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1、(10)授权公告号 CN 203847060 U(45)授权公告日 2014.09.24CN203847060U(21)申请号 201420158418.0(22)申请日 2014.04.02E21B 33/129(2006.01)(73)专利权人中国石油天然气股份有限公司地址 100007 北京市东城区东直门北大街9号(72)发明人贾财华 王德伟 刘敬党 时学东刘士辉 王玉光 张千千 付传东代鑫 李畅 文健 魏波 张义萍梅玉芬 周孔连(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司 11127代理人王春光(54) 实用新型名称一种封隔器(57) 摘要本实用新型提供了一种封隔器，特别涉及一种用。
2、于小直径套管的封隔器，包括：中心管总成，其包括由上至下连接的上中心管、限位套和下中心管，限位套的上部套设于上中心管外并与上中心管滑动配合，且限位套与上中心管之间设置有限位装置，限位套的下部套设于下中心管外，并与下中心管固定连接；密封机构套设于上中心管上部的外壁上；坐封机构套设于下中心管下部的外壁上并与下中心管滑动配合；双向卡瓦锚定机构，其包括上卡瓦和下卡瓦，上卡瓦固设于上中心管外并与密封机构的下端相接，下卡瓦固接于坐封机构，限位套上下两端设置有与上卡瓦配合的上锥体和与下卡瓦配合的下锥体。本实用新型能够适用于小直径套管防沙及采油工艺。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图1页(1。
3、9)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书5页 附图1页(10)授权公告号 CN 203847060 UCN 203847060 U1/1页21.一种封隔器，其特征在于，所述封隔器包括：中心管总成，其包括由上至下连接的上中心管、限位套和下中心管，所述限位套的上部套设于所述上中心管外，并与所述上中心管滑动配合，且所述限位套与所述上中心管之间设置有限位装置，所述限位套的下部套设于所述下中心管外，并与所述下中心管固定连接；密封机构，套设于所述上中心管上部的外壁上；坐封机构，套设于所述下中心管下部的外壁上，并与所述下中心管滑动配合；双向卡瓦锚定机构，其包括上卡瓦和下卡瓦。
4、，所述上卡瓦固设于所述上中心管外并与所述密封机构的下端相接，所述下卡瓦固接于所述坐封机构，所述限位套上下两端设置有与所述上卡瓦配合的上锥体和与所述下卡瓦配合的下锥体。2.如权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述限位装置包括由上至下设置在所述限位套内壁的第一限位凹槽和第二限位凹槽，所述上中心管的底缘设有外凸的限位圈，所述限位圈设于所述第二限位凹槽内并能在所述第二限位凹槽内上下滑动，所述第一限位槽内嵌设有一自锁环，所述自锁环能锁紧所述上中心管。3.如权利要求2所述的封隔器，其特征在于，所述上中心管的外壁上设有外螺纹，所述自锁环的内壁上设有内螺纹，所述自锁环通过所述内螺纹和所述外螺纹的配合锁紧所述。
5、上中心管。4.如权利要求2所述的封隔器，其特征在于，所述自锁环与所述第一限位凹槽间设有定位螺钉和定位孔，所述定位孔开设于所述第一限位凹槽的底面，所述定位螺钉固设于所述自锁环外侧并插入所述定位孔中。5.如权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述坐封机构包括：坐封套，套设于所述下中心管下部的外壁上并与所述下中心管滑动配合，所述坐封套的外壁上设有至少一个板簧，所述下卡瓦固设于所述坐封套的上端；相互配合的滑动轨道和滑动销，所述滑动轨道开设于所述坐封套上，所述滑动销固设于所述下中心管外壁并垂直插入至所述滑动轨道内，所述滑动轨道包括沿轴向设置的长轨道和短轨道以及连接所述长轨道和所述短轨道的连接轨道。6.如。
6、权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述密封机构包括：两个以上密封环，顺序套装在所述上中心管的外壁；两个以上垫圈，分别设置于相邻的两个所述密封环之间和所述密封环与所述上卡瓦之间。7.如权利要求6所述的封隔器，其特征在于，所述密封环为胶筒密封环。8.如权利要求1至7中任意一项所述的封隔器，其特征在于，所述上中心管上端连接有上接头，所述上接头上端连接有上部丢手。9.如权利要求1至7中任意一项所述的封隔器，其特征在于，所述下中心管下端连接有下接头。权 利 要 求 书CN 203847060 U1/5页3一种封隔器技术领域0001 本实用新型涉及一种油田套管内的封堵作业工具，特别涉及一种用于小直径套管。
