爪4被拉斷的風(fēng)險，密封筒5下部為密封面，密封插管I依靠其下部的密封裝置6實現(xiàn)和密封筒5的密封，密封裝置6由三個相互獨立的密封單元組成，其之間依靠絲扣連接，確保當(dāng)其中一級密封單元收到損壞而失去密封能力的情況下，另外兩級密封能力不受影響。若需要將密封插管I從密封筒5中取出，施加軸向拉力1-2噸，由于鎖爪4為單向反扣螺紋，只需正向轉(zhuǎn)動密封插管I，扭矩通過傳力接頭3傳遞至鎖爪4，轉(zhuǎn)動過程中保持軸向拉力1-2噸不變，當(dāng)拉力突然消失，表明密封插管I和密封筒5已脫離。
[0027]本發(fā)明利用鎖爪的鎖定功能，確保了壓裂施工過程中密封插管和密封筒不脫離，通過密封裝置確保密封插管和密封筒之間的高壓密封，且密封裝置分三級相互獨立的單元組成，且相互不干擾，保證當(dāng)其中一級密封單元受到損壞時密封性不受影響，另外，鎖爪為單向反扣螺紋，工藝需要時可通過正向旋轉(zhuǎn)插管實現(xiàn)其與密封筒的分離，方便拆卸。
[0028]實施例2:
在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例提供了一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，包括密封插管I和密封筒5，所述密封插管I上端外側(cè)從上至下依次設(shè)有調(diào)節(jié)環(huán)2、傳力接頭3和鎖爪4，傳力接頭3和鎖爪4能在密封插管I上上下移動，密封插管I下端設(shè)有密封裝置6，所述密封裝置6包括三個密封罩13，相鄰的密封罩13之間依靠絲扣連接，所述鎖爪4連接于密封筒5部內(nèi)側(cè)，所述密封筒5下部為密封面。進(jìn)一步的，如圖2所示，所述密封罩13從上至下依次設(shè)有密封圈8、擋圈9、聚四氟墊一 10a、隔環(huán)11、聚四氟墊二 10b，擋圈9為密封圈8提供保護(hù)，防止其在密封筒內(nèi)移動時受到損壞，而隔環(huán)11將兩級聚四氟墊隔開，防止相互干擾。
[0029]進(jìn)一步的，所述聚四氟墊一1a和聚四氟墊二1b上下兩端分別設(shè)有襯環(huán)12，所述襯環(huán)12為碗狀結(jié)構(gòu)。襯環(huán)12為碗裝結(jié)構(gòu)，在聚四氟墊兩端起保護(hù)作用。
[0030]實施例3:
在實施例2的基礎(chǔ)上，本實施例提供了一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，包括密封插管I和密封筒5，所述密封插管I上端外側(cè)從上至下依次設(shè)有調(diào)節(jié)環(huán)2、傳力接頭3和鎖爪4，傳力接頭3和鎖爪4能在密封插管I上上下移動，密封插管I下端設(shè)有密封裝置6，所述密封裝置6包括三個密封罩13，相鄰的密封罩13之間依靠絲扣連接，所述鎖爪4連接于密封筒5部內(nèi)側(cè)，所述密封筒5下部為密封面。進(jìn)一步的，如圖3所示，所述密封插管I上部外側(cè)周向設(shè)有四個傳力槽7，如圖4所示，傳力槽7位于調(diào)節(jié)環(huán)2的下面，所述傳力接頭3內(nèi)部周向設(shè)有四個向內(nèi)凸起的傳力鍵15，四個傳力鍵15分別在四個傳力槽7上下移動。
[0031]當(dāng)轉(zhuǎn)動密封插管I時，傳力鍵15和傳力槽7的配合傳遞扭矩，將扭矩傳動傳至傳力接頭3，帶動鎖爪4的移動，密封插管I和鎖爪4發(fā)生軸向位移，鎖爪4沿密封插管I上部移動，外徑擴大，與密封筒5鎖定。
[0032]實施例4:
在實施例3的基礎(chǔ)上，本實施例提供了一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，包括密封插管I和密封筒5，所述密封插管I上端外側(cè)從上至下依次設(shè)有調(diào)節(jié)環(huán)2、傳力接頭3和鎖爪4，傳力接頭3和鎖爪4能在密封插管I上上下移動，密封插管I下端設(shè)有密封裝置6，所述密封裝置6包括三個密封罩13，相鄰的密封罩13之間依靠絲扣連接，所述鎖爪4連接于密封筒5部內(nèi)側(cè)，所述密封筒5下部為密封面。進(jìn)一步的，如圖1所示，所述鎖爪4的下端設(shè)有一錐體14，當(dāng)鎖爪4和密封筒5鎖定后，上提密封插管I時，錐體14會支撐到鎖爪4內(nèi)部，使得鎖爪4外徑變大，增加插管I和密封筒5之間的鎖定力。進(jìn)一步的，如圖5所示，所述鎖爪4分為6瓣，在外力作用下外徑可以擴大或縮小。
