封隔器可溶鎖解封機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】封隔器可溶鎖解封機(jī)構(gòu)，包括中心管、上缸套、膠筒軸、膠筒、 下壓環(huán)、第一密封、第二密封、第三密封、鎖簧、鎖簧座、可溶卡塊。所述的中心管外套裝膠筒軸，膠筒軸外套裝膠筒，接膠筒下部套裝下壓環(huán)、鎖簧座。所述膠筒軸內(nèi)孔下端設(shè)有第一密封與中心管密封，膠筒軸與上缸套螺紋連接?？扇芸▔K設(shè)置在膠筒軸下端所設(shè)的卡塊槽中，可溶卡塊與中心管外圓接觸限位，與鎖簧座軸向限位，鎖簧座通過可溶卡塊與膠筒軸鎖定，膠筒軸外圓設(shè)有第二密封與鎖簧座密封，鎖簧座內(nèi)孔設(shè)有第三密封與中心管密封。鎖簧安裝鎖簧座上與下壓環(huán)的鎖扣鎖定。本實(shí)用新型可降低解封噸位，易解封、不卡井。
【專利說明】
封隔器可溶鎖解封機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及油氣田井下工具，特別涉及一種封隔器可溶鎖解封機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)外所用封隔器由膠筒軸上套裝膠筒，膠筒上下兩端各有一個(gè)壓環(huán)，膠筒壓縮狀態(tài)通過行程限位鎖定壓環(huán)或膠筒軸。封隔器工作時(shí)用油管連接下入油氣井套管內(nèi)，為了順利下入和起出，壓縮式封隔器未座封時(shí)的最大外徑都小于套管內(nèi)徑。下入到井內(nèi)預(yù)定位置后，向油管內(nèi)注液打壓，液體經(jīng)封隔器中心管上的座封通道進(jìn)入中心管和外缸筒之間的間隙，推動(dòng)活塞液缸運(yùn)動(dòng)壓縮膠筒，直徑增大，使膠筒外徑緊密貼在套管內(nèi)壁上，套管內(nèi)徑和封隔器外徑的環(huán)形空間被膠筒隔開，膠筒需要一直保持壓縮狀態(tài)，這需要有鎖定機(jī)構(gòu)，將壓縮狀態(tài)的膠筒保持壓縮狀態(tài)，通常用鋸齒扣和開瓣鎖簧實(shí)現(xiàn)，此即為壓縮式封隔器座封后所要達(dá)到的目的。當(dāng)封隔器完成施工工作周期后，需要將封隔器解封，然后提出井夕卜。解封時(shí)，將油管上提剪斷解封銷釘，釋放坐封行程，封隔器膠筒在自身彈性作用下回彈，將膠筒和中心管間液體排回到中心管內(nèi)腔，膠筒直徑恢復(fù)到座封前狀態(tài)，此即為解封。
[0003]目前封隔器存在問題:其一是為了提高封隔器抗壓穩(wěn)定的性能，壓縮后膠筒回彈力由剪釘控制，剪釘力即是封隔器解封力;其二是通過鎖扣鎖定膠筒坐封行程;其三開瓣爪簧鎖定膠筒坐封行程。第一種膠筒解封時(shí)，解封力過大，解封剪釘不易剪斷，由于砂存在，膠筒具有沿密封環(huán)空向外流動(dòng)翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，解封力越大膠筒向外流動(dòng)翻轉(zhuǎn)越嚴(yán)重，導(dǎo)致膠筒撕裂損壞、砂堆積、解封噸位劇增，并卡死在密封環(huán)空中，解封時(shí)不能回彈、卡井;第二、三種膠筒座封后，雖然解封力能有所降低，但需要較長(zhǎng)的解封行程，由于井內(nèi)情況的復(fù)雜性，和施工壓力的不確定性，砂卡、銹蝕、壓力瞬間過高使剛件變形，一旦解封行程不能釋放、或釋放不完全，那么會(huì)使封隔器解封噸位過大。可見目前封隔器存在的問題是:解封力高、解封不充分、易卡井。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服以上不足，提供一種封隔器可溶鎖解封機(jī)構(gòu)，降低封隔器解封力、解封充分、不卡井。
[0005]采用的技術(shù)方案是:
