專利名稱：雙向自鎖式套管外封隔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
雙向自鎖式套管外封隔器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種鉆井完井過程中封隔地層用的雙向自鎖式套管外封隔器。
背景技術(shù)：
[0002]目前，公知的套管外封隔器類型為只有一組單向限壓閥與鎖緊閥控制的單一鎖緊型式，在普通井況中，現(xiàn)有的套管外封隔器能夠滿足使用要求，而在特殊的井下環(huán)境中，要求封隔器封隔要求高，井況復(fù)雜的情況下，需要封隔器在漲開后確保雙向自鎖，這樣，就需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)雙向自鎖的產(chǎn)品來滿足越來越高的使用要求。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種雙向自鎖式套管外封隔器，克服上述已有技術(shù)存在的缺陷。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的[0005]本實(shí)用新型包括套管接箍、中心管、鎖緊環(huán)、膠筒、閥系總成、斷開桿、密封圈和套管短接，其特征在于中心管下端與套管接箍螺紋相連，上端與閥系總成螺紋相連，閥系總成上部與套管短接螺紋相連，在中心管的外周設(shè)有膠筒，膠筒的上端與閥系總成固定連接，膠筒的下端與鎖緊環(huán)固定連接，鎖緊環(huán)與中心管之間鋸齒相扣連接；閥系總成上下部設(shè)有母螺紋，中部并排設(shè)有垂直向內(nèi)的打開閥、單向閥、限壓閥和向膠筒內(nèi)進(jìn)液的進(jìn)液通道，進(jìn)液通道的進(jìn)液孔設(shè)在中上部內(nèi)周，進(jìn)液孔上設(shè)有一個與進(jìn)液孔密封圈密封連接的斷開桿，進(jìn)液通道通過打開閥、單向閥和限壓閥與膠筒內(nèi)周連通；在限壓閥上端還有一條與膠筒內(nèi)壓力平衡的通道。[0006]打開閥包括剪釘、閥蓋、閥芯套、螺旋彈簧、閥芯和進(jìn)液孔，閥芯套套在閥系總成上所設(shè)的圓柱形腔體內(nèi)，閥蓋與腔體螺紋連接，在閥蓋中心設(shè)有一個上部直徑小下部直徑大的剪釘座，剪釘座與閥蓋之間剪釘連接，在剪釘座和閥芯套內(nèi)設(shè)有上部直徑小下部直徑大的閥芯，閥芯下部外周設(shè)有密封圈，下端與閥芯套下端平齊，在閥芯套的下端以下設(shè)有與進(jìn)液孔連通的進(jìn)液通道，在剪釘座與閥芯變徑臺階之間設(shè)螺旋彈簧；在閥芯套的下部設(shè)有出液孔。[0007]單向閥包括閥蓋、螺旋彈簧和閥芯，閥蓋與閥系總成上所設(shè)的腔體螺紋連接，在閥蓋下部中心設(shè)有一個圓形支撐柱；閥芯設(shè)為上直徑大下直徑小的圓柱形，中心設(shè)有彈簧腔， 閥芯下端套有一個圓柱形橡膠墊，在閥芯的彈簧腔內(nèi)套有螺旋彈簧，螺旋彈簧套在閥蓋的支撐柱上；閥芯上部與腔體上部之間動密封配合，閥芯下部與腔體下部動密封配合；在腔體下端的下部設(shè)有一條水平的進(jìn)液通道，進(jìn)液通道與打開閥的出液孔連通；在腔體的中部設(shè)有一個出液孔。[0008]限壓閥包括閥蓋、剪釘和閥芯，閥蓋與閥系總成上所設(shè)的腔體螺紋連接，閥蓋中心設(shè)有一個閥芯孔，在閥蓋下部鑲嵌一個中心帶閥芯孔的剪釘座；閥芯的中部和下端部直徑相等且比上部和中部直徑大，中部和下端部外周設(shè)有密封圈，與腔體動密封配合，閥芯的上端部插進(jìn)剪釘座，之間剪釘連接，在腔體的下部的上部設(shè)有一個進(jìn)液孔，與單向閥的出液孔連通，在腔體的下部的中部設(shè)有一個與膠筒內(nèi)周連通的出液孔，在腔體下端部設(shè)有一條與膠筒內(nèi)周連通的壓力平衡通道；[0009]本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)[0010]I、內(nèi)部兩端設(shè)計有閥系和機(jī)械雙重鎖緊機(jī)構(gòu)，膠筒漲開后可實(shí)現(xiàn)雙向自鎖，防止回縮；[0011]2、閥系統(tǒng)可以有效地保護(hù)和準(zhǔn)確控制工具安全座封；[0012]3、膠筒擴(kuò)張系數(shù)大，可封隔大直徑井眼；[0013]4、耐溫等級高、承壓差大、殘余變形小；[0014]5、適應(yīng)能力強(qiáng)，可用于各種不同條件的油、氣、水井。


