專(zhuān)利名稱(chēng)：桶型卡瓦封隔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中用于封隔油層的桶型卡瓦封隔器。
現(xiàn)有技術(shù)使用的卡瓦式封隔器，錨定部分均采用單向或雙向的分瓣卡瓦結(jié)構(gòu)，一般為三、四片卡瓦周向上均布，由于卡瓦與套管的接觸面積受卡瓦片面積的限制，使得套管受力不均勻，在有些井中由于封隔器的一般承壓25MPa以下，出現(xiàn)封隔器錨定不穩(wěn)而密封失效；或卡死、取不出，造成大修作業(yè)等情況，同時(shí)這類(lèi)卡瓦易使套管發(fā)生變形、損傷。目前的封隔器密封部分不裝隔環(huán)或安裝平板式隔環(huán)，使膠筒容易密封失效，有效期短。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種有效解決卡瓦與套管接觸面積小，承壓級(jí)別25MPa以下，封隔器錨定不穩(wěn)而密封失效及卡瓦易卡死，座封、解封不靈活的問(wèn)題，并將隔環(huán)改為楔形打孔結(jié)構(gòu)，增加了膠筒密封性的桶型卡瓦封隔器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的由上接頭1、內(nèi)中心管2、防坐剪釘3、卡簧4、連接套5、壓縮套6、卡簧套7、O型密封圈Ⅰ8、O型密封圈Ⅱ9、頂接10、外中心管11、保護(hù)環(huán)12、膠筒13、隔環(huán)14、傳壓套15、剪釘16、卡塊17、上錐體18、卡瓦19、下錐體20、剪銷(xiāo)21、壓帽22組成，上接頭1與內(nèi)中心管2連接，卡簧4位于連接套5與壓縮套6之間，連接套5上端與上接頭1間裝有防座剪釘3，下端與卡簧套7之間連接，壓縮套6與頂接10上有O型圈密封圈8、9，外中心管11與傳壓套15間有剪釘16，外中心管11外有膠筒13，膠筒13與頂接10之間有保護(hù)套12，卡瓦19與上錐體18、下錐體20連接，上錐體18與傳壓套15連接，上錐體18與內(nèi)中心管2間裝有卡塊17，傳壓套15與外中心管11之間通過(guò)剪釘16連接，剪銷(xiāo)(21)裝入內(nèi)中心管2上的槽中，其下方為下錐體20，剪銷(xiāo)21下方為壓帽22。
卡瓦為桶形結(jié)構(gòu)，上、下卡瓦合為一個(gè)整體，卡瓦與上、下錐體間內(nèi)齒嚙合。
卡瓦外表面開(kāi)鋸齒形外齒，卡瓦上、下兩部分外齒方向相反。
內(nèi)中心管2上開(kāi)槽。
卡簧4上帶瑣齒。
壓縮套6與頂接10上各有兩道“O”型膠圈8、9。
隔環(huán)14為楔形，上面有4個(gè)孔。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用桶形卡瓦徹底地改變了套管的受力狀況，顯著加大了卡瓦與套管的物理接觸面積，減少了卡瓦與套管的接觸應(yīng)力，減少了對(duì)套管的損傷，避免了套管變形。
設(shè)計(jì)的楔形打孔隔環(huán)14，使膠筒在擴(kuò)、壓兩種作用下坐封，并確保兩膠筒坐封時(shí)壓力平衡。使封隔器的耐溫耐壓有很大的提高。
封隔器總長(zhǎng)較短，組裝方便，動(dòng)作靈活，施工方便。
卡瓦為桶形結(jié)構(gòu)，上、下卡瓦合為一個(gè)整體，卡瓦與上、下錐體間靠?jī)?nèi)齒嚙合；卡瓦外表面開(kāi)鋸齒形外齒，卡瓦上、下兩部分外齒方向相反，對(duì)套管起雙向錨定作用；軸向開(kāi)槽，均布于整個(gè)卡瓦，使卡瓦與套管間作用力均勻分布。這種卡瓦徹底地改變了套管的受力狀況，顯著加大了卡瓦與套管的物理接觸面積，減少了卡瓦與套管的接觸應(yīng)力，減少了對(duì)套管的損傷，避免了套管變形；密封部分采用擴(kuò)壓式膠筒加肩部保護(hù)結(jié)構(gòu)，將以往封隔器膠筒間的平板式隔環(huán)改為楔形隔環(huán)14，并在楔形隔環(huán)上打4個(gè)孔，使膠筒在擴(kuò)、壓兩種力作用下坐封，并確保兩膠筒坐封時(shí)壓力平衡，從而保證了封隔器的密封性；采用逐級(jí)坐封、逐級(jí)解封機(jī)構(gòu)。坐封封隔器時(shí)，在不同壓力下，先坐死卡瓦19，再坐封膠筒13，實(shí)現(xiàn)逐級(jí)座封；解封時(shí)上提管柱先部分解開(kāi)膠筒13，釋放卡瓦19，繼續(xù)上提，靠?jī)?nèi)中心管2上的卡塊(17)帶動(dòng)外中心管(11)上提，完全解封膠筒(13)，從而實(shí)現(xiàn)逐級(jí)解封。分解了封隔器解封時(shí)的負(fù)荷，保證封隔器能夠順利地取出，同時(shí)免除了有些井中的封隔器卡死、取不出，造成大修作業(yè)的危險(xiǎn)性。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)封隔器的上接頭1和下接頭23與油井油管相連，卡簧4上帶瑣齒，裝在連接套5與壓縮套6之間，連接套5上端與上接頭1間裝有防座剪釘3，下端與卡簧套7之間為普通螺紋連接，壓縮套6與頂接10上各有兩道“O”型膠圈8、9，使其與內(nèi)中心管2，卡簧套7之間密封。