組合式膠筒封隔器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種組合式膠筒封隔器，包括芯軸，芯軸上依次套設(shè)有接箍、端環(huán)、上連接套、下連接套、推環(huán)、壓縮式膠筒總成、止動環(huán)和遇液膨脹膠筒總成；接箍設(shè)置在芯軸的端部；端環(huán)連接上液缸的一端，上液缸的另一端連接上連接套，端環(huán)與上連接套之間設(shè)有上活塞；上連接套連接下液缸的一端，下液缸的另一端連接下連接套，上連接套和下連接套之間設(shè)有解鎖套；所述上活塞與上連接套之間設(shè)有第一液壓腔，與第一液壓腔對應(yīng)的芯軸上設(shè)有第一壓力傳遞孔，解鎖套與下連接套之間設(shè)有第二液壓腔，與第二液壓腔對應(yīng)的芯軸上設(shè)有第二壓力傳遞孔。本發(fā)明具有快速坐封及長期有效封隔的優(yōu)點(diǎn)，降低普通壓縮式封隔器長期井下作業(yè)失效風(fēng)險(xiǎn)，并且節(jié)約了作業(yè)成本。
【專利說明】組合式膠筒封隔器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油開采領(lǐng)域，特別涉及一種組合式膠筒封隔器。
【背景技術(shù)】
[0002]封隔器是一種石油行業(yè)在壓裂或采油施工過程中用于封隔套管環(huán)空或裸眼的井下工具。在固完井、增產(chǎn)作業(yè)或采油施工過程中常用到壓縮式膠筒封隔器和遇液膨脹式封隔器。
[0003]壓縮式膠筒封隔器在石油固完井，采油、增產(chǎn)作業(yè)中廣泛使用，該類型封隔器坐封形式主要由機(jī)械坐封及液壓坐封。無論哪種坐封形式的壓縮式膠筒封隔器均是通過擠壓膠筒變形達(dá)到密封的目的。壓縮式膠筒封隔器的壓縮式膠筒總成通過作業(yè)管柱的上提下放或管內(nèi)憋壓方式實(shí)現(xiàn)，壓縮式膠筒總成長度較短，在套管內(nèi)密封效果良好，并可承受高壓。遇液膨脹封隔器主要是將遇液膨脹橡膠膠筒安裝在基管上，特殊的遇液膨脹橡膠材料在與井下油氣水接觸后，其橡膠體積發(fā)生膨脹，從而實(shí)現(xiàn)封隔環(huán)形空間的目的。其可適應(yīng)不同井徑的變化。
[0004]壓縮式膠筒封隔器在應(yīng)用于裸眼井中時，因坐封后的壓縮式膠筒總成長度較短，在長期密封過程中，因鎖定裝置失效而經(jīng)常出現(xiàn)密封失效。其次，現(xiàn)有壓縮式膠筒封隔器一般不具備鎖定裝置，在作業(yè)管柱下放過程中，因下放速度較快易形成激動壓力，從而提前坐封。遇液膨脹式封隔器需要一定的膨脹時間才能具備高壓密封能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)長期有效密封以及坐封周期短的組合式膠筒封隔器。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0007]—種組合式膠筒封隔器，包括芯軸，所述芯軸上依次套設(shè)有接箍、端環(huán)、上連接套、下連接套、推環(huán)、壓縮式膠筒總成、止動環(huán)和遇液膨脹膠筒總成；所述接箍設(shè)置在芯軸的端部；所述端環(huán)連接上液缸的一端，所述上液缸的另一端連接上連接套，所述端環(huán)與上連接套之間設(shè)有上活塞；所述上連接套連接下液缸的一端，所述下液缸的另一端連接下連接套，所述上連接套和下連接套之間設(shè)有解鎖套；所述上活塞與上連接套之間設(shè)有第一液壓腔，與所述第一液壓腔對應(yīng)的芯軸上設(shè)有第一壓力傳遞孔，所述解鎖套與下連接套之間設(shè)有第二液壓腔，與所述第二液壓腔對應(yīng)的芯軸上設(shè)有第二壓力傳遞孔。
[0008]所述端環(huán)通過上鎖環(huán)連接上液缸的一端。
[0009]所述推環(huán)通過下鎖環(huán)連接芯軸。
[0010]所述上活塞通過螺釘固定在芯軸上。
[0011]所述解鎖套的上下均設(shè)有擋圈，所述擋圈使所述解鎖套約束在芯軸上。
