一種擴張式封隔器的製作方法

2023-07-12 06:02:11

本實用新型屬於油、氣田井下工具製造領域，特別是涉及一種擴張式封隔器。

背景技術：

目前國內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扣壓、背帽鎖定，膠筒中部內徑與中心管外徑間設有間隙，膠筒兩端內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處設有座封通道，上接頭內孔設有連接母扣，下接頭外徑設有連接公扣。

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，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於套管內徑。下入到井內預定位置後，向油管內注液打壓，液體經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壁上，套管內徑和封隔器外徑的環形空間被膠筒隔開，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計封隔工作周期後，需要將封隔器解封，然後提出井外。解封時，將油管內壓力洩掉，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腔，膠筒直徑恢復到座封前狀態，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膠筒撕裂開縫、硫化處脫離等情況，導緻密封失效；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。可見目前擴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，在井下重複使用次數少、存在卡井風險。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題：在於克服以上不足，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，可在井下多次重複使用、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。

採用的技術方案

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。其特徵在於：

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。

第一鋼骨架的右埠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埠。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構相同。

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埠。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側的端面抵住擴張膠筒的第五面。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構相同。

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。

上接頭的右埠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。

背帽的右埠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。

對稱於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，凹槽的數量與矩形孔的數量相同。凹槽在矩形孔的中心管的外柱面側，凹槽的底面對稱包含矩形孔的截面。

優點

對於同樣功能的擴張式封隔器，本實用新型具有以下兩大優點：

一、設有防沙結構：防止過多的壓裂砂進入擴張膠筒內壁和中心管外壁之間。

二、設有補償機構：擴張膠筒不易損壞，密封有效期長，可重複使用。

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；其特徵在於：

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的右埠從中心管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的左埠；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結構相同；

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的右埠；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結構相同；

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的右埠套接中心管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的右埠套接中心管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；

對稱於中心管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的數量與矩形孔18的數量相同；凹槽17在矩形孔18的中心管5的外柱面側，凹槽17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，其特徵在於：

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，其特徵在於：

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，其特徵在於：

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

油管內打壓，高壓液體經中心管側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，洩掉油管內壓力，在膠筒自身回彈力下將中心管及擴張膠筒環形空間中液體排出，擴張膠筒即可解封將管柱提出井外。