智能井頂部封隔器的製造方法
2023-12-02 01:28:51
專利名稱:智能井頂部封隔器的製造方法
【專利摘要】一種智能井頂部封隔器，包括上接頭、中心管、卡瓦罩、壓簧、卡瓦、錐體、調節環、膠筒、活塞、懸掛環、隔壓套、限位環、解封銷釘、限位套、鎖緊套、鎖環、彈簧、壓帽、下接頭。中心管上部與上接頭相連接，下部與下接頭相連接，中心管外順次連接安裝有卡瓦罩、壓簧、卡瓦、錐體、調節環、膠筒、活塞、鎖緊套和壓帽，活塞下壓帽內安裝有隔壓套、限位套、鎖環和彈簧，活塞下、隔壓套上安裝有懸掛環，隔壓套下、限位套上安裝有限位環，限位套外、鎖緊套內和下壓帽上安裝有鎖環和彈簧，中心管的壁上設有垂線管纜穿越孔。本實用新型具有自鎖環均分六瓣徑向自鎖、自鎖力大、內通徑大、密封強度高、保護油層等功能，廣泛在石油開採智能完井工藝工具中應用。
【專利說明】智能井頂部封隔器
【技術領域】
[0001]本實用新型及石油開採智能完井工藝工具，特別涉及一種智能井頂部封隔器。
【背景技術】
[0002]智能完井技術通過管纜實現地面對井下油氣層的生產控制，現有的頂部封隔器其結構為縮小內通徑，並在封隔器中心管的壁上設計垂線管纜穿越孔，為石油開採智能完井技術發揮了作用，但其同時存在著如下的缺點或不足:①因為頂部封隔器要穿越管纜，導致封隔器內通徑變小，後續作業工具下入困難；②如果要增大內通徑，封隔器徑向壁厚會減小，自鎖機構設計難度大，無法提供較大的自鎖力；③為減少管纜穿越的難度，封隔器本體還應儘量縮短設計長度；④耐壓等級低，當膠筒下方的壓力過高時，可能導致封隔器解封，在壓力等級較高的環境下，需要裝配錨瓦才能保證工具的安全性。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種改進的智能井頂部封隔器，採用中心管的壁上設有垂線管纜穿越孔，中部設有傳壓孔以及限位套、鎖緊套、鎖環、彈簧和壓帽構成自鎖機構的結構，有效地克服或避免上述現有技術中存在的缺點或不足。
[0004]本實用新型所述的智能井頂部封隔器，包括上接頭、中心管、卡瓦罩、壓簧、卡瓦、錐體、調節環、膠筒、活塞、懸掛環、隔壓套、限位環、解封銷釘、限位套、鎖緊套、鎖環、彈簧、壓帽、下接頭，其特徵在於所述中心管上部與上接頭相連接，下部與下接頭相連接，中心管外順次連接安裝有卡瓦罩、壓簧、卡瓦、錐體、調節環、膠筒、活塞、鎖緊套和壓帽，活塞下壓帽內安裝有隔壓套、限位套、鎖環和彈簧，活塞下、隔壓套上安裝有懸掛環，隔壓套下、限位套上安裝有限位環，限位套外、鎖緊套內和下壓帽上安裝有鎖環和彈簧，中心管的壁上設有垂線管纜穿越孔。
[0005]其中，所述中心管的壁上設有至少一個垂線管纜穿越孔，中部設有至少一個傳壓孔。所述限位套、鎖緊套、鎖環、彈簧和壓帽構成自鎖機構。所述錐體7通過安全銷釘固定在中心管上。所述限位套通過解封銷釘固定在中心管上。所述鎖緊套的上端與活塞通過螺紋連接，下部設有內臺階，該內臺階下部設有內下斜面。所述鎖環上設有上斜面，該上斜面與鎖緊套的下斜面相配合。所述中心管的傳壓孔下部設有上下溝槽，懸掛環和限位環分別安裝於該上下溝槽中。所述活塞和隔壓套的兩邊安裝有密封圈。所述活塞、鎖緊套、隔壓套和中心管構成密封空間。
[0006]本實用新型與現有技術相比較具有以下優點或有益效果:
[0007](1)、自鎖機構經過優化，採用鎖環均分六瓣徑向自鎖和波形簧跟進的方式，實現窄小空間自鎖機構的設計，並能提供較大的自鎖力；
[0008](2)、自鎖機構採用波形簧，大大縮短了工具的長度，從而減小了管纜穿越的難度。
[0009](3 )、能保持較大的內通徑；
[0010](4)、上接頭和中心管相連接的螺紋為金屬密封扣，壁厚遠小於管螺紋的壁厚，但強度很高並且能夠密封，可最大限度的增大工具的內通徑；
[0011](5)、在懸掛留井管柱及封隔油層穿越管纜時，對下部連接工具實施方便有效地操控而不影響封隔器封隔油層的功能；
[0012](6)、優化了解封機構，即使封隔器膠筒下方的壓力過高，解封銷釘依然不會承受剪切力，只能通過上提封隔器來解封。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的一種實施例結構示意圖；
