高溫高壓大通徑套管液壓封隔器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高溫高壓大通徑套管液壓封隔器，其包括內(nèi)中心管，套接在內(nèi)中心管上的組合密封膠筒件、坐封活塞件、鎖定件、卡瓦組和外中心管。內(nèi)中心管前端旋接上接頭，在上接頭外連接釋放套，釋放套下旋接平衡接頭。組合密封膠筒件套于芯套上，芯套套于內(nèi)中心管外，芯套上端與平衡接頭旋接。組合密封膠筒件包括膠筒和金屬網(wǎng)，上、下導環(huán)頂觸在組合密封膠筒件上、下兩側(cè)，上導環(huán)與平衡接頭旋接，下導環(huán)與泄油套旋接，泄油套下依次旋接缸套、鎖定件和卡瓦組。缸套內(nèi)設(shè)置有座封活塞件，卡瓦組通過上、下椎體固定在卡瓦套內(nèi)，整體包套在外中心管上。本發(fā)明承壓、耐溫能力強，通徑大，整體穩(wěn)定性強，有效分隔時間長。
【專利說明】高溫高壓大通徑套管液壓封隔器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣井在儲層改造措施過程中及生產(chǎn)時使用的高溫高壓大通徑套管液壓封隔器。
【背景技術(shù)】
[0002]套管封隔器的作用是高地破壓力梯度井進行酸壓等儲層改造和高壓井生產(chǎn)時，在井下一定深度分隔油套，保護套管和井口。隨著勘探開發(fā)的不斷進行，油氣井井深越來越深，地破壓力梯度越來越高，對封隔器的承壓、耐溫要求越來越高。目前常用的國產(chǎn)套管封隔器最聞承壓差52MPa,最聞耐溫150°C，而使用的聞溫聞壓封隔器主要有由哈里伯頓和貝克休斯生產(chǎn)的THT、MHR、SAB-3、Premier等，其價格高昂；另外還有一款國產(chǎn)SHR-HP封隔器，但通徑僅為60mm，通徑小儲改時有節(jié)流效益，而且對后期動態(tài)監(jiān)測有一定影響，且性能不穩(wěn)定，有效封隔時間較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有國產(chǎn)套管封隔器承壓、耐溫低，進口高溫高壓套管封隔器價格高，國產(chǎn)SHR-HP封隔器通徑小、性能不穩(wěn)定、有效封隔時間較短的不足，提供了一種適用于高溫、高地破壓力梯度和高壓井的高溫高壓大通徑套管封隔器。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:高溫高壓大通徑套管液壓封隔器其包括內(nèi)中心管，套接在內(nèi)中心管上的組合密封膠筒件、坐封活塞件、鎖定件、卡瓦組和外中心管部分。在內(nèi)中心管前端旋接有上接頭，在上接頭外通過釋放螺母和剪切銷連接釋放套，釋放套下旋接平衡接頭。組合密封膠筒件套于芯套上，芯套套于內(nèi)中心管外，芯套上端與平衡接頭旋接。組合密封膠筒件包括中部的膠筒和兩側(cè)金屬網(wǎng)，上、下導環(huán)分別頂觸在組合密封膠筒件上、下兩側(cè)，上導環(huán)與平衡接頭旋接，下導環(huán)與泄油套旋接，泄油套下依次旋接缸套、鎖定件和卡瓦組。缸套內(nèi)設(shè)置有座封活塞件，座封活塞件包括上、下部活塞和釋放爪，釋放爪上部與芯套旋接，下部與外中心管旋接。所述卡瓦組通過上、下椎體固定在卡瓦套內(nèi)，整體包套在外中心管上。
[0005]由于實行上述技術(shù)方案，本發(fā)明改進密封膠筒件結(jié)構(gòu)，由傳統(tǒng)三膠筒組合改為金屬網(wǎng)、膠筒、金屬網(wǎng)組合，提高密封膠筒承壓能力，由承壓差52MPa提高到70MPa ;增加膠筒襯套厚度，提高本體承壓能力，由承壓差52MPa提高到70MPa ;優(yōu)化橡膠密封件材質(zhì)，由氫化丁腈橡膠改為氟橡膠，耐溫能力由150°C提高到204°C ;增加內(nèi)、外中心管通徑，犧牲坐封活塞面積，把中心管通徑增加值76_，與3-1/2"油管通徑一致；改變坐封液缸與膠筒的相對位置，把傳統(tǒng)液缸置于膠筒之上，改為把液缸置于膠筒之下，減少膠筒上部密封件，提高封隔器穩(wěn)定性和長期性；密封系統(tǒng)下的采用雙向卡瓦，雙向錨定可承受雙向壓差，確保坐封堅固，有效保護膠筒密封。
