平衡式雙活塞液控壓縮四膠筒封隔器的製作方法

2023-10-11 02:18:29 1

本發明涉及井下封隔器，具體地說是平衡式雙活塞液控壓縮四膠筒封隔器。

背景技術：

長效分層注水工藝目前處於摸索階段，目前採用的分層注水封隔器主要有擴張式封隔器和壓縮式兩種。擴張式封隔器在注水工況變動情況下會由於管柱的蠕動而造成膠皮損壞。現有的壓縮式封隔器均採用的是單活塞壓縮非平衡式機構，膠筒單向壓縮，易損壞。

實現注水井的長期有效分層注水，是在目前低油價條件下降低作業成本、提高注水開發效果的有效手段，其中封隔器的有效使用時間是制約注水井分層有效性的主要方面。本發明可保證封隔器實現在井下長時間工作的有效封堵，有效保證注水開發效果。

經過檢索，在本技術領域沒有發現相同技術的公開文獻。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供平衡式雙活塞液控壓縮四膠筒封隔器，解決了現有技術中存在的封隔器密封不嚴、壽命過短的問題。

為了達成上述目的，本發明採用了如下技術方案，平衡式雙活塞液控壓縮四膠筒封隔器，包括中心管、支撐套、膠筒總成，所述支撐套包括上支撐套和下支撐套，上述兩支撐套自上而下依次套在中心管上，所述膠筒總成為四膠筒總成，四膠筒總成包括套裝在上支撐套上的上雙膠筒和套裝在下支撐套上的下雙膠筒，所述上雙膠筒和下雙膠筒之間設置有中央隔環，所述上雙膠筒上端抵接同樣套裝在上支撐套上的上活塞，所述下雙膠筒下端抵接同樣套裝在下支撐套上的下活塞。

所述中心管上端連接上接頭，所述上活塞上端連接上外套，上外套通過上剪釘暫時連接在上接頭上，所述上接頭開設軸向貫通的通道，該通道連通至上活塞上端面，上外套與上活塞以及上接頭之間均設置密封膠圈。

所述中心管下端連接下接頭，所述下活塞下端連接下外套，下外套通過下剪釘暫時連接在下接頭上，所述下接頭開設軸向貫通的通道，該通道連通至下活塞下端面，下外套與下活塞以及下接頭之間均設置密封膠圈，下接頭下端連接短節。

所述中央隔環上下兩端分別設置有上雙膠筒支撐環和下雙膠筒支撐環。

所述上雙膠筒包括兩個單個膠筒並且在兩個單個膠筒之間設置上隔環。

所述下雙膠筒包括兩個單個膠筒並且在兩個單個膠筒之間設置下隔環。

所述上活塞內壁與上支撐套之間設置密封膠圈，上活塞能在上支撐套外壁進行軸向移動；所述下活塞內壁與下支撐套之間設置密封膠圈，下活塞能在下支撐套外壁進行軸向移動。

所述上支撐套外壁開設有針對上活塞的限位臺，所述下支撐套外壁開設針對下活塞的限位臺。

相較於現有技術，本發明具有以下有益效果：

(1)對於目前分層注水井的分層技術，提高了平衡式壓縮的概率，該方式可以大大延長封隔器的有效使用壽命；

(2)在實現分層密封的同時，可以實現大排量的反洗井，滿足注水井的洗井要求。

附圖說明

圖1為本發明平衡式雙活塞液控壓縮四膠筒封隔器結構主視圖。

圖中：1-短節、2-下接頭、3-下剪釘、4-密封膠圈、5-下外套、6-下活塞、7-中心管、8-下雙膠筒、9-下隔環、10-下支撐套、11-下雙膠筒支撐環、12-中央隔環、13-上雙膠筒支撐環、14-上雙膠筒、15-上隔環、16-上支撐套、17-上活塞、18-密封膠圈、19-上外套、20-上接頭、21-上剪釘、22-下軸向通道接頭、23-上軸向通道接頭。