[0006]封隔器可溶鎖解封機(jī)構(gòu)，包括上接頭、與上接頭螺紋連接的中心管、外套在上接頭和中心管上的上缸套、將上缸套與上接頭連接在一起的解封剪釘、裝在上缸套上的煎切掛帽、膠筒軸、膠筒、下壓環(huán)、第一密封、第二密封、第三密封、鎖簧、鎖簧座、可溶卡塊、活塞、下缸套、副活塞及下接頭。所述的中心管外套裝膠筒軸，膠筒軸外套裝膠筒，接膠筒下部套裝下壓環(huán)、鎖簧座。所述膠筒軸內(nèi)孔下端設(shè)有第一密封與中心管密封，膠筒軸與上缸套螺紋連接，其頂端與中心管臺(tái)肩靠死。所述可溶卡塊設(shè)置在膠筒軸下端所設(shè)的卡塊槽中，可溶卡塊與中心管外圓接觸限位，與鎖簧座軸向限位，鎖簧座通過可溶卡塊與膠筒軸鎖定，膠筒軸外圓設(shè)有第二密封與鎖簧座密封，鎖簧座內(nèi)孔設(shè)有第三密封與中心管密封。所述鎖簧安裝鎖簧座上與下壓環(huán)的鎖扣鎖定。所述下缸套套裝在中心管上，下接頭螺紋連接中心管下端，旋緊下接頭將下缸套緊固在下壓環(huán)與下接頭之間，副活塞連接活塞裝在下壓環(huán)與中心管形成的空間。
[0007]上述的可溶卡塊通過第一密封、第二密封、第三密封對(duì)可溶卡塊構(gòu)成無縫密封，當(dāng)座封時(shí)不與井內(nèi)液體接觸。
[0008]工作原理
[0009]當(dāng)未座封時(shí)，膠筒為壓縮狀態(tài)，當(dāng)座封后，下壓環(huán)上行壓縮膠筒直徑變大，下壓環(huán)內(nèi)孔鎖定扣與鎖簧座上安裝的鎖簧鎖定，鎖簧座通過可溶卡塊與膠筒軸鎖定，由于第一、第二、第三密封的密封，可溶卡塊與井內(nèi)液體不接觸，解封時(shí)，膠筒軸、膠筒、下壓環(huán)、鎖簧座下行解封距離A時(shí)，可溶卡塊下行到中心管環(huán)型槽處?？扇芸▔K下端失去限位，鎖簧座與膠筒軸分離實(shí)現(xiàn)正常情況解封。當(dāng)遇到特殊情況解封距達(dá)不到A時(shí)，只需B距離，可溶卡塊即可與井內(nèi)液體接觸，在48h內(nèi)與井內(nèi)液體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，可溶卡塊融化，鎖簧座與膠筒軸失去限位，在膠筒自身回彈力作用下，膠筒自動(dòng)解封。
[0010]本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn):①鎖簧座與膠筒軸通過可溶卡塊限位，形成鎖定機(jī)構(gòu)；②可溶卡塊通過三道膠圈形成密閉腔，座封時(shí)不與井內(nèi)液體接觸，對(duì)可溶卡塊構(gòu)成了無縫包裹;③解封時(shí)兩種解封手段:一是通過機(jī)械限位，長(zhǎng)行程A，屬于正常情況解封，二是通過化學(xué)反應(yīng)使可溶卡塊溶解，可溶卡塊溶解所需行程B很短，應(yīng)對(duì)特殊情況;④由于具有如上特點(diǎn)，所以使用封隔器可溶鎖解封機(jī)構(gòu)后可降低解封噸位，易解封、不卡井。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是圖1的局部放大圖。
[0013]圖中，1-上接頭；2-剪切帽；3-剪釘；4-上缸套；5-中心管；6_膠筒軸;7_膠筒；8-下壓環(huán);9-第一密封;10-第二密封;11-鎖簧座；12-可溶卡塊;13-鎖簧;14-第三密封;15-活塞;16-下缸套;17-副活塞;18-下接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0014]封隔器可溶鎖解封機(jī)構(gòu)，包括上接頭1、與上接頭螺紋連接的中心管5、外套在上接頭和中心管上的上缸套4、將上缸套與上接頭連接在一起的解封剪釘3、裝在上缸套上的煎切掛帽2、膠筒軸6、膠筒7、下壓環(huán)8、第一密封9、第二密封10、第三密封14、鎖簧13、鎖簧座U、可溶卡塊12、活塞15、下缸套16、副活塞17及下接頭18。所述的中心管5外套裝膠筒軸6，膠筒軸6外套裝膠筒7，接膠筒7下部套裝下壓環(huán)8、鎖簧座U。所述膠筒軸6內(nèi)孔下端設(shè)有第一密封9與中心管5密封，膠筒軸6與上缸套4螺紋連接，其頂端與中心管5臺(tái)肩靠死。所述可溶卡塊12設(shè)置在膠筒軸6下端所設(shè)的卡塊槽中，可溶卡塊12與中心管5外圓接觸限位，與鎖簧座11軸向限位，鎖簧座11通過可溶卡塊12與膠筒軸6鎖定，膠筒軸6外圓設(shè)有第二密封10與鎖簧座11密封，鎖簧座11內(nèi)孔設(shè)有第三密封14與中心管5密封，可溶卡塊通過第一密封、第二密封、第三密封對(duì)可溶卡塊構(gòu)成無縫密封。所述鎖簧13安裝鎖簧座11上與下壓環(huán)8的鎖扣鎖定。所述下缸套16套裝在中心管5上，下接頭18螺紋連接中心管5下端，旋緊下接頭將下缸套16緊固在下壓環(huán)8與下接頭18之間，副活塞17連接活塞15裝在下缸套16與中心管5形成的空間。
