壓縮式封隔器的防突裝置製造方法
2023-12-05 03:18:06 2
壓縮式封隔器的防突裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種壓縮式封隔器的防突裝置，包括位於密封機構和封隔器壓塊之間且依次連接的套筒、卡瓦和壓環，其中，套筒套設於封隔器壓塊上且與封隔器壓塊固定連接，卡瓦與套筒活動連接，卡瓦能夠相對於套筒的徑向方向上活動，卡瓦朝向套筒的一側設有安裝孔，安裝孔上容納有彈性件，彈性件的一端與卡瓦抵接，彈性件的另一端與套筒的內側壁抵接，卡瓦朝向密封機構的一端為錐形面，壓環的一端與密封機構抵接，壓環的另一端為與卡瓦適配的錐形面以與卡瓦滑動連接。本實用新型提出的防突裝置，可適用於大環空的封隔器。另外，本防突裝置通過在卡瓦與套筒之間設置彈性件，通過彈性件的回覆力，使本防突裝置可以反覆使用。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬於油氣田開發設備【技術領域】，尤其涉及一種壓縮式封隔器的防突裝 置。 壓縮式封隔器的防突裝置
【背景技術】
[0002] 封隔器是實現油氣井各種措施、正常生產的一種井下工具，而密封機構則是封隔 器封隔油套環空、隔絕產層或鑽井液等的核心機構。為了改善封隔器密封機構的密封能力， 除了優化密封機構的材料和結構參數以外，其中最有效的手段就是在密封機構兩端安裝擋 環、支撐件或其它具有"防突"作用的防突裝置，防止封隔器坐封時密封機構向油套環空"突 出"，迫使密封機構在外載荷的作用下均勻受壓變形，以保持與套管壁較好的接觸應力，從 而獲得良好的密封效果。
[0003] 目前，雖然也有封隔器在密封機構設置防突機構，但是，現有技術中並沒有能夠滿 足大環空的封隔器使用要求且可以多次重複使用的防突裝置。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的主要目的在於提供一種壓縮式封隔器的防突裝置，旨在適用於大環 空的封隔器，同時還可多次重複使用。
[0005] 為實現上述目的，本實用新型提供一種壓縮式封隔器的防突裝置，封隔器包括中 心管、密封機構和封隔器壓塊，所述壓縮式封隔器的防突裝置包括位於所述密封機構和封 隔器壓塊之間且依次連接的套筒、卡瓦和壓環，其中，所述套筒套設於所述封隔器壓塊上且 與所述封隔器壓塊固定連接，所述卡瓦與所述套筒活動連接，所述卡瓦能夠相對於所述套 筒的徑向方向上活動，所述卡瓦朝向所述套筒的一側設有安裝孔，所述安裝孔上容納有彈 性件，所述彈性件的一端與所述卡瓦抵接，所述彈性件的另一端與所述套筒的內側壁抵接， 所述卡瓦朝向所述密封機構的一端為錐形面，所述壓環的一端與所述密封機構抵接，所述 壓環的另一端為與所述卡瓦適配的錐形面以與所述卡瓦滑動連接。
[0006] 優選地，所述套筒、卡瓦和壓環均呈環狀結構。
[0007] 優選地，所述卡瓦為分瓣式結構，所述卡瓦由多個扇形的卡瓦體組成。
[0008] 優選地，所述卡瓦體上設置有卡瓦牙，所述套筒上開設有與所述卡瓦牙適配的牙 孔，所述卡瓦牙容納於所述牙孔中將所述卡瓦與所述套筒活動連接。
[0009] 優選地，多個所述卡瓦體在所述中心管的圓周方向均勻分布。
[0010] 優選地，所述套筒與所述封隔器壓塊為螺紋連接。
[0011] 優選地，所述彈性件為彈簧。
[0012] 優選地，所述壓環以及卡瓦的錐形面的錐度相等，二者均為15度至75度之間。
[0013] 本實用新型提出的防突裝置，通過設置壓環與卡瓦通過錐形面配合，實現二者的 滑動連接，從而使本防突裝置可適用於大環空的封隔器。另外，本防突裝置通過在卡瓦與套 筒之間設置彈性件，通過彈性件的回覆力，使卡瓦在彈性件的回覆力作用下相對套筒作徑 向運動，從而使密封機構和防突裝置能夠回到坐封前的狀態，從而使本防突裝置可以反覆 使用。另外，本防突裝置可提高密封機構的密封能力，延長了封隔器的使用壽命。同時，本 防突裝置還具有結構簡單、容易實現的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為使用本實用新型壓縮式封隔器的防突裝置的封隔器處於初始狀態時的結 構示意圖；
[0015] 圖2為使用本實用新型壓縮式封隔器的防突裝置的封隔器處於坐封狀態時的結 構示意圖；
[0016] 圖3為本實用新型壓縮式封隔器的防突裝置中卡瓦體的結構示意圖；
[0017] 圖4為本實用新型壓縮式封隔器的防突裝置中套筒的剖視結構示意圖。