[0015]圖I-本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖2-斷開桿局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖3-閥系總成的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；[0018]圖4-鎖緊環(huán)的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖中I-套管接箍，2-中心管，3-鎖緊環(huán)，4-膠筒，5-閥系總成，6_斷開桿，7_密封圈，8-管路短接；[0020]圖2中6-斷開桿，7-密封圈；[0021]圖3中5-1-剪釘，5-2-閥蓋，5-3-閥芯套，5-4-螺旋彈簧，5-5-閥芯，5_6_進(jìn)液通道，5-7-閥蓋，5-8-閥芯，5-9-螺旋彈簧，5-10-橡膠墊，5-11-閥蓋，5_12_剪釘，5_13_閥芯，5-14-平衡通道；[0022]圖4中3-鎖緊環(huán)，2-中心管。
具體實(shí)施方式
[0023]為進(jìn)一步公開本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實(shí)施方式作詳細(xì)說明[0024]本實(shí)用新型包括套管接箍I、中心管2、鎖緊環(huán)3、膠筒4、閥系總成5、斷開桿6、密封圈7和套管短接8 ;中心管2下端與套管接箍I螺紋相連，上端與閥系總成5螺紋相連， 閥系總成5上部與套管短接8螺紋相連，在中心管2的外周設(shè)有膠筒4，膠筒4的上端與閥系總成5固定連接，膠筒4的下端與鎖緊環(huán)3固定連接，鎖緊環(huán)3與中心管2之間鋸齒相扣連接；閥系總成5上下部設(shè)有母螺紋，中部并排設(shè)有垂直向內(nèi)的打開閥、單向閥、限壓閥和向膠筒4內(nèi)進(jìn)液的進(jìn)液通道，進(jìn)液通道的進(jìn)液孔設(shè)在中上部內(nèi)周，進(jìn)液孔上設(shè)有一個與進(jìn)液孔密封圈7密封連接的斷開桿6，進(jìn)液通道通過打開閥、單向閥和限壓閥與膠筒4內(nèi)周連通，在限壓閥上端還有一條與膠筒4內(nèi)壓力平衡通道。[0025]在應(yīng)用本實(shí)用新型時，如圖I所示封隔器上下螺紋連接套管柱，下放到井里設(shè)計位置后進(jìn)行注水泥施工，注完水泥后從井口水泥頭處投放套管膠塞頂替泥漿，圖2所示當(dāng)膠塞到達(dá)封隔器斷開桿6位置后將斷開桿打斷，露出進(jìn)液孔，當(dāng)膠塞到達(dá)浮箍后憋壓，液體從進(jìn)液孔進(jìn)入進(jìn)液通道5-6再進(jìn)入封隔器的閥系總成的打開閥，圖3所示管柱繼續(xù)升壓，當(dāng)壓力達(dá)到一定數(shù)值后，閥芯5-5壓剪釘座剪斷剪釘5-1，閥芯下行打開出液孔，進(jìn)入單向閥壓橡膠墊5-10，閥芯5-8上行，打開單向閥的出液孔進(jìn)入單向閥，通過出液孔進(jìn)入膠筒4的內(nèi)周，漲封膠筒，由于開始限壓閥進(jìn)液孔和平衡通道5-14的壓力不平衡，繼續(xù)進(jìn)液漲封膠筒，當(dāng)壓差到達(dá)一定數(shù)值后，閥芯5-13上行，剪釘被剪斷，閥桿上移，使進(jìn)液孔和平衡通道 5-14聯(lián)通，壓力平衡，膠筒不再繼續(xù)膨脹。管柱泄壓，單向閥在螺旋彈簧5-9作用下復(fù)位單向鎖緊，防止膠筒回縮，同時打開閥也在螺旋彈簧5-4的作用下下移并永久關(guān)閉。膠筒另一端的鎖緊環(huán)3上設(shè)計有倒齒，只能向膠筒方向滑動，反向則在倒齒作用下鎖緊，防止膠筒回縮。本實(shí)用新型雙向鎖緊，確保了封隔效果。打開閥中閥蓋5-2對閥芯套5-3起限位作用， 螺旋彈簧5-4對閥芯起復(fù)位作用；在單向閥中閥蓋5-7對閥芯5-8和螺旋彈簧5-9起限位作用，橡膠墊5-10起密封作用，在限壓閥中閥蓋5-11對剪釘5-12的剪釘座起限位作用。