[0006]【專利附圖】

【附圖說明】:本發(fā)明的技術(shù)方案由以下的附圖和實施例給出:
圖1是高溫高壓大通徑套管液壓封隔器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是組合密封膠筒件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是雙向卡瓦結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖例:1、上接頭，2、釋放套，3，平衡接頭，4、上導環(huán)，5、金屬網(wǎng)，6、膠筒，7、芯套，8、下導環(huán)，9、泄油套，10、缸套，11、鎖定件，12、剪切銷，13、上椎體，14、卡瓦組，15、復位彈簧，16、卡瓦套，17、下椎體，18、外中心管，19、內(nèi)中心管。
[0008]【具體實施方式】:
本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。
[0009]實施例:如圖1一3所示，高溫高壓大通徑套管液壓封隔器其包括內(nèi)中心管19，套接在內(nèi)中心管19上的組合密封膠筒件、坐封活塞件、鎖定件11、卡瓦組14和外中心管18部分。在內(nèi)中心管19前端旋接有上接頭1，在上接頭I外通過釋放螺母和剪切銷連接釋放套2，釋放套2下旋接平衡接頭3。組合密封膠筒件套于芯套7上，芯套7套于內(nèi)中心管19外，芯套7上端與平衡接頭3旋接。組合密封膠筒件包括中部的膠筒6和兩側(cè)金屬網(wǎng)5，上、下導環(huán)4、8分別頂觸在組合密封膠筒件上、下兩側(cè)，膠筒6為ー中心通孔的圓柱體，上下端面均為錐面與金屬網(wǎng)5端面配合連接。上導環(huán)4與平衡接頭3旋接，下導環(huán)8與泄油套9旋接，泄油套9下依次旋接缸套、鎖定件11和卡瓦組14。缸套內(nèi)設(shè)置有座封活塞件，座封活塞件包括上、下部活塞和釋放爪，釋放爪上部與芯套7旋接，下部與外中心管18旋接。所述卡瓦組14通過上、下椎體13、17固定在卡瓦套16內(nèi)，整體包套在外中心管18上，外中心管18套于內(nèi)中心管19外。
[0010]所述卡瓦套16為ー中心通孔的圓柱體，在其圓周面上等距間隔開設(shè)有卡瓦ロ，所述上、下兩個卡瓦ロ為ー組，每組卡瓦口內(nèi)裝設(shè)一片卡瓦組14。所述卡瓦組14是由兩片相連上下排布的卡瓦組成，卡瓦外表面為弧形面，其上加工有錨牙，中部加工有凹槽，該凹槽與每組卡瓦ロ之間的卡瓦套16相對應。在所述凹槽底部至卡瓦套16間裝設(shè)有復位彈簧15。卡瓦內(nèi)表面兩側(cè)設(shè)置有対稱的內(nèi)弧形錐面，上、下椎體13、17分別楔入內(nèi)弧形錐面間，將卡瓦組14定位。
[0011]卡瓦套16上端口內(nèi)設(shè)置有棱臺，該棱臺與上椎體13頂觸，棱臺下部的卡瓦套16通過剪切銷12與上椎體13銷接。
[0012]上椎體13為中心開有通孔，上大下小的圓錐體。所述通孔上部開設(shè)有與下活塞旋接的母螺紋。
[0013]下椎體17上部為中心開有通孔，上小下大圓椎體，下部是中心開有通孔的圓柱體。所述通孔上部加工有與外中心管18旋接的母螺紋，下端外圓周上加工有限制下椎體17與卡瓦套16相對運動距離的臺階，下部加工有與內(nèi)六角緊定螺釘連接的螺孔。
