一種封隔器膠筒的防突裝置的製作方法

2023-09-21 22:26:10

本發明屬於油氣田開發技術領域，尤其涉及一種封隔器膠筒的防突裝置。

背景技術：

封隔器是一種用於密封管柱與井眼之間、以及管柱與管柱之間環形空間的井下工具，封隔器主要由中心管、活塞、上錐體、卡瓦、膠筒等構成，其中，膠筒使封隔器較為關鍵的元件，起到密封環空的作用。在生產過程中，膠筒的上端和下端所承受的工作壓差是一種交變載荷，封隔器密封時，膠筒在工作壓差的作用下會進一步地被壓縮，從而使膠筒兩端的膠筒肩部向承壓座和套管之間的環空流動，造成膠筒肩部突出變形加劇，容易導致膠筒肩部因擠壓過度而撕裂、損壞，最終直接導致膠筒形成的密封無法承受高壓，顯著降低封隔器的密封性能。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

現有技術中，封隔器膠筒因受壓縮而肩部突出造成膠筒兩端應力集中從而導致撕裂損壞，造成膠筒密封性能下降和造成膠筒變形失效。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種封隔器膠筒的防突裝置。

本發明是這樣實現的，一種封隔器膠筒的防突裝置，所述封隔器膠筒的防突裝置設置有防突結構；所述防突結構設置有上壓板和下壓板；所述上壓板和下壓板之間承載有彈簧；所述彈簧的上端和下端分別鑲套在上壓板和下壓板均開設的槽內；所述上壓板的下端面通過銷釘鉸接有多個連杆；所述多個連杆在上壓板的下端面圓周上依次排列；

所述下壓板的圓周端面通過銷軸鉸接有多個第一扇形擋板和多個第二扇形擋板；所述第一扇形擋板和第二扇形擋板間隔排列；

所述第一扇形擋板和第二扇形擋板均通過銷釘鉸接連杆。

進一步，所述第一扇形擋板上鑲嵌有限位塊。

進一步，所述第二扇形擋板圓心角為60°，所述第一扇形擋板外邊圓心角為24°，內邊沿為45°。此角度的設計，使得沒兩個檔板之間的距離只有2—3mm，使得擋板與膠筒的接觸面積最大化，利於減小膠筒被撕裂損壞，提高密封性能。設置成其他角度的，則打開不能形成一個完整的圓，且打開過程中相鄰擋板或擋板與壓板之間會有幹涉。

進一步，所述第二扇形擋板和第一扇形擋板沿下壓板圓周一圈的帶孔方槽間隔分布，所述銷軸鉸接在帶孔方槽內；所述第二扇形擋板和第一扇形擋板撐開後形成一個整圓形狀。

進一步，所述上壓板、下壓板、彈簧的內圈貫穿有中心管；所述上壓板、下壓板的外部分別擠壓有上椎體和下椎體；所述上椎體和下椎體均滑動套接在中心管上。

進一步，所述防突結構為兩個；兩個防突結構之間擠壓有密封結構；所述密封結構包括依次相連的上膠筒、膠筒隔環和下膠筒，所述上膠筒和下膠筒的上下兩端均分別設置有圓錐倒角。

本發明的優點及積極效果為：

(1)利用本發明能有效填補膠筒兩端的環形間隙，可以避免封隔器膠筒在工作過程中因高壓而產生肩突的現象。

(2)本發明能恢復形變，從而不幹擾封隔器解封過程。

(3)本發明能提高膠筒的密封能力和有效工作壽命。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的封隔器膠筒的防突裝置示意圖。

圖2是本發明實施例提供的封隔器膠筒的防突裝置的收縮狀態的結構示意圖。

圖3是本發明實施例提供的封隔器膠筒的防突裝置的打開狀態的結構示意圖。

圖中，1、中心管；2、上錐體；3、彈簧；4、連杆；5、第一扇形擋板；6、密封結構；7、上壓板；8、第二扇形擋板；9、下壓板；10、下錐體；11、限位塊。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

