本發(fā)明涉及一種深水封隔器；屬深海油氣測試作業(yè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

封隔器分為旋轉(zhuǎn)座封封隔器和非旋轉(zhuǎn)座封封隔器，其中非旋轉(zhuǎn)座封封隔器包括上提下放的機(jī)械式封隔器和各種類型的液壓式封隔器。上提下放的機(jī)械式封隔器由于利用管柱的上提下放來控制封隔器的座封和解封，存有操作繁瑣，耗時(shí)長的不足，而液壓封隔器常常因惡劣的環(huán)境因素導(dǎo)致液壓油路斷開而使封隔器提前解封，海洋深水油氣井對地層的保護(hù)要求高，而提前解封往往導(dǎo)致嚴(yán)重的地層污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性好，可有效避免現(xiàn)有利用管柱的上提下放控制封隔器座封和解封的操作繁瑣，且座封可靠；解決現(xiàn)有封隔器在液壓油路失效時(shí)提前解封，從而使地層環(huán)境遭到污染和破壞問題的深水封隔器。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種深水封隔器；包括上接頭、中心管、下接頭、卡瓦、膠筒、滑套和鎖套，中心管頂端螺紋安裝有上接頭；中心管底端螺紋安裝有下接頭，上接頭下方的中心管上通過上椎體安裝有卡瓦，上椎體下方的中心管上套裝有滑套和鎖套，滑套與上椎體之間的中心管上裝有膠筒，鎖套下方的中心管上裝有下椎體，下椎體與鎖套之間設(shè)置有壓片。

所述的鎖套一端的中心管上通過剪切銷釘安裝有擋塊，擋塊與鎖套接觸連接。

所述的壓片一端與鎖套接觸連接，壓片的另一端與下椎體滑動接觸連接，壓片與下椎體的接觸連接面為斜面。

所述的下椎體的一端活動嵌裝在下接頭內(nèi)，以保證下椎體與中心管間的密封，并對下椎體進(jìn)行限位。

所述的壓片內(nèi)壁上設(shè)置有壓片凸塊，滑套內(nèi)壁上設(shè)置有滑套凸塊。

所述的鎖套上設(shè)置有鎖套凸塊，鎖套凸塊與壓片凸塊接觸連接。

所述的鎖套凸塊上方的鎖套上設(shè)置有鎖套滑槽，滑套通過滑套凸塊和鎖套滑槽的配合與鎖套滑動連接。

所述的鎖套滑槽上設(shè)置有周向槽口。

所述的上椎體與卡瓦滑動連接；卡瓦上設(shè)置有卡瓦罩，卡瓦罩與上接頭螺紋連接。

所述的上接頭和中心管的一側(cè)設(shè)置有相互連通的液壓流道a，液壓流道a與滑套連通；上接頭和中心管的另一側(cè)設(shè)置有相互連通的液壓流道b；液壓流道b與下椎體連通。

本發(fā)明的有益效果是：

該深水封隔器結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單方便，有效避免了現(xiàn)有利用管柱的上提下放控制封隔器座封和解封的操作繁瑣、耗時(shí)長的不足，解決現(xiàn)有封隔器在液壓油路失效時(shí)提前解封，從而使地層環(huán)境遭到污染和破壞的問題；該深水封隔器的兩個(gè)液壓油路對封隔器的座封狀態(tài)不產(chǎn)生影響，且座封可靠；特別適用于海洋深水油氣井作業(yè)使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的a處放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中的a—a向的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的鎖套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、上接頭，2、中心管，3、下接頭，4、卡瓦，5、膠筒，6、滑套，7、鎖套，8、上椎體，9、卡瓦罩，10、剪切銷釘，11、擋塊，12、下椎體，13、壓片，14、鎖套凸塊，15、滑套凸塊，16、壓片凸塊，17、鎖套滑槽，18、周向槽口，19、液壓流道a，20、液壓流道b。

具體實(shí)施方式

該深水封隔器包括上接頭1、中心管2、下接頭3、卡瓦4、膠筒5、滑套6和鎖套7，中心管1頂端螺紋安裝有上接頭2；中心管1底端螺紋安裝有下接頭3，上接頭1下方的中心管1上通過上椎體8安裝有卡瓦4，上椎體8與卡瓦4滑動接觸連接；卡瓦4上設(shè)置有卡瓦罩9，卡瓦罩9與上接頭1螺紋連接，在上椎體8的推力作用下卡瓦4可從卡瓦罩9內(nèi)伸出，上椎體8的推力消除后卡瓦4可縮回至卡瓦罩9內(nèi)。