[0033]實施例5:
在實施例4的基礎(chǔ)上，本實施例提供了一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，包括密封插管I和密封筒5，所述密封插管I上端外側(cè)從上至下依次設(shè)有調(diào)節(jié)環(huán)2、傳力接頭3和鎖爪4，傳力接頭3和鎖爪4能在密封插管I上上下移動，密封插管I下端設(shè)有密封裝置6，所述密封裝置6包括三個密封罩13，相鄰的密封罩13之間依靠絲扣連接，所述鎖爪4連接于密封筒5部內(nèi)側(cè)，所述密封筒5下部為密封面。進(jìn)一步的，為了便于密封插管I插入密封筒5，如圖2所示所述密封裝置6下端設(shè)為錐形，上大下小。
[0034]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，包括密封插管(I)和密封筒(5)，其特征在于:所述密封插管(I)上端外側(cè)從上至下依次設(shè)有調(diào)節(jié)環(huán)(2)、傳力接頭(3)和鎖爪(4)，傳力接頭(3)和鎖爪(4)能在密封插管(I)上上下移動，密封插管(I)下端設(shè)有密封裝置(6)，所述密封裝置(6)包括三個密封罩(13)，相鄰的密封罩(13)之間依靠絲扣連接，所述鎖爪(4)連接于密封筒(5)上部內(nèi)側(cè)，所述密封筒(5)下部為密封面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，其特征在于:所述密封罩(13)從上至下依次設(shè)有密封圈(8)、擋圈(9)、聚四氟墊一(10a)、隔環(huán)(11)、聚四氟墊二(1b)03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，其特征在于:所述聚四氟墊一(1a)和聚四氟墊二( 1b)上下兩端分別設(shè)有襯環(huán)(12)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，其特征在于:所述襯環(huán)(I 2)為碗狀結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，其特征在于:所述密封插管(I)上部外側(cè)周向設(shè)有傳力槽(7)，傳力槽(7)位于調(diào)節(jié)環(huán)(2)的下面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，其特征在于:所述傳力接頭(3)內(nèi)部周向設(shè)有向內(nèi)凸起的傳力鍵(15)，傳力鍵(15)在傳力槽(7)內(nèi)能上下移動。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，其特征在于:所述密封插管(I)上鎖爪(4)的下端設(shè)有一錐體(14)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，其特征在于:所述鎖爪(4)分為6瓣。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鎖定機構(gòu)的可退式高壓密封回接裝置，其特征在于:所述密封裝置(6)下端設(shè)為錐形，錐形上大下小。
【文檔編號】E21B17/02GK105937369SQ201610483220
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】趙廣民, 桂捷, 付鋼旦, 王在強, 邵媛, 趙敏琦, 郭思文, 薛曉偉
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司