具體實施方式

有關本發明的詳細說明及技術內容，配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。

根據圖1，平衡式雙活塞液控壓縮四膠筒封隔器，包括中心管7、支撐套、膠筒總成，支撐套包括上支撐套16和下支撐套10，上述兩支撐套自上而下依次套在中心管上，膠筒總成為四膠筒總成，四膠筒總成包括套裝在上支撐套上的上雙膠筒14和套裝在下支撐套上的下雙膠筒8，上雙膠筒和下雙膠筒之間設置有中央隔環12，上雙膠筒上端抵接同樣套裝在上支撐套上的上活塞17，下雙膠筒下端抵接同樣套裝在下支撐套上的下活塞6。

實施例1：中心管上端連接上接頭20，上活塞上端連接上外套19，上外套通過上剪釘21暫時連接在上接頭上，上接頭開設軸向貫通的通道，該通道下端連通至上活塞上端面，上端則為上軸向通道接頭23，上外套與上活塞以及上接頭之間均設置密封膠圈。所述中心管下端連接下接頭2，下活塞下端連接下外套5，下外套通過下剪釘3暫時連接在下接頭上，下接頭開設軸向貫通的通道，該通道上端連通至下活塞下端面，下端則為下 軸向通道接頭22，下外套與下活塞以及下接頭之間均設置密封膠圈，下接頭下端連接短節1。

實施例2：在實施例1的基礎上，中央隔環上下兩端分別設置有上雙膠筒支撐環13和下雙膠筒支撐環11。上雙膠筒包括兩個單個膠筒並且在兩個單個膠筒之間設置上隔環15。下雙膠筒包括兩個單個膠筒並且在兩個單個膠筒之間設置下隔環9。上活塞內壁與上支撐套之間設置密封膠圈，上活塞能在上支撐套外壁進行軸向移動；下活塞內壁與下支撐套之間設置密封膠圈，下活塞能在下支撐套外壁進行軸向移動。上支撐套外壁開設有針對上活塞的限位臺，下支撐套外壁開設針對下活塞的限位臺。

中心管7與下接頭2通過螺紋連接，下外套5與下接頭2配合連接，隨後裝入下活塞6，下支撐套10與下活塞6配合連接，並通過膠圈密封，裝入下膠筒8，並在兩個膠筒中間插入下隔環9，裝入下雙膠筒支撐環11，中央隔環12與下支撐套10形成配合裝配，上面帶有通孔，方便液壓油的流動，上支撐套16與中央隔環12配合連接，轉入上雙膠筒支撐環13，裝入上膠筒14，並在中間加入中央隔環，上活塞17與上支撐套16配合連接，上外套18與上支撐套17配合連接，上接頭23與上外套配合連接，最後裝入兩組剪釘3、21。

工具上下跟注水油管連接，並將液控管線分別連接至上接頭23和下接頭2，依次穿起每層的液控平衡封隔器，液控管線固定至油管上，伴隨油管，一直從採油樹井口穿出，完成液控平衡式封隔器的下入。

工作原理：分層注水時，通過手動打壓泵給液控管線打壓,當達到一定壓力時，流體推動上下活塞向封隔器中間運動，擠壓膠筒，膠筒在外力擠壓下向外擴張至套管，封隔器會因此坐封。需要反洗井時，通過井口管線洩壓，封隔器膠筒在自身彈力作用下恢復逐步原狀，等待一定時間，得膠筒完全縮回後，隨後可以從套管注水進行反洗井作業。

總之，平衡式雙活塞液控壓縮封隔器包括接頭、中心管、坐封機構、密封機構、液路系統。壓力通過液路系統傳遞到坐封機構上，壓縮活塞，擠壓密封機構，密封機構受擠膨脹至套管壁，形成對特定層位的密封。其採用了雙活塞雙向壓縮機構，兩側膠筒同時坐封，同時解封，完成分層注水和大通道洗井要求。平衡式雙活塞液控壓縮四膠筒封隔器的使用，會大大增強封隔器的密封效果，分層效果更加明顯，其平衡式的設計讓封隔器受力得到最大限度的平衡，從而會大大延長封隔器的使用壽命，減小由於封隔器損壞而造成的分層失效，進而減小作業次數，減小作業成本，為油田低成本下的長效開發提供強有力的技術支撐。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，非用以限定本發明的專利範圍，其他運用本發明的專利精神的等效變化，均應俱屬本發明的專利範圍。