本實用新型屬于油、氣田井下工具制造領(lǐng)域,特別是涉及一種擴張式封隔器。
背景技術(shù):
目前國內(nèi)外所用擴張式封隔器在中心管上套裝膠筒,膠筒上下兩端各由一個壓環(huán)扣壓、背帽鎖定,膠筒中部內(nèi)徑與中心管外徑間設(shè)有間隙,膠筒兩端內(nèi)徑與中心管外徑緊密配合,具有密封性能,中心管與膠筒中部對應(yīng)處設(shè)有座封通道,上接頭內(nèi)孔設(shè)有連接母扣,下接頭外徑設(shè)有連接公扣。
擴張式封隔器工作原理:擴張式封隔器工作時用油管連接下入油、氣井套管內(nèi),為了順利下入和起出,擴張式封隔器未座封時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)擴張式封隔器中心管上的座封通道進入中心管和膠筒之間的間隙,將具有彈性的膠筒擴張,直徑增大,使膠筒外徑緊密貼合在套管內(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,此即為擴張式封隔器座封后所要達到的目的。當擴張式封隔器完成預(yù)計封隔工作周期后,需要將封隔器解封,然后提出井外。解封時,將油管內(nèi)壓力泄掉,擴張式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。
目前擴張式封隔器存在問題:常見擴張式封隔器膠筒與中心管硫化為一體,液體通過中心管側(cè)壁過液孔進入中心管與膠筒之間的間隙,使具有彈性的膠筒擴張,在實際使用過程中常出現(xiàn)膠筒撕裂開縫、硫化處脫離等情況,導(dǎo)致密封失效;在壓裂時使用,壓裂砂會隨液體進入中心管與膠筒間隙,在解封時壓裂砂不易排出,膠筒回收不徹底,甚至不解封??梢娔壳皵U張式封隔器存在的問題是:膠筒擴張時易撕裂開縫、硫化處易脫離,在井下重復(fù)使用次數(shù)少、存在卡井風(fēng)險。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術(shù)問題:在于克服以上不足,提供一種擴張式封隔器,具有防壓裂砂功能,防止過多的壓裂砂進入擴張膠筒內(nèi)壁和中心管外壁之間。擴張膠筒不易損壞,封隔器密封有效期長、抗壓差能力高,可在井下多次重復(fù)使用、不卡井。
背帽在擴張膠筒擴張或收縮時,隨擴張膠筒在軸向方向上行或下移。
采用的技術(shù)方案
一種擴張式封隔器包括:上接頭、第一鋼骨架、第一護套、擴張膠筒、中心管、第二護套、第二鋼骨架、背帽。其特征在于:
擴張膠筒套接中心管,擴張膠筒的垂直中心面與中心管的第八面重合。
第一鋼骨架的右端口從中心管的左端套接中心管,
第一鋼骨架的第一凹槽柱面置入擴張膠筒的左端口。第一鋼骨架的第一凹槽柱面與擴張膠筒第一凹槽孔嚙合。第一鋼骨架的右端抵住擴張膠筒的第四面。第一鋼骨架的第二面抵住擴張膠筒的左端面。
第二鋼骨架與第一鋼骨架結(jié)構(gòu)相同。
第二鋼骨架從中心管的右端套接中心管,第二鋼骨架的第一凹槽柱面置入擴張膠筒的右端口。第二鋼骨架的第一凹槽柱面與擴張膠筒第二凹槽孔嚙合。第二鋼骨架第一凹槽柱面?zhèn)鹊亩嗣娴肿U張膠筒的第五面。第二鋼骨架的右端面抵住中心管的第七面。
第一護套套接第一鋼骨架、中心管的左部和擴張膠筒的左部,第一護套的第三面抵住擴張膠筒的左端面。
第二護套與第一護套結(jié)構(gòu)相同。
第二護套套接第二鋼骨架、中心管的右部和擴張膠筒的右部,第二護套的第三面抵住擴張膠筒的右端面。
上接頭的右端口套接中心管和第一鋼骨架的左部,上接頭的右端抵住第一護套的左端,上接頭的第一面抵住第一鋼骨架的左端。
