改进型自封皮碗保护机构技术领域
本实用新型涉及油气田修井技术领域，特别涉及一种改进型自封皮碗保护机
构。
背景技术
现在广泛使用的Y531封隔器、自封压缩式封隔器都包含自封皮碗密封结构。
为防止封隔器下井时自封皮碗磨损，都将自封皮碗前端的大直径裙边径向压缩后
放到保护套内，到达预定位置后再释放自封皮碗。
目前，保护套主要使用剪钉固定在中心管下接头上。当保护套与套管壁发生
挂卡时，保护套剪钉经常被意外剪断，提前释放自封皮碗。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种避免当保护套与套管壁发生挂卡时导致提前
释放自封皮碗的改进型自封皮碗保护机构。
为此，本实用新型技术方案如下：
一种改进型自封皮碗保护机构，包括中心管下接头，套装在中心管下接头外
侧的保护套、密封筒、活塞、密封筒底座和限位环，以及设置在下接头内的球座。
具体地，中心管下接头外壁自上而下依次形成有第一环形台阶和第二环形台
阶，使中心管下接头外径自上而下依次减小，自第二环形台阶端面沿轴向向上开
设有环形凹槽且环形凹槽的深度与第二环形台阶端面至第一环形台阶端面的垂
直距离一致；在环形凹槽的内侧侧壁上且位于槽底处沿圆周方向设有多个连通中
心管和环形凹槽的传压孔、而在外侧侧壁上沿圆周方向开设有多个分别与每个传
压孔对侧设置的方形通孔；在每个方形通孔内均设置有一锁块，且锁块厚度大于
环形凹槽外侧侧壁的厚度。
活塞底部外壁向外凸起形成有一环形凸台，活塞上部插装在环形凹槽内且顶
端位于环形凹槽内侧侧壁和锁块之间、下部的环形凸台顶在第二环形台阶的端面
上，并通过沿环形凸台圆周方向分布的多个第一固定钉将活塞固定在中心管下接
头的侧壁上。
进一步地，锁块与保护套接触一端的顶角与保护套底端内顶角分别加工为相
互配合的斜面，使保护套底端斜面压配锁块的顶端斜面上。
保护套、密封筒和密封筒底座依次螺纹连接并套装在中心管下接头上部；保
护套内壁设有与下接头的第一环形台阶相互配合的第三环形台阶，保护套底端顶
在锁块上防止保护套下行；密封筒底座与活塞间隔设置，限位环与密封筒底座间
隔设置且通过沿限位环侧壁圆周方向的多个第二固定钉固定在中心管下接头的
侧壁上。
进一步地，密封筒底座上部内径大于中心管下接头下部外径，使密封筒底座
上部与中心管下接头之间形成有环空，沿密封筒底座侧壁圆周方向设有多个与环
空连通的泄压孔。
进一步地，在位于第一环形台阶上方的中心管下接头外壁与保护套内壁之间
设有密封圈；在中心管下接头外壁与活塞的环形凸台内壁之间、在密封筒内壁与
活塞的环形凸台外壁之间分别设有密封圈；在保护套与密封筒连接处设有密封
圈。
球座通过多个第三固定钉固定在中心管下接头的内壁上。
与现有技术相比，使用该改进型自封皮碗保护机构可在保护套与套管壁发生
挂卡时，避免提前打开自封保护套，减小自封皮碗被意外释放的风险。
附图说明
图1为本实用新型的改进型自封皮碗保护机构的自封状态的结构示意图；
图2为本实用新型的改进型自封皮碗保护机构的释放状态的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝
非对本实用新型有任何限制。
如图1示，该改进型自封皮碗保护机构包括中心管下接头9，套装在中心管
下接头9外侧的保护套2、密封筒4、活塞5、密封筒底座6和限位环8，以及设
置在下接头9内的球座7；其中：
中心管下接头9外壁自上而下依次形成有第一环形台阶和第二环形台阶，使
