一種滑動式密封結構的封隔器的製作方法
2023-05-11 15:55:26
專利名稱：一種滑動式密封結構的封隔器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣井的井下工具封隔器，具體是一種滑動式密封結構的封隔器，該封隔器以油氣井開發中常用的Y341封隔器為原型，它可以廣泛應用於石油天然氣開採，特別是應用於對油氣井壓裂改造。
背景技術：
TO41封隔器是油氣井開發中常用的封隔器之一，它可用於壓裂改造作業。常用的Y341封隔器有三種結構，分別是開式結構、閉式結構和液壓活塞式結構，這三個結構的封隔器各有不足。其中，開式結構設計採用軸向擠壓密封形式進行密封，由於擠壓過程中，周向受力不均勻，易導緻密封失效；閉式結構預先關閉了循環通道，因此其循環間隙小，坐封前循環通道的排量受限；液壓活塞式結構坐封后可反循環，但循環通道曲折，易堵塞，此外活塞在取出時處於關閉位置，上提管柱時抽汲效應明顯，取出困難。
發明內容本實用新型的目的在於針對上述現有TO41封隔器結構的不足，提供一種密封可靠、易循環的滑動式密封結構的封隔器。本實用新型採用的技術方案是一種滑動式密封結構的封隔器，包括中心管以及中心管上自上而下設置的上接頭、膠筒座、襯套、膠筒組、缸套、活塞、缸座、棘鎖環套和尾座，所述膠筒座的下端具有內沿，膠筒座的橫截面呈「L」形；所述襯套的上端具有外沿，襯套的橫截面呈倒「L」形；所述膠筒座的下端與襯套的上端相扣，襯套上端的外沿端面緊貼膠筒座的內圓周面，襯套上端的外沿端面上設有環形凹槽，槽內設有車式組合密封件。所述車式組合密封件由密封環和密封圈構成，密封環套在密封圈外圓周上。所述密封環由聚四氟乙烯製作而成。所述襯套上端的外沿端面上設有至少一道環形凹槽。本實用新型的有益效果是上述結構是在現有TO41封隔器的基礎上進行了改進加工，在不影響循環通道的前提下，在膠筒座與襯套的連接處設置密封可靠、滑動摩阻低的車式組合密封件，從而輕鬆實現滑動密封，具有結構簡單、設計合理、強度高、易循環、下入取出方便和密封可靠等特點。它有效降低了施工作業成本，提高了油氣田的開發效益。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1是本實用新型的一種結構示意圖。圖2是
圖1中局部A的放大圖。圖中代號含義1 一上接頭；2—中心管；3—膠筒座；4一襯套；5—車式組合密封件；6—膠筒組；7—缸套；8—活塞；9一缸座；10—開口棘鎖環；11 一棘鎖止退環；12—解封銷釘；13—棘鎖環套；14一啟動銷釘；15—尾座。
具體實施方式
參見
圖1和圖2:本實用新型包括中心管2以及中心管2上自上而下設置的上接頭1、膠筒座3、襯套4、膠筒組6、缸套7、活塞8、缸座9、棘鎖環套13和尾座15，其中，中心管2為空心狀，中心管2的上端與上接頭1內管壁螺紋連接，中心管2下兩端通過螺紋與缸座9的上端連接；上接頭1外管壁與膠筒座3螺紋連接，在其連接面上設有密封圈；膠筒座3中部均布有八個通槽，膠筒座3的下端具有內沿，膠筒座3的橫截面呈「L」形；襯套4套在中心管2上，襯套4的上端具有外沿，襯套4的橫截面呈倒「L」形，膠筒座3的下端與襯套4的上端相扣，襯套4上端的外沿端面緊貼膠筒座3的內圓周面，襯套4上端的外沿端面上設有兩道環形凹槽，凹槽內分別設有車式組合密封件5，襯套4下端與缸套7上端螺紋連接；車式組合密封件5由密封環和密封圈構成，密封環的橫截面呈矩形狀，密封圈的橫截面呈0形狀，密封環套在密封圈外圓周上，密封環由聚四氟乙烯製作而成，硬質高，在密封可靠的同時又能降低滑動摩阻力，避免密封件在滑動過程中被剪切；膠筒組6環套在襯套4上，並被缸套7與膠筒座3緊緊卡死；缸套7上端為「L」形結構，與襯套4下端連接，中部均布有八個通槽，下端與棘鎖環套13螺紋連接；活塞8置於中心管2與缸套7之間，活塞8與缸套7通過臺階限位，活塞8與中心管2和缸套7接觸的面上分別設有密封圈，活塞8的底面緊貼缸座9 ；缸座9上端具有外沿，外沿端面通過密封圈與缸套7內圓周面連接，缸座9上端內圓周面通過螺紋與中心管2的下端連接，缸座9在其中上部的外圓周面上具有一凸起的臺階，開口棘鎖環10和棘鎖止退環11套裝在缸座9外圓周面的臺階上，棘鎖止退環11靠近臺階端頭，棘鎖止退環11通過解封銷釘12連接在缸座9上，缸座9的中部通過螺紋連接尾座15，缸座9下端通過螺紋與作業管柱油管連接；棘鎖環套13上端與缸套7下端螺紋連接，棘鎖環套13內壁上加工有與棘齒，與開口棘鎖環10配合，棘鎖環套13下端通過啟動銷釘14連接在尾座15上。本實用新型的工作過程是通過向油管內加壓，在節流作用下，封隔器內外形成壓差，壓力通過中心管2上的通孔進入液缸推動活塞8沿中心管軸向上移，活塞8帶動襯套4、缸套7、棘鎖環套13上移，在剪斷啟動銷14後繼續上行，在壓縮膠筒組6實現封隔的同時，襯套4上部車式組合密封件5通過膠筒座3上通孔，從而封閉循環通道，下部缸套7帶動棘鎖環套13上行與開口棘鎖環10配合，從而鎖緊膠筒組6 ；解封時，需上提管柱帶動上接頭1、中心管2、膠筒座3、缸座9、尾座15 —並上行，此時，封隔器尚未解封，膠筒組6仍處與壓縮狀態，其與管壁的接觸摩擦力阻止襯套4上行，從而將力作用於解封銷釘12上，致其被剪斷。同時，上接頭1、中心管2、膠筒座3、缸座9、尾座15—並上行，膠筒座3鉤掛襯套4、缸套7、活塞8、開口棘鎖環10、棘鎖止退環11、棘鎖環套13等一併上行，同時暴露循環通道，釋放膠筒組6的壓縮力，真正實現解封。
權利要求1.一種滑動式密封結構的封隔器，包括中心管(2)以及中心管(2)上自上而下設置的上接頭(1)、膠筒座(3)、襯套(4)、膠筒組(6)、缸套(7)、活塞(8)、缸座(9)、棘鎖環套(13)和尾座(15)，其特徵在於所述膠筒座(3)的下端具有內沿，膠筒座(3)的橫截面呈「L」形；所述襯套(4)的上端具有外沿，襯套(4)的橫截面呈倒「L」形；所述膠筒座(3)的下端與襯套(4)的上端相扣，襯套(4)上端的外沿端面緊貼膠筒座(3)的內圓周面，襯套(4)上端的外沿端面上設有環形凹槽，槽內設有車式組合密封件(5 )。
2.根據權利要求1所述滑動式密封結構的封隔器，其特徵在於所述車式組合密封件(5)由密封環和密封圈構成，密封環套在密封圈外圓周上。
3.根據權利要求2所述滑動式密封結構的封隔器，其特徵在於所述密封環由聚四氟乙烯製作而成。
4.根據權利要求1所述滑動式密封結構的封隔器，其特徵在於所述襯套(4)上端的外沿端面上設有至少一道環形凹槽。
專利摘要一種滑動式密封結構的封隔器，包括中心管以及中心管上自上而下設置的上接頭、膠筒座、襯套、膠筒組、缸套、活塞、缸座、棘鎖環套和尾座，所述膠筒座的下端具有內沿，膠筒座的橫截面呈「L」形；所述襯套的上端具有外沿，襯套的橫截面呈倒「L」形；所述膠筒座的下端與襯套的上端相扣，襯套的上端外沿端面緊貼膠筒座的內圓周面，襯套上端的外沿端面上設有環形凹槽，槽內設有車式組合密封件。它在不影響循環通道的前提下，在膠筒座與襯套的連接處設置密封可靠、滑動摩阻低的車式組合密封件，從而輕鬆實現滑動密封，具有結構簡單、設計合理、強度高、易循環、下入取出方便和密封可靠等特點。它有效降低了施工作業成本，提高了油氣田的開發效益。
文檔編號E21B33/128GK202176306SQ20112029743
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月16日 優先權日2011年8月16日
發明者劉剛, 周小虎, 張國東, 曹陽, 潘健, 王世澤, 胡丹, 董海峰, 陳玉華, 陳琛, 龍剛 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司西南油氣分公司