7、的封隔器。背景技术0002 辽河油田开采中后期，油井的套管损坏日益严重，导致很多油井不能正常生产，为使这些套管损坏的油井重新投入生产，减少生产成本，需要对此类油井的套管进行修复，通常的修复方法是在修复后下小套管进行固井完井。由于之前对于稀油区块的油井基本上采用的都是直径为5寸及51/2寸的套管，所以修复后，稀油区块绝大部分的油井只能采用直径为4寸的小直径的套管完井。对于经过套管修复的油井，其石油开采的诸多工艺措施，例如机械防砂及分层采油等均在直径为4寸的小直径套管内完成。0003 其中，最常用的一种石油开采工具为封隔器，封隔器是在井筒中把不同的油层、水层分隔并承受一定压差的井下工具。对于需要防。
8、沙及分层采油的油井，利用分隔器将井下分层分隔，再通过分隔器的中心管下入洗井、采油等石油开采工具进行石油开采。但是，现有的分隔器的尺寸及结构多是适用于5寸及51/2寸的套管，如果应用于4寸的小直径套管，就需要将其直径缩小，这时就会产生很多问题。尤其是对于设置有双卡瓦结构的分隔器，这种双卡瓦结构的分隔器结构复杂通常具有内中心管和套设于其外部的外中心管，采油设备通过内中心管下入井下，内中心管和外中心管分别设置有卡瓦，构成双向卡瓦结构，通过上述结构可知，现有的双向卡瓦封隔器的侧壁比较厚，因此当将现有的双卡瓦分隔器缩小成适用于4寸的小直径套管后，封隔器的外径变小，而封隔器的侧壁厚度没有改变，导致的结果就。
9、是封隔器的内径减小，很多现有的采油设备不能经由其下入井下，进而无法进行正常的采油作业。现有技术中的一种增大封隔器中心管直径的方法是仅设有一根中心管，相应的也仅有单向卡瓦，这种封隔器虽然可以获得较大的内径，但是由于其仅具有一个单向卡瓦进行锚定，只能承受一个方向的载荷，其锚定效果不好，封隔器容易下滑，并且坐封容易失效，不能满足生产的需要。实用新型内容0004 本实用新型的目的是提供一种能够适用于小直径套管（直径为4寸的套管）防沙及采油工艺的具有大内径和双向卡瓦结构的封隔器。0005 为达到上述目的，本实用新型提出一种封隔器，其中，所述封隔器包括：0006 中心管总成，其包括由上至下连接的上中心管、。
10、限位套和下中心管，所述限位套的上部套设于所述上中心管外，并与所述上中心管滑动配合，且所述限位套与所述上中心管之间设置有限位装置，所述限位套的下部套设于所述下中心管外，并与所述下中心管固定连接；0007 密封机构，套设于所述上中心管上部的外壁上；0008 坐封机构，套设于所述下中心管下部的外壁上，并与所述下中心管滑动配合；说 明 书CN 203847060 U2/5页40009 双向卡瓦锚定机构，其包括上卡瓦和下卡瓦，所述上卡瓦固设于所述上中心管外并与所述密封机构的下端相接，所述下卡瓦固接于所述坐封机构，所述限位套上下两端设置有与所述上卡瓦配合的上锥体和与所述下卡瓦配合的下锥体。0010 如上所。
11、述的封隔器，其中，所述限位装置包括由上至下设置在所述限位套内壁的第一限位凹槽和第二限位凹槽，所述上中心管的底缘设有外凸的限位圈，所述限位圈设于所述第二限位凹槽内并能在所述第二限位凹槽内上下滑动，所述第一限位槽内嵌设有一自锁环，所述自锁环能锁紧所述上中心管。0011 如上所述的封隔器，其中，所述上中心管的外壁上设有外螺纹，所述自锁环的内壁上设有内螺纹，所述自锁环通过所述内螺纹和所述外螺纹的配合锁紧所述上中心管。0012 如上所述的封隔器，其中，所述自锁环与所述第一限位凹槽间设有定位螺钉和定位孔，所述定位孔开设于所述第一限位凹槽的底面，所述定位螺钉固设于所述自锁环外侧并插入所述定位孔中。0013 。
12、如上所述的封隔器，其中，所述坐封机构包括：0014 坐封套，套设于所述下中心管下部的外壁上并与所述下中心管滑动配合，所述坐封套的外壁上设有至少一个板簧，所述下卡瓦固设于所述坐封套的上端；0015 相互配合的滑动轨道和滑动销，所述滑动轨道开设于所述坐封套上，所述滑动销固设于所述下中心管外壁并垂直插入至所述滑动轨道内，所述滑动轨道包括沿轴向设置的长轨道和短轨道以及连接所述长轨道和所述短轨道的连接轨道。0016 如上所述的封隔器，其中，所述密封机构包括：0017 两个以上密封环，顺序套装在所述上中心管的外壁；0018 两个以上垫圈，分别设置于相邻的两个所述密封环之间和所述密封环与所述上卡瓦之间。00。
