專利名稱：油井用自鎖式密封器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油田用密封段，具體地說是一種油井用自鎖式密封器。
目前，在油田普遍采用的密封段的使用過程為儀器在下井前，使密封段定位爪處于收攏狀態(tài)，在儀器下放到某一待作業(yè)的配水層后上提儀器，由于凸輪的作用使定位爪打開，然后下放儀器，定位爪定位于配水器的凸臺上，使上方的密封圈處于密封位置后進行注水作業(yè)，儀器工作完成后，儀器必須全部提出井口，靠人工才能使定位爪復位。如果在某個注水層作業(yè)完成后，想繼續(xù)給下一層進行注水作業(yè)，由于定位爪不能復位，導致儀器不能繼續(xù)向下放。因此注水作業(yè)必須按從下向上的順序進行。
本實用新型的目的，就是針對現有密封段結構上存在的問題，提供一種能隨時在任何層面上進行注水作業(yè)的油井用自鎖式密封器。
為了實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是該密封器包括一個帶有注水孔的連接套4，連接套4內套裝一個可滑動并帶有注水孔的上中心套1，連接套4的壁上裝有皮碗3，皮碗3上裝有皮碗護套2，外套10一端的內部還有裝在上中心套1上的皮碗鎖緊卡22，上中心連桿19的大端依次裝有一端帶有盲孔的中心軸17、彈簧16，并一起裝入外套10中，外套10位于旋轉體18的位置上設置有定位銷9，中心軸17的盲孔中還裝有彈簧15，彈簧15靠鎖緊錐14及裝有扭簧12的鎖塊11壓住，外套10一端裝有頂針13，其特點是在外套10的一端通過定位爪銷21與定位爪5連接，定位爪5的中部連接連桿6，連桿6的另一端與滑塊7相連后和檔環(huán)8、彈簧20一同套在凸狀的上中心連桿19的小端上，上中心連桿19的大端的外徑上還裝有環(huán)狀的旋轉體18。
本實用新型其他特點是上中心套1與裝在上中心套1上的皮碗鎖緊爪22、與裝在連接套4上的、用皮碗護套2固定于上中心套1與連結套4上的皮碗3組成座封控制部分；定位爪5固定在外套10的一端并與連桿6連接，與套在凸狀的上中心連桿19的滑塊7、中心軸17的盲孔中的彈簧15、中心軸17外徑上的彈簧16及上中心連桿19的彈簧20和擋環(huán)8、設置在外套10上的定位銷9、外套10、裝有扭簧12的鎖塊11、裝在外套10一端的頂針13、外套10內的鎖緊錐14、中心軸17、旋轉體18、上中心連桿19、及外套10上的定位爪銷21組成自鎖式定位部分。
滑塊7用銷鉸鏈聯結，定位爪5由定位爪銷21鉸鏈于外套10上可轉動，滑塊7和彈簧20套于上中心連桿19上可軸向滑動。
在中心軸17下端部鉸接有鎖塊11、中心孔內裝有鎖緊錐14、彈簧15、外套10下端部裝頂針13，與鎖緊錐14相對，中心軸17上套有彈簧16和旋轉體18，裝于外套10上的定位銷9的端部伸凸在旋轉體18的外表槽內，旋轉體18可以在中心軸17上旋轉。
鎖塊11上裝有復位功能的扭簧12，鎖緊錐14在彈簧15的作用下，使其圓錐面頂推于鎖塊11尾部的中心區(qū)，且頂針13與鎖緊錐14的中心相對，鎖塊為四個或三個。
定位銷9為兩個，對稱安裝在外套10上，旋轉體18的外表面有兩組不規(guī)則同形鋸齒槽。
中心軸17是由螺紋連接的可拆卸部件。
本實用新型的油井用自鎖式密封器中設計了座封控制及自鎖式定位結構，采用旋轉體和定位銷之間滑動位移距離的限定，通過聯接機構的運動，達到定位爪的“打開-收攏-收攏”運行狀態(tài)。它最大的優(yōu)點在于儀器一次下井，能對任何注水層進行注水作業(yè)，而不用考慮注水層上、下的先后順序。而且儀器在每一層作業(yè)完成后，定位爪始終處于收攏狀態(tài)。本實用新型與流量計配合使用，起集流及密封作用，用于油田油井注水流量的計量，利用其上的定位爪對整個儀器串起到定位作用，可進行分層注水作業(yè)，使注入油井的水全部流過浮子式流量計，以達到注水流量的準確計量。


圖1是本實用新型的結構剖視圖；圖2是本實用新型的B-B局部剖視圖；圖3是本實用新型的旋轉體的展開圖；圖4是井下工具內壁示意圖。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
參見
圖1～4，