[0012]所述上連接套一端為開口爪套，所述開口爪套卡裝在芯軸的環(huán)槽內(nèi)。
[0013]所述遇液膨脹膠筒總成由多級遇油或遇水膠筒組合而成。[0014]所述接箍與芯軸、所述芯軸與端環(huán)、所述上液缸與上連接套、所述上連接套與下液缸、所述下液缸與下連接套、所述下連接套與下鎖環(huán)、所述芯軸與止動環(huán)之間均為螺紋連接。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0016]本發(fā)明通過壓縮式封隔器與遇液膨脹封隔器的組合使用，既保證短期的高壓密封效果，又可解決長期承受高壓效果較差的技術(shù)難題，從而使高壓密封能力不受時間限制。本發(fā)明具有快速坐封及長期有效封隔的優(yōu)點(diǎn)，降低普通壓縮式封隔器長期井下作業(yè)失效風(fēng)險(xiǎn)，也解決了遇液膨脹封隔器坐封時間長，造成鉆完井作業(yè)日費(fèi)用高的問題，節(jié)約了作業(yè)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明提供的組合式膠筒封隔器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中:
[0020]I接箍，2芯軸，3端環(huán)，4上鎖環(huán)，5上液缸，6上活塞，7上連接套，8解鎖套，9下液缸，10下連接套，11下鎖環(huán)，12推環(huán)，13壓縮式膠筒總成，14止動環(huán)，15遇液膨脹膠筒總成，16第一壓力傳遞孔，17第二壓力傳遞孔，18第一液壓腔，19第二液壓腔，20擋圈。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0022]參見圖1，一種組合式膠筒封隔器，包括芯軸2，芯軸2上依次套設(shè)有接箍1、端環(huán)
3、上連接套7、下連接套10、推環(huán)12、壓縮式膠筒總成13、止動環(huán)14和遇液膨脹膠筒總成15 ;接箍I設(shè)置在芯軸2的端部；端環(huán)3連接上液缸5的一端，上液缸5的另一端連接上連接套7，端環(huán)3與上連接套7之間設(shè)有上活塞6 ;上連接套7連接下液缸9的一端，下液缸9的另一端連接下連接套10，上連接套7和下連接套10之間設(shè)有解鎖套8 ;芯軸2上設(shè)有第一壓力傳遞孔16和第二壓力傳遞孔17，上活塞6與上連接套7之間設(shè)有第一液壓腔18，與第一液壓腔18對應(yīng)的芯軸2上設(shè)有第一壓力傳遞孔16，解鎖套8與下連接套10之間設(shè)有第二液壓腔19，與第二液壓腔19對應(yīng)的芯軸2上設(shè)有第二壓力傳遞孔17。
[0023]本發(fā)明通過同時設(shè)置壓縮式膠筒總成積遇液膨脹膠筒總成，解決壓縮式封隔器及遇液膨脹式封隔器均無法實(shí)現(xiàn)長期有效密封以及坐封周期長的問題。
[0024]作為優(yōu)選，端環(huán)3通過上鎖環(huán)4連接上液缸5的一端。
[0025]作為優(yōu)選，推環(huán)12通過下鎖環(huán)11連接芯軸2。
[0026]作為優(yōu)選，上活塞6通過螺釘固定在芯軸2上。
[0027]作為優(yōu)選，解鎖套8上下均設(shè)有擋圈20，擋圈20使解鎖套8約束在芯軸2上，解鎖套8通過螺釘固定在芯軸2上。
[0028]作為優(yōu)選，下連接套10 —端為開口爪套，爪子形狀為T型，所述開口爪套卡裝在芯軸2的環(huán)槽內(nèi)。
[0029]本發(fā)明的遇液膨脹膠筒總成可是一種形式的膠筒(遇油膨脹或遇水膨脹)，也可是多段復(fù)合而成，即由多級遇油或遇水膠筒組合而成。壓縮式膠筒總成13為通過機(jī)械或液壓坐封的膠筒總成。
[0030]作為優(yōu)選，接箍I與芯軸2、芯軸2與端環(huán)3、上液缸5與上連接套7、上連接套7與下液缸9、下液缸9與下連接套10、下連接套10與下鎖環(huán)11、芯軸2與止動環(huán)14之間均為螺紋連接，方便拆卸。
