大通径丢手封隔器.pdf

一种石油开采井用于堵水、补漏的井下工具—大通径大跨度丢手封隔器。主要由送入总成和封隔器总成组成。送入总成、封隔器总成随管柱下入设计要求深度后，坐好井口，泵入清水打压，送入总成的活塞便通过剪切销，推动封隔器总成的坐封锚定装置，使封隔器坐封和锚定装置锚定并自锁。坐封过程完成后，送入总成与封隔器总成自动脱离。其特点是：具有封堵跨度大、封隔器内通径大功能，在5 1/2″套管油井施工时，封隔器总成不用起出，2 7/8″管柱便能从封隔器的中心管通过，封隔器可在井下长期使用；在7″套管油井更可广泛使用；坐封稳定，锚定牢固，能将套管的破损部位或出水层位彻底堵住；可根据需要自下而上实现多级封堵；入井时能有效防止中途坐封。

1.  一种大通径丢手封隔器；由上接头(1)，中心管(2)，压帽(3)，缸头(4)，缸筒(5)，坐封管(6)，O形圈(7)，自锁套(8)，活塞(9)，传动销(10)，胶筒(11)，隔环(12)，挡环(13)，销钉(14)，销钉(15)，接箍(16)，中心管(17)，接箍(18)，坐封管(19)，接箍(20)，接箍(21)，销钉(22)，挡环(23)，胶筒(24)，中心管(25)，隔环(26)，销钉(27)，传动销(28)，活塞(29)，自锁套(30)，自锁管(31)，缸筒(32)，销钉(33)，O形圈(34)，缸头(35)，坐封管(36)，传动销(37)，销钉(38)，活塞(39)，支撑管(40)，卡瓦(41)，缸筒(42)，O形圈(43)，缸头(44)，单流阀(45)组成；其特征是：上接头(1)、中心管(2)、压帽(3)、缸头(4)、缸筒(5)、O形圈(7)、活塞(9)、销钉(14)依次顺序连接，组成送入总成的上部坐封液压推动机构；中心管(25)、销钉(27)、活塞(29)、缸筒(32)、O形圈(34)、缸头(35)依次顺序连接，组成送入总成的下部坐封液压推动机构；中心管(25)、销钉(38)、活塞(39)、缸筒(42)、O形圈(43)、缸头(44)依次顺序连接，组成送入总成的锚定液压推动机构；中心管(2)、接箍(16)、中心管(17)、接箍(21)、中心管(25)、单流阀(45)依次顺序连接，由上述部件组成本发明的送入总成；在接箍(16)和接箍(21)之间，可根据设计要求封堵井段的长度，增加或减少中心管和接箍的数量和长度，使送入总成的长度达到要求封堵井段的长度；坐封管(6)、自锁套(8)、胶筒(11)、隔环(12)、挡环(13)、销钉(15)依次顺序连接，组成封隔器总成的上部坐封及自锁机构；销钉(22)、挡环(23)、胶筒(24)、隔环(26)、自锁套(30)、自锁管(31)、销钉(33)、坐封管(36)依次顺序连接，组成封隔器总成的下部坐封及自锁机构；坐封管(36)、支撑管(40)、卡瓦(41)依次顺序连接，组成封隔器总成的锚定机构；坐封管(6)、接箍(18)、坐封管(19)、接箍(20)、坐封管(36)依次顺序连接，由上述部件组成本发明的封隔器总成；在接箍(18)和接箍(20)之间，可根据设计要求封堵井段的长度，增加或减少中心管和接箍的数量，使封隔器总成的长度达到要求封堵井段的长度；送入总成装入封隔器总成内，传动销(10)、传动销(28)和传动销(37)分别穿过坐封管(6)的滑槽(A1)、自锁套(8)、自锁套(30)、坐封管(36)的滑槽(A2)、卡瓦(41)的孔和支撑管(40)的滑槽(A3)，用螺纹连接在活塞(9)、活塞(29)和活塞(39)上，便组成了大通径丢手封隔器。