[0018] 本實用新型目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0019] 應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本 實用新型。
[0020] 需要說明的是，在本實用新型的描述中，術語"橫向"、"縱向"、"上"、"下"、"前"、 "後"、"左"、"右"、"堅直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"等指示的方位或位置關係為基於 附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，並不是指示或暗 示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對 本實用新型的限制。
[0021] 參照圖1和圖2,圖1為使用本實用新型壓縮式封隔器的防突裝置的封隔器處於初 始狀態時的結構示意圖；圖2為使用本實用新型壓縮式封隔器的防突裝置的封隔器處於坐 封狀態時的結構示意圖。
[0022] 本優選實施例中，壓縮式封隔器的防突裝置，封隔器包括中心管10、密封機構30 和封隔器壓塊40,壓縮式封隔器的防突裝置包括位於密封機構30和封隔器壓塊40之間且 依次連接的套筒50、卡瓦60和壓環70,其中，套筒50套設於封隔器壓塊40上且與封隔器 壓塊40固定連接，卡瓦60與套筒50活動連接，卡瓦60能夠相對於套筒50的徑向方向上 活動，卡瓦60朝向套筒50的一側設有安裝孔，安裝孔601上容納有彈性件80,彈性件80的 一端與卡瓦60抵接，彈性件80的另一端與套筒50的內側壁抵接，卡瓦60朝向密封機構30 的一端為錐形面，壓環70的一端與密封機構30抵接，壓環70的另一端為與卡瓦60適配的 錐形面以與卡瓦60滑動連接。本實施例中，彈性件80為彈簧，當然在其它實形實施例中， 彈性件80也可為其它結構，本實用新型對此不作限定。本實施例中，彈簧的兩端不需固定， 只用將彈簧安裝於卡瓦60與套筒50之間，且保證其兩端分別與卡瓦60與套筒50接觸即 可。需要說明的是，當封隔器坐封時彈簧處於壓縮狀態，封隔器解封時彈簧回復。
[0023] 參照圖3,圖3為本實用新型壓縮式封隔器的防突裝置中卡瓦體的結構示意圖。優 選地，套筒50、卡瓦60和壓環70均呈環狀結構，以保證密封機構30在封隔器坐封時密封機 構30在各個方向上受力均勻。具體地，本實施例中，卡瓦60為分瓣式結構，卡瓦60由多個 扇形的卡瓦體61組成。多個扇形的卡瓦體61組成一環形結構，從而使密封機構30的端面 得到全方位的擠壓，有效地避免其肩部發生突出。另外，卡瓦60與套筒50的活動連接是通 過以下結構實現的：在卡瓦體61上設置有卡瓦牙602,套筒50上開設有與卡瓦牙602適配 的牙孔501，卡瓦牙602容納於牙孔501中將卡瓦60與套筒50活動連接。當然，在其它變 形實施例中，也可採用其它結構，本實用新型對此不作限定。如在套筒50上設置滑槽，卡瓦 60上設置與滑槽適配的滑塊等。
[0024] 需要說明的是，本防突裝置整體套裝在中心管10上時，可整個安裝在密封機構30 的一端，也可對稱設置兩個分別安裝在密封機構30的兩端上（即圖1所示的密封機構30的 頂端和底端)。
[0025] 工作時，當封隔器按施工要求下入預定的套管20後，由封隔器的坐封機構軸向加 載F壓縮封隔器壓塊40,封隔器壓塊40與卡瓦60接觸，從而將力進行傳遞，在軸向擠壓卡 瓦60,卡瓦60在擠壓力的作用下沿著壓環70的錐面滑動，同時由於牙孔501對卡瓦牙602 的限位作用，使卡瓦60隻能相對於套筒50徑向移動，卡瓦牙602相對於中心管10向外擴， 外徑變大起到防突的作用，當繼續軸向加載F時，卡瓦60的底端(相對於上方的一個卡瓦60 而言）與壓環70 -起擠壓密封機構30,從而防止密封機構30因受壓產生彈塑性變形而引 起肩部突出，密封機構30在擠壓力的作用下變形緊貼套管20,從而實現封隔目的。當軸向 載荷F撤銷後，變形後的密封機構30在其回復力的作用下，使卡瓦60與壓環70進行軸向 (即圖2所示的堅直方向）方向運動，同時卡瓦60也在彈性件80的回覆力作用下相對套筒 50作徑向運動（即圖2所示的水平方向），從而使密封機構30和防突裝置回復到坐封前的狀 態，因此，本防突裝置可以反覆使用。