13、19 如上所述的封隔器，其中，所述密封环为胶筒密封环。0020 如上所述的封隔器，其中，所述上中心管上端连接有上接头，所述上接头上端连接有上部丢手。0021 如上所述的封隔器，其中，所述下中心管下端连接有下接头。0022 与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：0023 本实用新型提出的封隔器采用限位套连接上中心管和下中心管，并将双向锚定机构中的上锥体和下锥体均设置在限位套上，通过分别调整限位套与上中心管和坐封套的相对位置来实现双向卡瓦的锚定。由于取消了在内中心管外套设有外中心管的结构，减少了封隔器侧壁的厚度，当具有相同的外径时，本实用新型的封隔器具有较大的内径。尤其是当适用于内径为4寸。
14、的小套管时，通过本实用新型提出的封隔器，各种采油设备能顺利的下入井内，保证了套管油水井的机械防沙、封堵水层和负压采油等正常实施。0024 本实用新型提出的封隔器采用了双向卡瓦锚定机构，保证了封隔器在套管内的固定效果，既不会向下窜动，也不会向上窜动，具有良好的固定效果。附图说明0025 在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理说 明 书CN 203847060 U3/5页5解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可。
15、能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。0026 图1为本实用新型封隔器的结构示意图。0027 附图标记说明：0028 100-封隔器；110-中心管总成；111-上中心管；112-限位套；113-下中心管；114-限位装置；1141-第一限位凹槽；1142-第二限位凹槽；1143-限位圈；1144-自锁环；1145-定位螺钉；1146-定位孔；115-上接头；117-下接头；120-密封机构；121-密封环；122-垫圈；130-坐封机构；131-坐封套；132-滑动轨道；1321-长轨道；1322-短轨道；1323-连接轨道；133-滑动销；134-板簧；140-双向卡瓦锚定机构；141-上卡。
16、瓦；142-下卡瓦；143-上锥体；144-下锥体。具体实施方 式0029 结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。0030 请参考图1，为本实用新型封隔器的结构示意图，如图1所示，本实用新型提出的封隔器100包括中心管总成110、密封机构120、坐封机构130和双向锚定机构140，中心管总成110其包括由上至下连接的上中心管111、限位套1。
17、12和下中心管113，限位套112的上部套设于上中心管111外，限位套112的下部套设于下中心管113外，限位套112与上中心管111滑动配合并且限位套112与上中心管111之间设置有限位装置114，限位套112与下中心管113固定连接；密封机构120套设于上中心管111上部的外壁上；坐封机构130套设于下中心管113下部的外壁上，坐封机构130与下中心管113滑动配合；双向卡瓦锚定机构140包括上卡瓦141和下卡瓦142，上卡瓦141固设于上中心管111外并与密封机构120的下端相接，下卡瓦142固接于坐封机构130上，限位套112上下两端设置有与上卡瓦141配合的上锥体143和与下卡瓦14。
18、2配合的下锥体144。0031 本实用新型提出的封隔器，采用限位套112连接上中心管111和下中心管113，并将双向锚定机构140中的上锥体143和下锥体144均设置在限位套112上，通过分别调整限位套112与上中心管111的相对位和限位套112与坐封机构130的相对位置来实现双向卡瓦的锚定。由于取消了在内中心管外套设有外中心管的结构，减少了封隔器侧壁的厚度，克服了现有技术中双向卡瓦锚定机构的上卡瓦和下卡瓦需要分别固定在套设的外中心管上和内中心管上，结构复杂，封隔器的侧壁较厚而其内径较小的技术缺陷。与现有技术的封隔器相比，当具有相同的外径时，本实用新型提出的封隔器100具有较大的内径。特别是当。
