开关式丢手封隔器.pdf

本实用新型涉及采油领域中井下所用的一种开关式丢手封隔器。主要解决现有封隔器井控防喷性能差、内通道小的问题。其特征在于：上接头内孔依次与连接头及中心管连接，连接头外的压盖轴肩上置有外套且顶端置有与上接头连接的上压帽；连接头及中心管与外套间的环腔内置带释放销钉的护套及带锁块的活塞，活塞下段依次连接内置解封头的护套及带解封销钉的胶筒上压帽；密封胶筒下端的外壳内置有的卡簧套与带解封销钉的销钉挂连接，销钉挂连接上锥体；上下锥体与卡瓦套间置卡瓦及弹簧；下锥体依次与连接体及内置井控开关的下接头连接。该开关式丢手封隔器即有井控、环保功能，又有与测井仪器设备配套使用，满足施工井磁定位和验证封隔器密封等功能。

权利要求书
1.  一种开关式丢手封隔器，包括上接头(1)及下接头(39)，其特征在于：上接头(1)内孔依次与连接头(2)与及中心管(20)连接，连接头(2)外壁的压盖(4)轴肩上置有外套(5)且其顶端置有与上接头(1)连接的上压帽(3)；连接头(2)及中心管(20)与外套(5)间的环腔内上置带释放销钉(7)的护套(6)、下置带锁块(8)的活塞(9)，活塞(9)依次连接内置解封头(11)的护套(10)及带解封销钉(13)的胶筒上压帽(12)，解封头(11)内孔连接位于胶筒上压帽(12)内的限位管(14)；胶筒上压帽(12)下置密封胶筒(16)及间隔的档环(15)，密封胶筒(16)与限位管(14)间置有连接体(17)；连接体(17)的轴肩上置内带卡簧套(22)的外壳(21)，外壳(21)下端连接外连接头(25)，卡簧套(22)与中心管(20)的环腔内上有卡簧(18)及卡爪(19)，卡簧套(22)的下部连接带丢手销钉(24)的销钉挂(23)，销钉挂(23)与外连接头(25)间连接上锥体(26)；上锥体(26)的外轴肩处置有下端与压帽(30)连接的卡瓦套(29)，压帽(30)卡在下锥体(31)中部的台阶上，卡瓦套(29)内置有与上下锥体配合的上下卡瓦牙(28)及中间的弹簧(27)；下锥体(31)的下端依次连接下连接体(32)及下接头(39)；而下接头(39)环腔内置井控开关；所述的井控开关由主体(33)连接在下连接体(32)下端头上，并通过销钉(40)连接连接块(34)，主体(33)通过连接块(34)、扭簧(36)、销轴(35)、锁舌(37)连接门板(38)。

2.  根据权利要求1所述的开关式丢手封隔器，其特征在于：所述的护套(6)与连接头(2)及外套(5)、活塞(9)与外套(5)及中心管(20)、外壳(21)与连接体(17)、销钉挂(23)与中心管(20)及外壳(21)、下锥体(31)与销钉挂(23)、下连接体(32)与下接头(39)间均置有密封圈(41)。

3.  根据权利要求1所述的开关式丢手封隔器，其特征在于：所述的连接头(2)与中心管(20)、活塞(9)下端与爪套(10)、解封头(11)与限位管(14)、上压帽(12)与连接体(17)、外壳(21)与连接头(25)、上锥体(26)与连接头(25)及销钉挂(23)、下锥体(31)的下端与下连接体(32)、下连接体(32)与下接头(39)均为螺纹连接。