圖1是油井用自鎖式密封器的結構圖(定位爪打開狀態(tài))。包括一個帶有注水孔的連接套4，連接套4內套裝一個可在連接套4滑動并帶有注水孔的上中心套1，連接套4的壁上裝有皮碗3，皮碗3上裝有皮碗護套2，外套10一端的內部還有裝在上中心套1上的皮碗鎖緊卡22，上中心連桿19的大端依次裝有一端帶有盲孔的中心軸17、彈簧16，并一起裝入外套10中，外套10位于旋轉體18的位置上設置有定位銷9，中心軸17的盲孔中還裝有彈簧15，彈簧15靠鎖緊錐14及裝有扭簧12的鎖塊11壓住，外套10一端裝有頂針13。
在外套10的一端通過定位爪銷21與定位爪5連接，定位爪5的中部連接連桿6，連桿6的另一端與滑塊7相連后和檔環(huán)8、彈簧20一同套在凸狀的上中心連桿19的小端上，上中心連桿19的大端的外徑上還裝有環(huán)狀的旋轉體18。
上中心套1與裝在上中心套1上的皮碗鎖緊爪22、與裝在連接套4上的、用皮碗護套2固定于上中心套1與連結套4上的皮碗3組成座封控制部分；定位爪5固定在外套10的一端并與連桿6連接，與套在凸狀的上中心連桿19的滑塊7、中心軸17的盲孔中的彈簧15、中心軸17外徑上的彈簧16及上中心連桿19的彈簧20和擋環(huán)8、設置在外套10上的定位銷9、外套10、裝有扭簧12的鎖塊11、裝在外套10一端的頂針13、外套10內的鎖緊錐14、中心軸17、旋轉體18、上中心連桿19、及外套10上的定位爪銷21組成自鎖式定位部分。
滑塊7用銷鉸鏈聯結，定位爪5由定位爪銷21鉸鏈于外套10上可轉動，滑塊7和彈簧20套于上中心連桿19上可軸向滑動。
在中心軸17下端部鉸接有鎖塊11、中心孔內裝有鎖緊錐14、彈簧15、外套10下端部裝頂針13，與鎖緊錐14相對，中心軸17上套有彈簧16和旋轉體18，裝于外套10上的定位銷9的端部伸凸在旋轉體18的外表槽內，旋轉體18可以在中心軸17上旋轉。
鎖塊11上裝有復位功能的扭簧12，鎖緊錐14在彈簧15的作用下，使其圓錐面頂推于鎖塊11尾部的中心區(qū)，且頂針13與鎖緊錐14的中心相對，鎖塊為四個或三個。
定位銷9為兩個，對稱安裝在外套10上，旋轉體18的外表面有兩組不規(guī)則同形鋸齒槽。
中心軸17是由螺紋連接的可拆卸部件。
本自鎖式密封器連接于流量計的下方，根據測量的需要構成測量儀器串。在儀器下井前，定位爪5處于收攏狀態(tài)，定位銷9處于旋轉體18外表面的槽A處，如圖3所示。儀器下放到注水井某一層后，上提儀器，此時，由于鎖緊錐14的作用，鎖塊11不能向下旋轉，使中心軸17、旋轉體18、擋環(huán)8、鎖緊錐14固定不動，同時鎖塊11與井下工具內壁相觸被阻，由于座封控制部分及外套10、頂針13等部分繼續(xù)向上運動，使定位銷9在旋轉體18外表面槽內運動，撥動旋轉體18轉過一個槽位，繼續(xù)上提儀器，頂針13撞開鎖緊錐14，鎖塊11向下旋轉使中心軸17在彈簧16的作用下帶動轉體18、擋環(huán)8向上運動，撥動旋轉體18轉過一個角度，使定位銷9運動到旋轉體18外表面的槽B處，槽A及槽B在軸向有一個距離差AB，于是中心軸17帶動滑塊7比原始位置向上移動了AB距離，在連桿6的推動下，使定位爪5繞定位爪銷21旋轉至張開狀態(tài)；此時，儀器上提至偏心注水器的大直徑處，鎖塊11在扭簧12的作用下回彈，又恢復到原始狀態(tài)。鎖緊錐14在彈簧15的作用下推出，插于鎖塊11尾部的中心區(qū)，然后下放儀器，使定位爪5卡在偏心注水器的凸臺上對整個儀器串定位。在慣性力的作用下，座封控制部分繼續(xù)下移，擠漲皮碗3與井下工具管內壁貼合而達到密封，即可進行注水流量的測量。
在注水和流量測量完成后上提儀器，井下工具內壁直徑變化(參見圖4)，皮碗鎖緊爪22被壓縮，在彈簧的作用下，上中心套1向上運動，使皮碗3收縮，解除密封。由于鎖塊11作用，又重復上述過程，使旋轉體18又轉過一個角度，定位銷9運動到旋轉體18外表面的與槽A等位置的B槽內，使中心軸17又回到原始位置，在彈簧20的作用下，滑塊7向下運動，使定位爪5處于收攏狀態(tài)。繼續(xù)上提儀器，由于井下工具的直徑又變化一次，在鎖塊11的帶動下又進行一次上述過程，旋轉體18又轉過一個角度，定位銷9運動到旋轉體18外表面的與槽A等位置的另一C槽內，使中心軸17保持原始位置，定位爪5仍處于收攏狀態(tài)。