[0014]圖2為按圖1所示的A-A剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]參閱圖1-圖2，一種智能井頂部封隔器，包括上接頭1、中心管2、卡瓦罩3、壓簧4、卡瓦5、錐體7、調節環8、膠筒9、活塞10、懸掛環13、隔壓套16、限位環17、解封銷釘18、限位套19、鎖緊套20、鎖環21、彈簧22、壓帽23、下接頭24。中心管2上部與上接頭I相連接，下部與下接頭24相連接，中心管2外順次連接安裝有卡瓦罩3、壓簧4、卡瓦5、錐體7、調節環8、膠筒9、活塞10、鎖緊套20和壓帽23，活塞10下壓帽23內安裝有隔壓套16、限位套19、鎖環21和彈簧22，活塞10下、隔壓套16上安裝有懸掛環13，隔壓套16下、限位套19上安裝有限位環17，限位套19外、鎖緊套20內和下壓帽23上安裝有鎖環21和彈簧22，中心管2的壁上設有垂線管纜穿越孔12。
[0016]中心管2的壁上設有至少一個(圖中表示為4個)垂線管纜穿越孔12，中部設有至少一個(圖中表示為I個)傳壓孔15。限位套19、鎖緊套20、鎖環21、彈簧22和壓帽23構成自鎖機構。錐體7通過安全銷釘6固定在中心管2上。限位套19通過解封銷釘18固定在中心管2上。鎖緊套20的上端與活塞10通過螺紋連接，下部設有內臺階，該內臺階下部設有內下斜面。鎖環21上設有上斜面，該上斜面與鎖緊套20的下斜面相配合。中心管2的傳壓孔15下部設有上下溝槽，懸掛環13和限位環17分別安裝於該上下溝槽中。活塞10和隔壓套16的兩邊安裝有密封圈11。活塞10、鎖緊套20、隔壓套16和中心管2構成密封空間。
[0017]運行時，將智能井頂部封隔器連接到施工管柱上，下入到油井的預定位置，然後對施工管柱正打壓，水流通過傳壓孔15流入活塞10、鎖緊套20、隔壓套16、中心管2構成的密封空間，推動活塞10上行，推力通過膠筒9傳遞到錐體7上，當壓力達到設定數值時，安全銷釘6剪斷，錐體7上行，推動卡瓦5向外部張開，固定在套管上，同時膠筒9受擠壓並向外膨脹，將膠筒9的上下兩側封隔開。活塞10上行的同時，帶動鎖緊套20、鎖環21、彈簧22、壓帽23上行，並通過自鎖功能防止活塞10下行。這樣，封隔器完成座封。
[0018]由於液壓管線或電纜穿過中心管2的管纜穿越孔12連接下部工具，在地面可以對封隔器下面的工具實施操控，而不影響封隔器封隔油層的功能；當封隔器需要解封時，上提上接頭1，由於封隔器已座封，中心管2外部的所有部件相對於套管是處於固定狀態的，只有中心管2會上行，從而剪斷解封銷釘18，中心管2外部的所有部件向下移動，卡瓦5在壓簧4的作用下收回，膠筒7恢復自由狀態，中心管2外部的部件通過懸掛環13懸掛在中心管2上，封隔器完成解封。可連接下部工具，並在地面上對其他工具實施操控。
【權利要求】
1.一種智能井頂部封隔器，包括上接頭、中心管、卡瓦罩、壓簧、卡瓦、錐體、調節環、膠筒、活塞、懸掛環、隔壓套、限位環、解封銷釘、限位套、鎖緊套、鎖環、彈簧、壓帽、下接頭，其特徵在於所述中心管上部與上接頭相連接，下部與下接頭相連接，中心管外順次連接安裝有卡瓦罩、壓簧、卡瓦、錐體、調節環、膠筒、活塞、鎖緊套和壓帽，活塞下壓帽內安裝有隔壓套、限位套、鎖環和彈簧，活塞下、隔壓套上安裝有懸掛環，隔壓套下、限位套上安裝有限位環，限位套外、鎖緊套內和下壓帽上安裝有鎖環和彈簧，中心管的壁上設有垂線管纜穿越孔。2.根據權利要求1所述的智能井頂部封隔器，其特徵在於所述中心管的壁上設有至少一個垂線管纜穿越孔，中部設有至少一個傳壓孔。3.根據權利要求1所述的智能井頂部封隔器，其特徵在於所述限位套、鎖緊套、鎖環、彈簧和壓帽構成自鎖機構。4.根據權利要求1所述的智能井頂部封隔器，其特徵在於所述錐體通過安全銷釘固定在中心管上。5.根據權利要求1所述的智能井頂部封隔器，其特徵在於所述限位套通過解封銷釘固定在中心管上。6.根據權利要求1所述的智能井頂部封隔器，其特徵在於所述鎖緊套的上端與活塞通過螺紋連接，下部設有內臺階，該內臺階下部設有內下斜面。7.根據權利要求1所述的智能井頂部封隔器，其特徵在於所述鎖環上設有上斜面，該上斜面與鎖緊套的下斜面相配合。8.根據權利要求1所述的智能井頂部封隔器，其特徵在於所述中心管的傳壓孔下部設有上下溝槽，懸掛環和限位環分別安裝於該上下溝槽中。9.根據權利要求1所述的智能井頂部封隔器，其特徵在於所述活塞和隔壓套的兩邊安裝有密封圈。10.根據權利要求1所述的智能井頂部封隔器，其特徵在於所述活塞、鎖緊套、隔壓套和中心管構成密封空間。
【文檔編號】E21B33-127GK204283313SQ201420635287
【發明者】王威, 刁強, 焦青青, 梅明霞, 陳壽華, 許騰飛, 劉淑靜, 劉國斌 [申請人]東營市福利德石油科技開發有限責任公司