中心管下接头9外径自上而下依次减小，自第二环形台阶端面沿轴向向上开设有
环形凹槽且环形凹槽的深度与第二环形台阶端面至第一环形台阶端面的垂直距
离一致；在环形凹槽的内侧侧壁上且位于槽底处沿圆周方向设有多个连通中心管
和环形凹槽的传压孔91、而在外侧侧壁上沿圆周方向开设有多个分别与每个传压
孔91对侧设置的方形通孔；在每个方形通孔内均设置有一锁块3，其中，锁块3
厚度与环形凹槽外侧侧壁的厚度和环形凹槽宽度之和相适应；
活塞5底部外壁向外凸起形成有一环形凸台，活塞5上部插装在环形凹槽内
且顶端位于环形凹槽内侧侧壁和锁块3之间、下部的环形凸台顶在第二环形台阶
的端面上，并通过沿环形凸台圆周方向分布的多个第一固定钉51将活塞5固定
在中心管下接头9的侧壁上，其中；活塞5上部尺寸与环形凹槽的尺寸相匹配；
保护套2、密封筒4和密封筒底座6依次螺纹连接并套装在中心管下接头9
上部；保护套2内壁设有与下接头9的第一环形台阶相互配合的第三环形台阶，
使保护套2顶端突出中心管下接头9顶端将皮碗1裙边径向收缩在保护套2内、
而底端顶在锁块3上防止保护套2下行，具体地，锁块3与保护套2接触一端的
顶角与保护套2底端内顶角分别加工为相互配合的斜面，使保护套2底端斜面压
配锁块3的顶端斜面上；
密封筒底座6与活塞5间隔设置，密封筒底座6上部内径大于中心管下接头
9下部外径，使密封筒底座6上部与中心管下接头9之间形成有环空，沿密封筒
底座6侧壁圆周方向设有多个与环空连通的泄压孔61；
限位环8与密封筒底座6间隔设置且通过沿限位环8侧壁圆周方向的多个第
二固定钉81固定在中心管下接头9的侧壁上，球座7通过多个第三固定钉71固
定在中心管下接头9的内壁上。
为了保证该改进型自封皮碗保护机构内部正常传压工作，在位于第一环形台
阶上方的中心管下接头9外壁与保护套2内壁之间固定并安装有两个密封圈10；
在中心管下接头9外壁与活塞5的环形凸台内壁之间、在密封筒4内壁与活塞5
的环形凸台外壁之间各固定并安装有一个密封圈10；在保护套2与密封筒4的上
端连接处设有密封圈10。
下面对本实用新型的改进型自封皮碗保护机构的实施过程进行说明：
如图1所示，安装O型密封圈10；将活塞5的上部插入中心管下接头9的环
形凹槽内，通过多个第一固定钉51(第一固定钉51的个数根据设定的释放压力
确定)固定在中心管下接头9外壁上；按指定位置安装球座7，通过第三固定钉
71将球座7固定在中心管下接头9外壁上；按指定位置安装限位环8，通过第二
固定钉81将限位环8固定在中心管下接头9外壁上；将锁块3嵌入中心管下接
头9上的方形通孔后将连接成一体的保护套2、密封筒4和密封筒底座6套装在
中心管下接头9外侧，并与带有封隔器管柱连接。
如图2所示，当需要释放自封皮碗1时，向球座7上投入密封球并正打压，
压力通过传压孔91作用到活塞5上，剪断活塞的第一固定钉51，活塞5下行至
密封筒底座6上，锁块3内壁失去活塞5制约在保护套2底端的压配作用下向内
侧移动；继续打压，活塞5受到液体压力作用连同保护套2一起对锁块3施加向
下的压力，锁块3向内移动收缩进方形通孔中，失去对保护套的支撑，在液体压
力对活塞的作用下，保护套连同密封筒4、活塞5、密封筒底座6下行至限位环8
处停止运动，自封皮碗被释放；再继续升压即可打掉球座，进行下步作业。
综上所述，本实用新型的内容并不局限于上述的实施例，相同领域内的技术
人员在比脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也视为本本
实用新型的保护范围。