2.  根据权利要求1所述的大通径丢手封隔器，其特征是：中心管(2)上车有外螺纹，钻有孔；缸头(4)、缸头(35)、缸头(44)上车有内、外螺纹；坐封管(6)上开有槽，钻有孔，一端车有外锯齿扣螺纹，另一端车有外螺纹；自锁套(8)、自锁套(30)钻有孔，车有槽和内锯齿扣螺纹，内锯齿扣螺纹以下竖向等份铣开；活塞(9)、活塞(29)、活塞(39)上钻有孔，攻有内螺纹孔，内、外圆车有槽；中心管(25)车有外螺纹，钻有孔；自锁管(31)攻有内螺纹孔，车有外锯齿扣螺纹；坐封管(36)钻有孔，开有槽，车有外螺纹；支撑管(40)开有槽，上端车有内螺纹，下端车有圆锥面；卡瓦(41)为上部内径大，钻有孔，车有槽，下部车有内圆锥面，外圆上车有卡牙，槽以下竖向等份铣开。

3.  根据权利要求1所述的大通径丢手封隔器，其特征是：坐封、锚定过程完成后，送入总成与封隔器总成脱离。

大通径丢手封隔器
所属技术领域
本发明涉及一种石油开采井用于油、水井套管破损封堵和分层开采的井下工具，尤其是可任意封堵套损部位和卡封开采层位，在51/2″油井套管施工起下管柱时，封隔器不用起出，φ73mm油管能从封隔器内通过，具有封堵跨度大、封隔器内通径大功能的大通径丢手封隔器。
背景技术
油层上部的套管，一旦由于种种原因发生破损，换套、补漏是一种施工复杂、费用很高的工程，而且成功率低、风险大。而现有的丢手封隔器，由于其结构的原因，封堵跨度小，封隔器的内通径小，在51/2″油井套管坐封后，27/8″油管管柱不能从封隔器内通过，因此，不能满足现场生产的需要。
发明内容
为了克服现有的丢手封隔器封堵跨度小，内通径小，在51/2″油井套管封后，27/8″油管管柱不能从封隔器内通过的技术缺陷，本发明提供一种封堵跨度大、封隔器内通径大、结构简单、坐封方便、工作可靠，可任意封堵套损部位和出水层位，在51/2″油井套管施工时，封隔器不用起出，27/8″油管便能从封隔器内通过，在7″油井套管中更能广泛使用，可长期在井下工作的大通径丢手封隔器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：上接头1、中心管2、压帽3、缸头4、缸筒5、O形圈7、活塞9、销钉14依次顺序连接，组成送入总成的上部坐封液压推动机构；中心管25、销钉27、活塞29、缸筒32、O形圈34、缸头35依次顺序连接，组成送入总成的下部坐封液压推动机构；中心管25、销钉38、活塞39、缸筒42、O形圈43、缸头44依次顺序连接，组成送入总成的锚定液压推动机构；中心管2、接箍16、中心管17、接箍21、中心管25、单流阀45依次顺序连接，由上述部件组成本发明的送入总成。在接箍16和接箍21之间，可根据设计要求封堵井段的长度，增加或减少中心管和接箍的数量和长度，使送入总成的长度达到要求封堵井段的长度。坐封管6、自锁套8、胶筒11、隔环12、挡环13、销钉15依次顺序连接，组成封隔器总成的上部坐封及自锁机构；销钉22、挡环23、胶筒24、隔环26、自锁套30、自锁管31、销钉33、坐封管36依次顺序连接，组成封隔器总成的下部坐封及自锁机构；坐封管36、支撑管40、卡瓦41依次顺序连接，组成封隔器总成的锚定机构；坐封管6、接箍18、坐封管19、接箍20、坐封管36依次顺序连接，由上述部件组成本发明的封隔器总成。在接箍18和接箍20之间，可根据设计要求封堵井段的长度，增加或减少中心管和接箍的数量，使封隔器总成的长度达到要求封堵井段的长度。送入总成装入封隔器总成内，传动销10、传动销28和传动销37分别穿过坐封管6的滑槽(A1)、自锁套8、自锁套30、坐封管36的滑槽(A2)、卡瓦41的孔和支撑管40的滑槽(A3)，用螺纹连接在活塞9、活塞29和活塞39上，便组成了大通径丢手封隔器。