背帽的右端口套接中心管和第二鋼骨架的右部,背帽的左端面抵住第二護套右端面。
對稱于中心管的第八面的管壁上開有多個矩形孔,其中尺寸H為0.23~0.25mm。
在中心管的外柱面上開有多個凹槽,凹槽的數(shù)量與矩形孔的數(shù)量相同。凹槽在矩形孔的中心管的外柱面?zhèn)龋疾鄣牡酌鎸ΨQ包含矩形孔的截面。
優(yōu)點
對于同樣功能的擴張式封隔器,本實用新型具有以下兩大優(yōu)點:
一、設(shè)有防沙結(jié)構(gòu):防止過多的壓裂砂進入擴張膠筒內(nèi)壁和中心管外壁之間。
二、設(shè)有補償機構(gòu):擴張膠筒不易損壞,密封有效期長,可重復(fù)使用。
附圖說明
圖1為一種擴張式封隔器的組裝示意圖;
圖2為上接頭的位置標識圖;
圖3為第一鋼骨架的位置標識圖;
圖4為第一護套的位置標識圖;
圖5為擴張膠筒的位置標識圖;
圖6為中心管的位置標識圖;
圖7為圖1的補償機構(gòu)局部放大圖C。
具體實施方式
實施例1
一種擴張式封隔器包括:上接頭1、第一鋼骨架2、第一護套3、擴張膠筒4、中心管5、第二護套6、第二鋼骨架7、背帽8;其特征在于:
擴張膠筒4套接中心管5,擴張膠筒4的垂直中心面與中心管5的第八面20重合;
第一鋼骨架2的右端口從中心管5的左端套接中心管5,
第一鋼骨架2的第一凹槽柱面10置入擴張膠筒4的左端口;第一鋼骨架2的第一凹槽柱面10與擴張膠筒4第一凹槽孔14嚙合;第一鋼骨架2的右端抵住擴張膠筒4的第四面13;第一鋼骨架2的第二面11抵住擴張膠筒4的左端面;
第二鋼骨架7與第一鋼骨架2結(jié)構(gòu)相同;
第二鋼骨架7從中心管5的右端套接中心管5,第二鋼骨架7的第一凹槽柱面10置入擴張膠筒4的右端口;第二鋼骨架7的第一凹槽柱面10與擴張膠筒4第二凹槽孔15嚙合;第二鋼骨架7第一凹槽柱面10側(cè)的端面抵住擴張膠筒4的第五面16;第二鋼骨架7的右端面抵住中心管5的第七面19;
第一護套3套接第一鋼骨架2、中心管5的左部和擴張膠筒4的左部,第一護套3的第三面12抵住擴張膠筒4的左端面;
第二護套6與第一護套3結(jié)構(gòu)相同;
第二護套6套接第二鋼骨架7、中心管5的右部和擴張膠筒4的右部,第二護套6的第三面12抵住擴張膠筒4的右端面;
上接頭1的右端口套接中心管5和第一鋼骨架2的左部,上接頭1的右端抵住第一護套3的左端,上接頭1的第一面9抵住第一鋼骨架2的左端;
背帽8的右端口套接中心管5和第二鋼骨架7的右部,背帽8的左端面抵住第二護套6右端面;
對稱于中心管5的第八面20的管壁上開有多個矩形孔18,其中尺寸H為0.23~0.25mm;
在中心管5的外柱面上開有多個凹槽17,凹槽17的數(shù)量與矩形孔18的數(shù)量相同;凹槽17在矩形孔18的中心管5的外柱面?zhèn)?,凹?7的底面對稱包含矩形孔18的截面。
實施例2
一種擴張式封隔器的實施例2與實施例1基本相同,其特征在于:
中心管5管壁上的多個矩形孔18,其中尺寸H為0.23mm。
實施例3
一種擴張式封隔器的實施例3與實施例1基本相同,其特征在于:
中心管5管壁上的多個矩形孔18,其中尺寸H為0.24mm。
實施例4
一種擴張式封隔器的實施例4與實施例1基本相同,其特征在于:
中心管5管壁上的多個矩形孔18,其中尺寸H為0.25mm。
工作原理
油管內(nèi)打壓,高壓液體經(jīng)中心管側(cè)向矩形孔通道進入中心管與擴張膠筒的密閉空間,擴張膠筒在高壓液體推動作用下不斷擴張,同時帶動背帽在中心管上滑動,直到擴張膠筒外徑逐漸增大到與套管壁密封。
解封時,泄掉油管內(nèi)壓力,在膠筒自身回彈力下將中心管及擴張膠筒環(huán)形空間中液體排出,擴張膠筒即可解封將管柱提出井外。