上椎體8下方的中心管2上套裝有滑套6和鎖套7，鎖套7一端的中心管2上通過剪切銷釘10安裝有擋塊11，擋塊11與鎖套7接觸連接，以對鎖套7進(jìn)行軸向固定，滑套6與上椎體8之間的中心管2上裝有膠筒5，鎖套7下方的中心管2上裝有下椎體12，下椎體12與鎖套7之間對稱設(shè)置有壓片13。壓片13呈瓦片狀，壓片13一端與鎖套7接觸連接，壓片13的另一端與下椎體12滑動接觸連接，壓片13與下椎體12的接觸連接面為斜面。壓片13通過下錐體12和鎖套7進(jìn)行軸向固定和周向固定，壓片13內(nèi)壁上設(shè)置有壓片凸塊16，滑套6內(nèi)壁上設(shè)置有滑套凸塊15。

鎖套7上設(shè)置有鎖套凸塊14，鎖套凸塊14與壓片凸塊16接觸連接。鎖套凸塊14上方的鎖套7上設(shè)置有鎖套滑槽17，滑套6通過滑套凸塊15和鎖套滑槽17的配合與鎖套7滑動連接。鎖套滑槽17上設(shè)置有周向槽口18。

該深水封隔器的下椎體12一端活動嵌裝在下接頭3內(nèi)，以保證下椎體12與中心管2間的密封，并對下椎體12進(jìn)行導(dǎo)向限位。

該深水封隔器的上接頭1和中心管2的一側(cè)設(shè)置有相互連通的液壓流道a19，液壓流道a19與滑套6連通；上接頭1和中心管2的另一側(cè)設(shè)置有相互連通的液壓流道b20；液壓流道b20與下椎體12連通。

該深水封隔器的通過液壓流道a19加壓，可推動滑套6向上擠壓膠筒5，膠筒5受壓脹開封隔空間，同時(shí)通過膠筒5推動上錐體8向上運(yùn)動進(jìn)而推出卡瓦4吃入管壁。隨后通過液壓流道b20加壓，可推動下錐體12向上運(yùn)動并壓迫壓片13使其徑向收縮，徑向收縮的壓片13通過壓片凸塊16壓迫鎖套凸塊14從而使鎖套6轉(zhuǎn)動一定角度而實(shí)現(xiàn)座封，此時(shí)斷開兩個(gè)液壓流道對封隔器的座封狀態(tài)不產(chǎn)生影響。當(dāng)液壓流道a19加壓使壓力達(dá)到一定值后，剪切銷釘10斷開，擋塊11、鎖套7、滑套6下滑，膠筒5復(fù)原，下錐體12下滑，卡瓦4復(fù)原，實(shí)現(xiàn)解封。該深水封隔器工作過程中，當(dāng)滑套凸塊15沒有進(jìn)入周向槽口18內(nèi)時(shí)，液壓流道b20也沒有加壓時(shí)，壓片13在周向固定的鎖套凸塊14的支撐作用下不能徑向收縮。

液壓流道b20在液壓流道a19達(dá)到壓力極限（此時(shí)滑套6不能上移，液壓腔體積不變）后加壓，即滑套凸塊15上移到周向槽口18的入口，可確保滑套凸塊15旋轉(zhuǎn)一定角度后能進(jìn)入周向槽口18內(nèi)。

液壓流道b20加壓時(shí)，下錐體12的上移使壓片13徑向收縮，導(dǎo)致鎖套7旋轉(zhuǎn)一定角度，此時(shí)滑套凸塊15進(jìn)入周向槽口18內(nèi)實(shí)現(xiàn)座封。由于鎖套7的旋轉(zhuǎn)弧度小于周向槽口18的弧度，可確保座封的可靠性。

具體過程為：

封隔器座封

第一步：打開液壓流道a19，通過液壓流道a19對滑套6加壓，推動滑套6向上移動，直到滑套凸塊15在鎖套滑槽17中運(yùn)動到周向槽口18的入口位置。在滑套6上移的同時(shí)，膠筒5受壓脹開實(shí)現(xiàn)密封，上移的上錐體8使卡瓦3從卡瓦罩9內(nèi)伸出并吃入管壁。

第二步：維持液壓流道a19的壓力，此時(shí)打開液壓流道b20，通過液壓流道b20推動下錐體12上移，上移的下錐體12使壓片13徑向收縮。壓片13的壓片凸塊16對鎖套凸塊14產(chǎn)生壓迫推力，從而給鎖套7一個(gè)扭矩，此時(shí)鎖套7將旋轉(zhuǎn)一定角度使滑套凸塊15進(jìn)入周向槽口18內(nèi)，此時(shí)鎖套7與滑套6軸向相對固定，而鎖套7由于擋塊11與剪切銷釘10的作用和中心管2軸向固定，所以此時(shí)滑套6不能向下移動，由此實(shí)現(xiàn)座封。

第三步：斷開液壓流道a19和液壓流道b20，封隔器依然處于座封狀態(tài)。

封隔器解封

打開液壓流道a19，通過液壓流道a19對鎖套7加壓，直到剪切銷釘10由于過大剪力斷開。此時(shí)，鎖套7帶動滑套6下移，膠筒5和卡瓦4復(fù)位；由此實(shí)現(xiàn)封隔器解封。