19、适用于内径为4寸的小套管时，通过本实用新型封隔器100，各种采油设备能顺利的下入井内，保证了套管油水井的机械防沙、封堵水层和负压采油等正常实施。同时，本实用新型采用了双向卡瓦锚定机构，保证了封隔器100在套管内的固定效果，既不会向下窜动，也不会向上窜动，具有良好的固定效果。0032 在本实用新型中，限位装置114包括由上至下设置在限位套112内壁的第一限位凹槽1141和第二限位凹槽1142，上中心管111的底缘设有外凸的限位圈1143，限位圈1143说 明 书CN 203847060 U4/5页6设于第二限位凹槽内1142并能在第二限位凹槽1142内上下滑动，第一限位槽1142内嵌设有一自锁环。
20、1144，限位圈1143的上端卡于自锁环1144的下端，防止了上中心管111脱离限位套112。当上中心管111在压力和自身重力的作用下向下滑动时，限位圈1143沿第二限位凹槽1142向下滑动，上锥体143冲开上卡瓦141，使得上卡瓦141卡固于套管壁上，从而完成上卡瓦141的锚定，在此同时，固定在第一限位凹槽1141内的自锁环1144锁紧上中心管111，防止上中心管111向上移动，进一步的保证了锚定的效果，并且也同时也防止了密封机构120的回弹，保证了密封机构120的密封效果。0033 进一步的，上中心管111上设置有一段外螺纹段，自锁环1144的内壁上设有内螺纹，当上中心管111向下移动时，。
21、外螺纹段向下移动至自锁环1144时即被内螺纹卡紧，进而实现了自锁环1144对于上中心管111的锁紧和固定。0034 进一步的，自锁环1144与第一限位凹槽1141间设有定位螺钉1145和定位孔1146，定位孔1146开设于第一限位凹槽1141的底面，定位螺钉1145固设于自锁环1144外侧并插入定位孔1146中，这样便将自锁环1144固定于第一限位凹槽1141内，防止自锁环1144沿周向的滑动，进一步的保证了自锁环1144对于上中心管111的锁紧效果。0035 在本实用新型中，坐封机构130包括坐封套131、相互配合的滑动轨道132和滑动销133，坐封套131套设于下中心管113下部的外侧并与。
22、下中心管113滑动配合，坐封套131的外壁设有至少一个板簧134，板簧134能够同套管产生摩擦使得坐封套131暂时固定于套管上，下卡瓦142固接于坐封套131的上端；滑动轨道132开设于坐封套131上，滑动销133固设于下中心管113外壁并垂直插入至滑动轨道132内，滑动轨道132包括沿轴向设置的长轨道1321和短轨道1322以及连接长轨道1321和短轨道1322的连接轨道1323。滑动销133设置于短轨道1322内，当需要进行坐封时，上提下中心管113后再转动下中心管113使得滑动销133由短轨道1322滑至长轨道1321，之后再下放下中心管113使得下中心管113相对于坐封套131向下移动。
23、，此时下锥体144冲开下卡瓦142，使得下卡瓦142卡固于套管壁上，从而完成下卡瓦142的锚定。0036 在本实用新型中，密封机构120包括两个以上的密封环121和两个以上的垫圈122，两个以上的密封环121顺序套装在上中心管111的外侧，密封环121能够密封油井套管的环形空间，实现对油井套管的封隔，在相邻的两个密封环121之间和密封环121和上卡瓦141之间分别设置有垫圈122，垫圈122能够间隔密封环131之间以及上卡瓦141金属本体与密封环121之间的相对摩擦。0037 进一步的，密封环121为胶筒密封环，当上中心管111在压力和自身重力的作用下向下移动时，胶筒同时受压膨胀，从而实现密封。
24、。当然，密封环121也可以为本领域技术人员熟悉的其他种类的密封环。0038 进一步的，上中心管111上端连接有上接头115，上接头115上端连接有上部丢手，下中心管113下端连接有下接头117。0039 本实用新型的使用过程如下：首先，将本实用新型提出的封隔器100的各组成部件装配好，将封隔器100连接在防沙管柱上部，钻杆底部上紧；然后，将封隔器100下入井内预订位置，先正向旋转再下放钻具完成下卡瓦142的坐封，加压力50KN（千牛顿）完成上卡瓦141的坐封和密封环121的密封，同时自锁环1144锁紧上中心管111；之后，打压10Mpa（兆帕斯卡），上提钻具完成丢手。最后，如果需要更改工艺措施时，下入专用打捞工具将封说 明 书CN 203847060 U5/5页7隔器捞获，上提封隔器至中和点后，先正向旋转钻具再上提钻具即可完成打捞。0040 针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。说 明 书CN 203847060 U1/1页8图1说 明 书 附 图CN 203847060 U。