權(quán)利要求1.一種雙向自鎖式套管外封隔器，包括套管接箍、中心管、鎖緊環(huán)、膠筒、閥系總成、斷開桿、密封圈和套管短接，其特征在于中心管下端與套管接箍螺紋相連，上端與閥系總成螺紋相連，閥系總成上部與套管短接螺紋相連，在中心管的外周設(shè)有膠筒，膠筒的上端與閥系總成固定連接，膠筒的下端與鎖緊環(huán)固定連接，鎖緊環(huán)與中心管之間鋸齒相扣連接；閥系總成上下部設(shè)有母螺紋，中部并排設(shè)有垂直向內(nèi)的打開閥、單向閥、限壓閥和向膠筒內(nèi)進(jìn)液的進(jìn)液通道，進(jìn)液通道的進(jìn)液孔設(shè)在中上部內(nèi)周，進(jìn)液孔上設(shè)有一個與進(jìn)液孔密封圈密封連接的斷開桿，進(jìn)液通道通過打開閥、單向閥和限壓閥與膠筒內(nèi)周連通；在限壓閥上端還有一條與膠筒內(nèi)壓力平衡的通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向自鎖式套管外封隔器，其特征在于打開閥包括剪釘、閥蓋、閥芯套、螺旋彈簧、閥芯和進(jìn)液孔，閥芯套套在閥系總成上所設(shè)的圓柱形腔體內(nèi)，閥蓋與腔體螺紋連接，在閥蓋中心設(shè)有一個上部直徑小下部直徑大的剪釘座，剪釘座與閥蓋之間剪釘連接，在剪釘座和閥芯套內(nèi)設(shè)有上部直徑小下部直徑大的閥芯，閥芯下部外周設(shè)有密封圈，下端與閥芯套下端平齊，在閥芯套的下端以下設(shè)有與進(jìn)液孔連通的進(jìn)液通道，在剪釘座與閥芯變徑臺階之間設(shè)螺旋彈簧；在閥芯套的下部設(shè)有出液孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向自鎖式套管外封隔器，其特征在于單向閥包括閥蓋、螺旋彈簧和閥芯，閥蓋與閥系總成上所設(shè)的腔體螺紋連接，在閥蓋下部中心設(shè)有一個圓形支撐柱；閥芯設(shè)為上直徑大下直徑小的圓柱形，中心設(shè)有彈簧腔，閥芯下端套有一個圓柱形橡膠墊，在閥芯的彈簧腔內(nèi)套有螺旋彈簧，螺旋彈簧套在閥蓋的支撐柱上；閥芯上部與腔體上部之間動密封配合，閥芯下部與腔體下部動密封配合；在腔體下端的下部設(shè)有一條水平的進(jìn)液通道，進(jìn)液通道與打開閥的出液孔連通；在腔體的中部設(shè)有一個出液孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向自鎖式套管外封隔器，其特征在于限壓閥包括閥蓋、剪釘和閥芯，閥蓋與閥系總成上所設(shè)的腔體螺紋連接，閥蓋中心設(shè)有一個閥芯孔，在閥蓋下部鑲嵌一個中心帶閥芯孔的剪釘座；閥芯的中部和下端部直徑相等且比上部和中部直徑大，中部和下端部外周設(shè)有密封圈，與腔體動密封配合，閥芯的上端部插進(jìn)剪釘座，之間剪釘連接，在腔體的下部的上部設(shè)有一個進(jìn)液孔，與單向閥的出液孔連通，在腔體的下部的中部設(shè)有一個與膠筒內(nèi)周連通的出液孔，在腔體下端部設(shè)有一條與膠筒內(nèi)周連通的壓力平衡通道。
專利摘要一種雙向自鎖式套管外封隔器，包括套管接箍、中心管、鎖緊環(huán)、膠筒、閥系總成、斷開桿、密封圈和套管短接，其特征在于中心管下端與套管接箍螺紋相連，上端與閥系總成螺紋相連，閥系總成上部與套管短接螺紋相連，在中心管的外周設(shè)有膠筒，膠筒的上端與閥系總成固定連接，膠筒的下端與鎖緊環(huán)固定連接，鎖緊環(huán)與中心管之間鋸齒相扣連接；閥系總成上下部設(shè)有母螺紋，中部并排設(shè)有垂直向內(nèi)的打開閥、單向閥、限壓閥和向膠筒內(nèi)進(jìn)液的進(jìn)液通道，進(jìn)液通道的進(jìn)液孔設(shè)在中上部內(nèi)周，進(jìn)液孔上設(shè)有一個與進(jìn)液孔密封圈密封連接的斷開桿，進(jìn)液通道通過打開閥、單向閥和限壓閥與膠筒內(nèi)周連通；在限壓閥上端還有一條與膠筒內(nèi)壓力平衡的通道。
文檔編號E21B33/126GK202810774SQ201220377388
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者何道寬, 劉東升 申請人:山東勝油固井工程技術(shù)有限公司