下面結合附圖對本發明的應用原理作詳細描述。

如圖1所示，本發明實施例提供的封隔器膠筒的防突裝置，設置有防突結構；所述防突結構設置有上壓板7和下壓板9；所述上壓板7和下壓板9之間承載有彈簧3；所述彈簧3的上端和下端分別鑲套在上壓板7和下壓板9均開設的槽內；所述上壓板7的下端面通過銷釘鉸接有多個連杆4；所述多個連杆4在上壓板7的下端面圓周上依次排列；

所述下壓板9的圓周端面通過銷軸鉸接有多個第一扇形擋板5和多個第二扇形擋板8；所述第一扇形擋板5和第二扇形擋板8間隔排列；

所述第一扇形擋板5和第二扇形擋板8均通過銷釘鉸接連杆4。

本發明實施例提供的封隔器膠筒的防突裝置，還包括中心管1、上錐體2、密封結構6和下錐體10；所述上錐體2、密封結構6和下錐體10依次套在中心管1上，所述防突結構套在所述封隔器中心管1上，並在密封結構6的上下兩端各安裝一個。

所述上壓板7和下壓板9邊沿都均勻分布有8個帶孔方槽。所述第二扇形擋板8圓心角為60°，所述第一扇形擋板5外邊圓心角為24°，內邊沿為45°，所述第一扇形擋板5上承接密封結構6的一側設有突起的限位塊11。

所述第二扇形擋板8和第一扇形擋板5沿下壓板9圓周一圈的帶孔方槽間隔分布，且直徑適配撐開後形成一個整圓形狀。

密封結構6包括依次相連的上膠筒、膠筒隔環和下膠筒，所述上膠筒和下膠筒的上下兩端均分別設置有圓錐倒角。

下面結合附圖及工作原理對本發明作進一步描述。

如圖2和圖3所示，本發明實施例提供的新型封隔器膠筒的防突裝置，當封隔器未起作用時，防突裝置成收縮狀態，彈簧3處於初始位置不發生形變，此時上壓板7與下壓板9距離最大，連杆4接近豎直，從而帶動第二扇形擋板8及第一扇形擋板5立起；當封隔器按施工要求下入套管中，由封隔器的坐封機構軸向加載壓縮密封結構6，使其變形緊貼在套管上，同時防突裝置也受到載荷，彈簧3受載荷同樣壓縮，上壓板7和下壓板9相互靠近，帶動連杆4撐開第二扇形擋板8和第一扇形擋板5形成一個整圓形狀，第二扇形擋板8和第一扇形擋板5外邊緣會靠近套管內壁，整圓的外徑大於密封結構6的上膠筒、膠筒隔環和下膠筒上受壓變形後的最大外徑，防止密封機構6因受壓縮而肩部突出，減小上膠筒、膠筒隔環和下膠筒被撕裂損壞，提高封隔器密封結構6的密封性能。

當封隔器完成工作後，上提管柱，失去載荷後密封結構6恢復形變，彈簧3從壓縮狀態恢復到初始位置，上壓板7和下壓板9相互遠離，帶動連杆4收起第二扇形擋板8和第一扇形擋板5，第二扇形擋板8重新包住第一扇形擋板5立起，從而不幹擾封隔器解封過程。

所述防突裝置採用合金鋼或有色金屬或者工程塑料製作而成。

第二扇形擋板8及第一扇形擋板5圓心角角度的設置，使其打開能形成一個完整的圓，且打開過程中相鄰擋板或擋板與壓板之間會有幹涉，使得沒兩個檔板之間的距離只有2—3mm，使第二扇形擋板8、第一扇形擋板5與密封結構的接觸面積最大化，利於減小上膠筒、膠筒隔環和下膠筒被撕裂損壞，提高密封性能。

上壓板7與上錐體2相連，其外徑應與上錐體底端外徑一致，內徑套在中心管1上，內徑與中心管一致；下壓板9與密封機構6相接，其外徑應與密封結構6的膠筒最大外徑一致，內徑套在中心管1上，內徑與中心管1一致。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。