说明书开关式丢手封隔器
技术领域
本实用新型涉及采油领域所用的井下工具，具体地说是一种开关式丢手封隔器。
背景技术
封隔器应用于油田采油井井下，将油管和套管的环形空间分割密封后可以实现分层采出或堵水，从而实现油层的层间调整。现常用的是悬挂解体式的堵水管柱，它是利用丢手封隔器把堵水管柱悬挂在油井射孔井段上部的一种新方法。目前，这种类有253-4、253-5、轨道式丢手封隔器、桥塞等工具。上述工具虽然有悬挂管柱的功能，但是，它不能和解体式堵水管柱配套使用。原因有两点，一是没有井控、防喷、环保功能，影响施工、污染环境。二是工具的中心通道偏小不能和解体式堵水工艺管柱配套使用，以实现磁定位和录取井下的验封资料的问题。并且堵水管柱在起下作业中，由于管柱和套管壁的摩擦以及堵水管柱与油管及套管的不同心，加速了堵水管柱的磨损，使胶筒密封不严密而泄漏，降低堵水管柱的承压能力及使用寿命。
发明内容
为了提高封隔器的密封性及承压能力，加大丢手封隔器的内通道，实现井控和环保功能，本实用新型提供一种开关式丢手封隔器。该丢手封隔器即具有井控和环保功能，又有密封性能好，锚定力大、内通道大且使用寿命长等特点。
本实用新型的技术方案是：一种开关式丢手封隔器，包括上接头及下接头，所述的上接头内孔依次与连接头与及中心管连接，连接头外壁的压盖轴肩上置有外套且其顶端置有与上接头连接的上压帽；连接头及中心管与外套间的环腔内上置带释放销钉的护套、下置带锁块的活塞，活塞依次连接内置解封头的护套及带解封销钉的胶筒上压帽，解封头内孔连接位于胶筒上压帽内的限位管；胶筒上压帽下置密封胶筒及间隔的档环，密封胶筒与限位管间置有连接体；连接体的轴肩上置内带卡簧套的外壳，外壳下端连接外连接头，卡簧套与中心管的环腔内上有卡簧及卡爪，卡簧套的下部连接带丢手销钉的销钉挂，销钉挂与外连接头间连接上锥体；上锥体的外轴肩处置有下端与压帽连接的卡瓦套，压帽卡在下锥体中部的台阶上，卡瓦套内置有与上下锥体配合的上下卡瓦牙及中间的弹簧；下锥体的下端依次连接下连接体及下接头；而下接头环腔内置井控开关；所述的井控开关由主体连接在下连接体下端头上，并通过销钉连接连接块，主体通过连接块、扭簧、销轴、锁舌连接门板。
所述的护套与连接头及外套、活塞与外套及中心管、外壳与连接体、销钉挂与中心管及外壳、下锥体与销钉挂、下连接体与下接头间均置有密封圈；所述的连接头与中心管、活塞下端与爪套、解封头与限位管、上压帽与连接体、外壳与连接头、上锥体与连接头及销钉挂、下锥体的下端与下连接体、下连接体与下接头均为螺纹连接。
本实用新型的有益效果是：由于采取上述方案，在活塞下行力的作用下解封头带动限位管、连接体、卡爪、卡簧及胶筒上压帽下行，胶筒被压缩使其径向扩张，达到封隔密封油套管环形空间，且反向承压能力强，适应大压差工作环境；同时卡爪带动卡簧下行，并靠弹簧的弹性能锁紧在卡簧套内，从而提高锚定力的目的；另外由于中心管与销钉挂的密封环道设置在销钉挂上，使得中心管的径向尺寸减小，增大了封隔器的内通道，满足磁定位和验证封隔器密封的要求；下接头内设置了井控开关，使其具有井控、环保功能，达到油井堵水作业全过程实现不压井不放喷施工。
附图说明
附图1A为本实用新型的结构示意图上半部分；
附图1B为本实用新型的结构示意图下半部分。
图中1-上接头2-连接头3-上压帽4-压盖5-外套6-护套7-释放销钉8-锁块9-活塞10-爪套11-解封头12-胶筒上压帽13-解封销钉14-限位管15-档环16-胶筒17-连接体18-卡簧19-卡爪20-中心管21-外壳22-卡簧套23-销钉挂24-丢手销钉25-外连接头26-上锥体27-弹簧28-卡瓦牙29-卡瓦套30-压帽31-下锥体32-下连接体33-主体34-连接块35-销轴36-扭簧37-锁舌38-门板39-下接头40-螺钉41-密封圈42-螺钉43-径向孔44-径向孔45-销钉46-销钉47-销钉48-销钉49-密封圈