[0015]工作過程:向中心管5內(nèi)腔注入高壓液體，經(jīng)座封通道進(jìn)入中心管5和下缸套16間密閉環(huán)腔，推動(dòng)活塞15、下壓環(huán)8上行，將膠筒7壓縮與套管內(nèi)壁貼合密封，下壓環(huán)壓縮膠筒距離由鎖簧13鎖定，鎖簧座11通過可溶卡塊12與膠筒軸6鎖定，防止膠筒回彈。此時(shí)處于工作狀態(tài)，可溶卡塊12在第一密封9、第二密封10、第三密封14三道密封作用下不與井內(nèi)液體接觸。
[0016]解封時(shí)，解封剪釘3剪斷后，膠筒軸6、膠筒7、下壓環(huán)8、鎖簧座11下行解封距離A，當(dāng)可溶卡塊12下行到中心管5環(huán)型槽處?？扇芸▔K12下端失去限位，鎖簧座11與膠筒軸6分離實(shí)現(xiàn)正常情況解封，當(dāng)遇到特殊情況解封距達(dá)不到A時(shí)，只需B距離，第三密封14到達(dá)中心管5環(huán)形槽處，可溶卡塊12即可與井內(nèi)液體接觸，在48h內(nèi)與井內(nèi)液體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，可溶卡塊12融化，鎖簧座11與膠筒軸6失去限位，在膠筒7自身回彈力作用，膠筒自動(dòng)解封恢復(fù)原狀。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.封隔器可溶鎖解封機(jī)構(gòu)，包括上接頭(1)、與上接頭螺紋連接的中心管(5)、外套在上接頭和中心管上的上缸套(4)、將上缸套與上接頭連接在一起的解封剪釘(3)、裝在上缸套上的煎切掛帽(2)、膠筒軸(6)、膠筒(7)、下壓環(huán)(8)、第一密封(9)、第二密封(10)、第三密封(14)、鎖簧(13)、鎖簧座(11)、可溶卡塊(12)、活塞(15)、下缸套(16)、副活塞(17)及下接頭(18)，其特征在于所述的中心管(5)外套裝膠筒軸(6)，膠筒軸(6)外套裝膠筒(7)，接膠筒(7)下部套裝下壓環(huán)(8)、鎖簧座(11)，膠筒軸(6)內(nèi)孔下端設(shè)有第一密封(9)與中心管(5)密封，膠筒軸(6)與上缸套(4)螺紋連接，其頂端與中心管(5)臺(tái)肩靠死，可溶卡塊(12)設(shè)置在膠筒軸(6)下端所設(shè)的卡塊槽中，可溶卡塊(12)與中心管(5)外圓接觸限位，與鎖簧座(11)軸向限位，鎖簧座(11)通過可溶卡塊(12)與膠筒軸(6)鎖定，膠筒軸(6)外圓設(shè)有第二密封(10 )與鎖簧座(11)密封，鎖簧座(11)內(nèi)孔設(shè)有第三密封(14)與中心管(5)密封，鎖簧(13 )安裝鎖簧座(I I)上與下壓環(huán)(8)的鎖扣鎖定，下缸套(16)套裝在中心管(5)上，下接頭(18)螺紋連接中心管(5)下端，旋緊下接頭將下缸套(16)緊固在下壓環(huán)(8)與下接頭(18)之間，副活塞(17)連接活塞(15)裝在下缸套(16)與中心管(5)形成的空間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封隔器可溶鎖解封機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的可溶卡塊(12)通過第一密封(9)、第二密封(10)、第三密封(14)對(duì)可溶卡塊構(gòu)成無縫密封，當(dāng)座封時(shí)不與井內(nèi)液體接觸。
【文檔編號(hào)】E21B33/127GK205445543SQ201521114774
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日
【發(fā)明人】崔志強(qiáng), 楊福軍, 張磊
【申請(qǐng)人】阜新馳宇石油機(jī)械有限公司