[0026] 本實施例提出的防突裝置，通過設置壓環70與卡瓦60使用錐形面配合，實現二者 的滑動連接，從而使本防突裝置可適用於大環空的封隔器。另外，本防突裝置通過在卡瓦60 與套筒50之間設置彈性件80,通過彈性件80的回覆力，使卡瓦60在彈性件80的回覆力作 用下可相對套筒50作徑向運動，從而使密封機構30和防突裝置能夠回到坐封前的狀態，因 此，本防突裝置可以反覆使用。另外，本防突裝置還可提高密封機構30的密封能力，延長了 封隔器的使用壽命。同時，本防突裝置還具有結構簡單、容易實現的優點。
[0027] 進一步地，本實施例中，多個卡瓦體61在中心管10的圓周方向均勻分布。
[0028] 多個卡瓦體61在中心管10的圓周方向均勻分布，從而使密封機構30的端面各個 位置受到卡瓦體61的擠壓力均勻，從而有效地防止密封機構30發生肩部突出。對應地，參 照圖4,套筒50上與卡瓦牙602對應設置的牙孔501在套筒50的圓周方向均勻分布。本實 施例中，牙孔501為通孔。
[0029] 具體地，本實施例中，套筒50與封隔器壓塊40為螺紋連接。
[0030] 本實施例中，壓環70以及卡瓦60的錐形面的錐度相等，二者均為15度至75度之 間，此時可有利於卡瓦60相對於壓環70發生滑移運動，從而使卡瓦60可以及時移動與密 封機構30的端面接觸，進而達到有效地防止密封機構30產生肩部突出的目的。
[0031] 以上僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是 利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的 【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。
【權利要求】
1. 一種壓縮式封隔器的防突裝置，封隔器包括中心管、密封機構和封隔器壓塊，其特徵 在於，所述壓縮式封隔器的防突裝置包括位於所述密封機構和封隔器壓塊之間且依次連接 的套筒、卡瓦和壓環，其中，所述套筒套設於所述封隔器壓塊上且與所述封隔器壓塊固定連 接，所述卡瓦與所述套筒活動連接，所述卡瓦能夠相對於所述套筒的徑向方向上活動，所述 卡瓦朝向所述套筒的一側設有安裝孔，所述安裝孔上容納有彈性件，所述彈性件的一端與 所述卡瓦抵接，所述彈性件的另一端與所述套筒的內側壁抵接，所述卡瓦朝向所述密封機 構的一端為錐形面，所述壓環的一端與所述密封機構抵接，所述壓環的另一端為與所述卡 瓦適配的錐形面以與所述卡瓦滑動連接。
2. 如權利要求1所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特徵在於，所述套筒、卡瓦和壓環 均呈環狀結構。
3. 如權利要求1所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特徵在於，所述卡瓦為分瓣式結 構，所述卡瓦由多個扇形的卡瓦體組成。
4. 如權利要求3所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特徵在於，所述卡瓦體上設置有 卡瓦牙，所述套筒上開設有與所述卡瓦牙適配的牙孔，所述卡瓦牙容納於所述牙孔中將所 述卡瓦與所述套筒活動連接。
5. 如權利要求3所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特徵在於，多個所述卡瓦體在所 述中心管的圓周方向均勻分布。
6. 如權利要求1所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特徵在於，所述套筒與所述封隔 器壓塊為螺紋連接。
7. 如權利要求1所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特徵在於，所述彈性件為彈簧。
8. 如權利要求1至7中任意一項所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特徵在於，所述壓 環以及卡瓦的錐形面的錐度相等，二者均為15度至75度之間。
【文檔編號】E21B33/129GK203905892SQ201420338805
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】張正祿, 錢偉強, 張策, 代瓊曦 申請人:中石化石油工程機械有限公司研究院