當(dāng)封隔器按設(shè)計(jì)要求下到預(yù)定位置后，從油管加液壓4～6MPa，液壓通過(guò)內(nèi)中心管2上的傳壓孔，推動(dòng)頂接10、卡簧套7、外中心管11、膠筒13、傳壓套15、上錐體18、卡瓦19一起向下運(yùn)動(dòng)，剪斷防座剪釘，撐開(kāi)卡瓦，使卡瓦座死，鎖緊機(jī)構(gòu)中的卡簧4，沿卡簧套7運(yùn)動(dòng)、鎖緊，然后油管繼續(xù)加壓15～20MPa，剪斷外中心管11與傳壓套15間的剪釘16，使頂接10、膠筒13、卡簧套7、外中心管11與傳壓套15、上錐體18產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而脫開(kāi)，坐封膠筒，鎖緊機(jī)構(gòu)中的卡簧4，沿卡簧套7繼續(xù)運(yùn)動(dòng)、鎖緊，保證膠筒13密封油套環(huán)形空間。
卡瓦19與上錐體18、下錐體20之間靠?jī)?nèi)齒連接，上錐體18與傳壓套15間用普通螺紋連接，上錐體18與內(nèi)中心管2間裝有卡塊17，傳壓套15與外中心管11之間靠剪釘16連接，內(nèi)中心管2上開(kāi)槽，裝入剪銷(xiāo)21，并用下錐體20壓緊，剪銷(xiāo)21下方靠壓帽22頂緊。上提內(nèi)中心管2，剪斷剪銷(xiāo)21，使下錐體20、卡瓦19、上錐體18下移，釋放膠筒13部分壓縮力，部分解開(kāi)膠筒13，內(nèi)中心管2繼續(xù)上提，卡瓦19下部失去支撐與套管脫開(kāi)，從而釋放卡瓦19，同時(shí)內(nèi)中心管掛住卡塊17，帶動(dòng)外中心管11、頂接10上移，使膠筒13完全解封，管柱順利起出。
權(quán)利要求1．桶型卡瓦封隔器，由上接頭(1)、內(nèi)中心管(2)、防坐剪釘(3)、卡簧(4)、連接套(5)、壓縮套(6)、卡簧套(7)、O型密封圈Ⅰ(8)、O型密封圈Ⅱ(9)、頂接(10)、外中心管(11)、保護(hù)環(huán)(12)、膠筒(13)、隔環(huán)(14)、傳壓套(15)、剪釘(16)、卡塊(17)、上錐體(18)、卡瓦(19)、下錐體(20)、剪銷(xiāo)(21)、壓帽(22)組成，其特(6)之間，連接套(5)上端與上接頭(1)間裝有防座剪釘(3)，下端與卡簧套(7)連接，壓縮套(6)與頂接(10)上有O型圈密封圈(8)、(9)，外中心管(11)與傳壓套(15)間有剪釘(16)，外中心管(11)外有膠筒(13)，膠筒(13)與頂接(10)之間有保護(hù)套(12)，卡瓦(19)與上錐體(18)、下錐體(20)連接，上錐體(18)與傳壓套(15)連接，上錐體(18)與內(nèi)中心管(2)間裝有卡塊(17)，傳壓套(15)與外中心管(11)之間通過(guò)剪釘(16)連接，剪銷(xiāo)(21)裝入內(nèi)中心管(2)上的槽中，其下方為下錐體(20)，剪銷(xiāo)(21)下方為壓帽(22)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的桶型卡瓦封隔器，其特征在于卡瓦(19)為桶形結(jié)構(gòu)，卡瓦(19)為一個(gè)整體，卡瓦(19)與上、下錐體(18)、(20)間內(nèi)齒嚙合。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的桶型卡瓦封隔器，其特征在于卡瓦(19)外表面開(kāi)鋸齒形外齒，卡瓦上、下兩部分外齒方向相反。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的桶型卡瓦封隔器，其特征在于內(nèi)中心管(2)上開(kāi)槽。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的桶型卡瓦封隔器，其特征在于卡簧(4)上帶瑣齒。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的桶型卡瓦封隔器，其特征在于壓縮套(6)與頂接(10)上各有兩道“O”型膠圈(8)、(9)。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的桶型卡瓦封隔器，其特征在于隔環(huán)(14)為楔形，上面有4個(gè)孔。
專(zhuān)利摘要一種油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中用于封隔油層的桶型卡瓦封隔器,由防坐剪釘3、卡簧4、卡瓦19、下錐體20等組成,連接套5上端與上接頭1間裝有防座剪釘3,上錐體18與內(nèi)中心管2間裝有卡塊17,采用桶形卡瓦徹底地改變了套管的受力狀況,顯著加大了卡瓦與套管的物理接觸面積,減少了卡瓦與套管的接觸應(yīng)力,減少了對(duì)套管的損傷,避免了套管變形,楔形打孔隔環(huán)14,使膠筒在擴(kuò)、壓兩種作用下坐封,并確保兩膠筒坐封時(shí)壓力平衡。使封隔器的耐溫耐壓有很大的提高。
文檔編號(hào)E21B33/12GK2458420SQ0025907
公開(kāi)日2001年11月7日 申請(qǐng)日期2000年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月10日
發(fā)明者程心平, 強(qiáng)華, 黨偉 申請(qǐng)人:大港油田集團(tuán)鉆采工藝研究院