[0031]本發(fā)明的工作過程:
[0032]工具下井過程中，通過接箍I和芯軸2的上下螺紋與作業(yè)管串連連接，下井過程中，因下液缸9固定連接的下連接套10的上部爪套結(jié)構(gòu)，爪套卡裝在芯軸2的凹槽內(nèi)，所以無論產(chǎn)生多大的激動壓力，都無法導(dǎo)致封隔器提前坐封，只有當(dāng)工具到位后，通過管內(nèi)的液壓力，剪斷解鎖套8與芯軸2之間的螺釘，下液缸9方能移動，從而在液壓的作用下，使上液缸5及下液缸9下移，完成壓縮膠筒總成13的動作，并可在上鎖環(huán)4及下鎖環(huán)11倒齒的的作用下，完成上液缸5、下液缸9及推環(huán)12的鎖定。本發(fā)明通過下液缸9、芯軸2及解鎖套8的聯(lián)合作用實(shí)現(xiàn)防止提前坐封。在后期作業(yè)或生產(chǎn)過程中，遇液膨脹膠筒總成15可在底層油或者水的作用下自行膨脹，最終具備長期密封能力。
[0033]本發(fā)明組合式膠筒封隔器基于兩種封隔器的作用于一體，通過遇液膨脹式膠筒總成與常規(guī)壓縮式膠筒組合使用，解決了長期高壓密封的技術(shù)難題。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種組合式膠筒封隔器，其特征在于，包括芯軸，所述芯軸上依次套設(shè)有接箍、端環(huán)、上連接套、下連接套、推環(huán)、壓縮式膠筒總成、止動環(huán)和遇液膨脹膠筒總成；所述接箍設(shè)置在芯軸的端部；所述端環(huán)連接上液缸的一端，所述上液缸的另一端連接上連接套，所述端環(huán)與上連接套之間設(shè)有上活塞；所述上連接套連接下液缸的一端，所述下液缸的另一端連接下連接套，所述上連接套和下連接套之間設(shè)有解鎖套；所述上活塞與上連接套之間設(shè)有第一液壓腔，與所述第一液壓腔對應(yīng)的芯軸上設(shè)有第一壓力傳遞孔，所述解鎖套與下連接套之間設(shè)有第二液壓腔，與所述第二液壓腔對應(yīng)的芯軸上設(shè)有第二壓力傳遞孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式膠筒封隔器，其特征在于，所述端環(huán)通過上鎖環(huán)連接上液缸的一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式膠筒封隔器，其特征在于，所述推環(huán)通過下鎖環(huán)連接芯軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式膠筒封隔器，其特征在于，所述上活塞通過螺釘固定在芯軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式膠筒封隔器，其特征在于，所述解鎖套的上下均設(shè)有擋圈，所述擋圈使所述解鎖套約束在芯軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式膠筒封隔器，其特征在于，所述上連接套一端為開口爪套，所述開口爪套卡裝在芯軸的環(huán)槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式膠筒封隔器，其特征在于，所述遇液膨脹膠筒總成由多級遇油或遇水膠筒組合而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的組合式膠筒封隔器，其特征在于，所述接箍與芯軸、所述芯軸與端環(huán)、所述上液缸與上連接套、所述上連接套與下液缸、所述下液缸與下連接套、所述下連接套與下鎖環(huán)、所述芯軸與止動環(huán)之間均為螺紋連接。
【文檔編號】E21B33/127GK103775020SQ201310713588
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】姜士湖, 林雪輝, 遲帥 申請人:安東石油技術(shù)（集團(tuán)）有限公司