[0014]在油氣井井筒內(nèi)下入本發(fā)明時，通過內(nèi)中心管18下端油管扣公螺紋連接油管或坐封球座，上接頭I上端油管扣母螺紋連接油管，下至設(shè)計位置換完井口后，井口投球，油管內(nèi)打壓。油管內(nèi)打壓壓カ從內(nèi)中心管19中部的傳壓孔進入外中心管傳壓孔，再進入上部活塞與下活塞之間的間隙，壓カ作用在上、下部活塞上，壓カ達到剪切銷的剪切值，剪斷剪切銷，活塞開始運動，繼續(xù)剪斷剪切銷，上部活塞向上運動撐開金屬網(wǎng)5和膠筒6，下部活塞向下運動撐開卡瓦組14，直至本申請完全座封，然后打掉球座管柱恢復通暢。
[0015]以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要技術(shù)特征，來滿足不同情況的需要。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫高壓大通徑套管液壓封隔器，其包括內(nèi)中心管，套接在內(nèi)中心管上的組合密封膠筒件、坐封活塞件、鎖定件、卡瓦組和外中心管部分，在內(nèi)中心管前端旋接有上接頭，在上接頭外通過釋放螺母和剪切銷連接釋放套，釋放套下旋接平衡接頭，其特征在于:組合密封膠筒件套于芯套上，芯套套于內(nèi)中心管外，芯套上端與平衡接頭旋接，組合密封膠筒件包括中部的膠筒和兩側(cè)金屬網(wǎng)，上、下導環(huán)分別頂觸在組合密封膠筒件上、下兩側(cè)，上導環(huán)與平衡接頭旋接，下導環(huán)與泄油套旋接，泄油套下依次旋接缸套、鎖定件和卡瓦組，缸套內(nèi)設(shè)置有座封活塞件，座封活塞件包括上、下部活塞和釋放爪，釋放爪上部與芯套旋接，下部與外中心管旋接，所述卡瓦組通過上、下椎體固定在卡瓦套內(nèi)，整體包套在外中心管上。
2.一種如權(quán)利要求1所述的高溫高壓大通徑套管液壓封隔器，其特征在于:膠筒為一中心通孔的圓柱體，上下端面均為錐面與金屬網(wǎng)端面配合連接。
3.—種如權(quán)利要求1所述的高溫高壓大通徑套管液壓封隔器，其特征在于:卡瓦套為一中心通孔的圓柱體，在其圓周面上等距間隔開設(shè)有卡瓦口，所述上、下兩個卡瓦口為一組，每組卡瓦口內(nèi)裝設(shè)一片卡瓦組，所述卡瓦組是由兩片相連上下排布的卡瓦組成，卡瓦內(nèi)表面兩側(cè)設(shè)置有對稱的內(nèi)弧形錐面，上、下椎體分別楔入內(nèi)弧形錐面間，將卡瓦組定位。
4.一種如權(quán)利要求3所述的高溫高壓大通徑套管液壓封隔器，其特征在于:卡瓦外表面為弧形面，其上加工有錨牙，中部加工有凹槽，該凹槽與每組卡瓦口之間的卡瓦套相對應，在所述凹槽底部至卡瓦套間裝設(shè)有復位彈簧。
5.一種如權(quán)利要求3所述的高溫高壓大通徑套管液壓封隔器，其特征在于:卡瓦套上端口內(nèi)設(shè)置有棱臺，該棱臺與上椎體頂觸，棱臺下部的卡瓦套通過剪切銷與上椎體銷接。
6.一種如權(quán)利要求3所述的高溫高壓大通徑套管液壓封隔器，其特征在于:上椎體為中心開有通孔，上大下小的圓錐體，所述通孔上部開設(shè)有與下活塞旋接的母螺紋。
7.—種如權(quán)利要求3所述的高溫高壓大通徑套管液壓封隔器，其特征在于:下椎體上部為中心開有通孔，上小下大圓椎體，下部是中心開有通孔的圓柱體，所述通孔上部加工有與外中心管旋接的母螺紋，下端外圓周上加工有限制下椎體與卡瓦套相對運動距離的臺階，下部加工有與內(nèi)六角緊定螺釘連接的螺孔。
【文檔編號】E21B33/126GK103590780SQ201310609753
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】張夢華, 李海軍, 劉練, 王鵬輝, 王博偉, 謝進, 鄒偉, 周生福, 張佳 申請人:中國石油化工股份有限公司