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由附图1所示，该开关式丢手封隔器包括上接头1及下接头39，其中上接头1内螺纹连接连接头2，外螺纹连接上压帽3，并由螺钉42径向定位，连接头2的下部内孔螺纹连接中心管20的上端，连接头2的外径上螺纹连接压盖4，压盖4的轴肩与外套5内轴肩相接触，外套5顶端与压帽3接触；在外套5与连接头2及中心管20的环腔内上置带释放销钉7的护套6，活塞9的上端由带释放销钉7定位于护套6内，连接头2的下段径向设置的锁块8穿于活塞9的上端使其轴向定位，且连接头2及活塞9上分别有径向孔43及44；活塞9的下端螺纹连接爪套10，爪套10位于外套5内，其内孔与与活塞9下端的解封头11配合，解封头11上有螺钉45且内孔螺纹连接环套于中心管20的限位管14；爪套10的下部螺纹连接胶筒上压帽12，胶筒上压帽12上带有解封销钉13；胶筒上压帽12的下端扣在密封胶筒16上，胶筒16至少3个，每两个密封胶筒16间有档环15，下面的密封胶筒16与外壳21接触，密封胶筒16与中心管20的环腔间置有限位管14及连接体17，且限位管14位于连接体17的孔内；外壳21内置卡簧套22，卡簧套22与中心管20的环腔内上置卡簧18及卡爪19、下置销钉挂23并与卡簧套22螺纹连接，销钉挂23上穿丢手销钉24，且销钉挂23与中心管20间的密封圈49位于销钉挂23外壁的环道上，使得中心管20的壁厚相应的减小，从而扩大了中心管20的内径尺寸，进而加大了测试通道；外壳21的下端螺纹连接外连接头25并由螺钉46定位，外连接头25螺纹连接上段位于销钉挂23及外连接头25间的上锥体26，并由销钉47定位；上锥体26的锥体部分与同锥度的卡瓦牙28接触，卡瓦牙28为中间置弹簧27的上下两个，下卡瓦牙28与下边的锥体31配合，而上下锥体(26，31)的锥体部分、弹簧27及两卡瓦牙28均位于卡瓦套29内，卡瓦套29上端卡在上锥体26的轴肩上，下端螺纹连接压帽30并由螺钉48定位，压帽30位于下锥体31中部的台阶上；下锥体31的下端螺纹连接下连接体32，下连接体32螺纹连接下接头39；而下接头39的环腔内置有由主体33、连接块34、螺钉40、销轴35、扭簧36、锁舌37及门板38组成的井控开关，其中主体33上端头插入下连接体32下端的内台阶中用焊接方式与其连接，连接块34与主体33通过螺钉40固定，连接块34与锁舌37通过销轴35连接并能轴向转动，锁舌37与门板38用螺钉连接，销轴35上装有扭簧36，门板38在扭簧36的作用下与主体33下端头马鞍形门嘴扣合，达到关闭油流通道的作用。在本封隔器中，所述的护套6与连接头2及外套5、活塞9与外套5及中心管20、外壳21与连接体17、销钉挂23与中心管20及外壳21、下锥体31与销钉挂23、下连接体32与下接头39间均置有密封圈41，形成多道密封。
井下作业时，首先将开关式丢手封隔器下入到油井设计深度，然后向油管内灌满清水并打压。液体通过连接头2及活塞9上的进水孔(43，44)，进入到由连接头2、护套6、活塞9、外套5、中心管20组成的活塞腔，在液体压力的作用下释放销钉7被剪断，护套5上行，锁块8因失去外支撑丧失锁定工件的作用，在液体压力的作用下推动活塞9下行，在活塞9下行力的作用下解封头11带动限位管14、连接体17、卡爪19、卡簧18及胶筒16上压帽下行，密封胶筒16被压缩使其径向扩张，达到封隔密封油套管环形空间的目的。同时，卡爪19带动卡簧18下行，并靠弹簧18的弹力锁紧在卡簧套22内，从而达到锚定胶筒保证其密封性。同时，上锥体26及下锥体31在轴向力的作用下将卡瓦牙28撑开使其锚定在套管内壁上，达到锚定丢手管柱的作用。丢手时，向油管内打压并上提管柱，丢手销钉24在液压力和管柱上提力的作用下被剪断，上接头1、连接头2、压帽3、压盖4、外套5、护套6、释放销钉7、锁块8、活塞9、爪套10及中心管20随丢手管柱起出地面，完成工具的丢手过程，同时丢手管柱的内通道关闭，工具完成丢手过程后，中心管20随丢手管柱上提起出，这时，井控开关的门板38因失去中心管20的内支撑，门板则在扭簧36作用下与主体33下端头马鞍形门嘴扣合关闭，切断油流通道，达到井控的目的。需要解封时，下入打捞工具，捞住解封头11的下端，上提管柱，开关式丢手封隔器的解封销钉13被剪断，胶筒解封工具可顺利起出地面，完成工具的解封过程。
该开关式丢手封隔器由于结构设置合理，具有井控环保功能，内通道可满足磁定位和验证封隔器密封测试要求，胶筒密封性能好，耐高压、卡瓦锚定力大，易解封，适应大压差工作环境，使用寿命长。