由于井下工具在每一注水層直徑變化兩次，如圖4所示，使定位爪控制部分連續(xù)動作3次，旋轉體18轉過3個位置，由于旋轉體18外表面槽的位置不同，使定位爪5按“打開-收攏-收攏”的過程運動，即在每一注水層作業(yè)完成后，定位爪5始終處于收攏狀態(tài)，這樣，便可根據注水工作的需要，儀器一次下井，對任何注水層進行截流密封和測量。
權利要求1.一種油井用自鎖式密封器，包括一個帶有注水孔的連接套[4]，連接套[4]內套裝一個可在連接套[4]滑動并帶有注水孔的上中心套[1]，連接套[4]的壁上裝有皮碗[3]，皮碗[3]上裝有皮碗護套[2]，外套[10]一端的內部還有裝在上中心套[1]上的皮碗鎖緊卡[22]，上中心連桿[19]的大端依次裝有一端帶有盲孔的中心軸[17]、彈簧[16]，并一起裝入外套[10]中，外套[10]上位于旋轉體[18]的位置上設置有定位銷[9]，中心軸[17]的盲孔中還裝有彈簧[15]，彈簧[15]靠鎖緊錐[14]及裝有扭簧[12]的鎖塊[11]壓住，外套[10]一端裝頂針[13]，其特征在于在外套[10]的一端，通過定位爪銷[21]與定位爪[5]連接，定位爪[5]的中部連接連桿[6]，連桿[6]的另一端與滑塊[7]相連后和檔環(huán)[8]、彈簧[20]一同套在凸狀的上中心連桿[19]的小端上，中心連桿[19]的大端的外徑上還裝有環(huán)狀的旋轉體[18]。
2.根據權利要求1所述的油井自鎖式密封器，其特征在于所述的上中心套[1]與裝在上中心套[1]上的皮碗鎖緊爪[22]、與裝在連結套[4]上的、用皮碗護套[2]固定于上中心套[1]與連結套[4]上的皮碗[3]組成座封控制部分；定位爪[5]固定在外套[10]的一端并與連桿[6]連接，與套在凸狀的上中心連桿[19]的滑塊[7]、中心軸[17]的盲孔中的彈簧[15]、中心軸[17]外徑上的彈簧[16]及上中心連桿[19]的彈簧[20]和擋環(huán)[8]、設置在外套[10]上的定位銷[9]、外套[10]、裝有扭簧[12]的鎖塊[11]、裝在外套[10]一端的頂針[13]、外套[10]內的鎖緊錐[14]、中心軸[17]、旋轉體[18]、上中心連桿[19]、及外套[10]上的定位爪銷[21]組成自鎖式定位部分。
3.根據權利要求1所述的油井自鎖式密封器，其特征在于滑塊[7]用銷鉸鏈連接，定位爪[5]由定位爪銷[21]鉸鏈于外套[10]上可轉動，滑塊[7]和彈簧[20]套于上中心連桿[19]上可軸向滑動。
4.根據權利要求1所述的油井自鎖式密封器，其特征在于在中心軸[17]下端部鉸接有鎖塊[11]、中心孔內裝有鎖緊錐[14]、彈簧[15]、外套[10]下端部裝頂針[13]，與鎖緊錐[14]相對，中心軸[17]上套有彈簧[16]和旋轉體[18]，裝于外套[10]上的定位銷[9]的端部伸凸在旋轉體[18]的外表面槽內，旋轉體[18]可以在中心軸[17]上旋轉。
5.根據權利要求1或4所述的油井自鎖式密封器，其特征在于鎖塊[11]上裝有復位功能的扭簧[12]，鎖緊錐[14]在彈簧[15]的作用下，使其圓錐面頂推于鎖塊[11]尾部的中心區(qū)，且頂針[13]與鎖緊錐[14]的中心相對，鎖塊為四個或三個。
6.根據權利要求1或4所述的油井自鎖式密封器，其特征在于定位銷[9]為兩個，對稱安裝在外套[10]上，旋轉體[18]的外表面上有兩組不規(guī)則同形鋸齒槽。
7.根據權利要求1或4所述的油井自鎖式密封器，其特征在于中心軸[17]是由螺紋連接的可拆卸部件。
專利摘要本實用新型公開了一種油井用自鎖式密封器,由上中心套、皮碗緊鎖爪、連接套和用固定于上中心套與連結套上的皮碗組成座封控制部分,由定位爪、連桿、滑塊、彈簧、擋環(huán)、定位銷、外套、鎖塊、扭簧、頂針、鎖緊錐、中心軸、旋轉體、上中心連桿、定位爪銷組成自鎖式定位部分,利用旋轉體和定位銷之間滑動位移距離,控制定位爪處于“打開－收攏－收攏”的運行狀態(tài),能對油井任意位置的注水層進行分層注水、截流密封和測量。
文檔編號F16J15/02GK2491654SQ0124046
公開日2002年5月15日 申請日期2001年5月30日 優(yōu)先權日2001年5月30日
發(fā)明者石文夫, 王化民 申請人:西安市思坦電子科技有限公司