本发明的有益效果是：具有封堵跨度大且灵活、内通径大的特点，封堵跨度大，单级封堵跨度最长可达350m以上，并可根据封堵长度的需要，在1m-350m的范围内，作任意长度的调整组合；可根据油井需要自下而上实现多级封堵；内通径大，在51/2″套管的油井中，封隔器总成的内径可达Ф90mm以上，油井施工时，使用外径≤Ф85mm的专用接箍，Ф73mm油管便能从封隔器的中心管顺利通过；在7″套管的油井中，封隔器总成的内径可达Ф120mm以上，油井施工时，Ф89mm油管能从封隔器的中心管顺利通过；起下安全，坐封、锚定简单牢固，能有效防止中途坐封，封隔器可长期在井下使用，能将套管的破损部位或出水层位彻底堵住；降低施工成本，满足油田现场生产的需要。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的纵剖面构造图。
图1中：1.上接头，2.中心管，3.压帽，4.缸头，5.缸筒，6.坐封管，7.O形圈，8.自锁套，9.活塞，10.传动销，11.胶筒，12.隔环，13.挡环，14.销钉，15.销钉，16.接箍，17.中心管，18.接箍，19.坐封管，20.接箍，21.接箍，22.销钉，23.挡环，24.胶筒，25.中心管，26.隔环，27.销钉，28.传动销，29.活塞，30.自锁套，31.自锁管，32.缸筒，33.销钉，34.O形圈，35.缸头，36.坐封管，37.传动销，38.销钉，39.活塞，40.支撑管，41.卡瓦，42.缸筒，43.O形圈，44.缸头，45.单流阀，Ф1.传压孔，Ф2.传压孔，Ф3.传压孔，A1.滑槽，A2.滑槽，A3.滑槽。
具体实施方式
在图1所示实施例中，中心管2上车有外螺纹，钻有孔；缸头4、缸头35、缸头44上车有内、外螺纹；坐封管6上开有槽，钻有孔，一端车有外锯齿扣螺纹，另一端车有外螺纹；自锁套8、自锁套30钻有孔，车有槽和内锯齿扣螺纹，内锯齿扣螺纹以下竖向等份铣开；活塞9、活塞29、活塞39上钻有孔，攻有内螺纹孔，内、外圆车有槽；中心管25车有外螺纹，钻有孔；自锁管31攻有内螺纹孔，车有外锯齿扣螺纹；坐封管36钻有孔，开有槽，车有外螺纹；支撑管40开有槽，上端车有内螺纹，下端车有圆锥面；卡瓦41为上部内径大，钻有孔，车有槽，下部车有内圆锥面，外圆上车有卡牙，槽以下竖向等份铣开。
上接头1与中心管2螺纹连接，压帽3与中心管2螺纹连接，缸头4与中心管2、缸筒5螺纹连接，O形圈7装入活塞9的槽内，活塞9装入中心管2与缸筒5的环空内，销钉14与活塞9螺纹连接，并将活塞9固定在中心管2上，由上述部件组成送入总成的上部坐封液压推动机构；缸头35与中心管25、缸筒32螺纹连接，O形圈34装入活塞29的槽内，活塞29装入中心管25与缸筒32的环空内，销钉27与活塞29螺纹连接，并将活塞29固定在中心管25上，由上述部件组成送入总成的下部坐封液压推动机构；缸头44与中心管25、缸筒42螺纹连接，O形圈43装入活塞39的槽内，活塞39装入中心管25与缸筒42的环空内，销钉38与活塞39螺纹连接，并将活塞39固定在中心管25上，由上述部件组成送入总成的下部锚定液压推动机构；中心管2、接箍16、中心管17、接箍21、中心管25、单流阀45依次顺序连接，由上述部件组成本发明的送入总成。在接箍16和接箍21之间，可根据设计要求封堵井段的长度，增加或减少中心管和接箍的数量，使送入总成的长度达到要求封堵井段的长度。胶筒11、隔环12、挡环13套在坐封管6上，销钉15与挡环13螺纹连接，并将挡环13固定在坐封管6上，自锁套8与坐封管6螺纹连接，并将胶筒11、隔环12夹紧，由上述部件组成封隔器总成的上部坐封及自锁机构；挡环23、胶筒24、隔环26、自锁套30套在坐封管36上，销钉22与挡环23螺纹连接，并将挡环13固定在坐封管36上，自锁管31套在坐封管36上，并与自锁套30螺纹连接，将胶筒24、隔环26夹紧，销钉33与自锁管31螺纹连接，并将自锁管31固定在坐封管36上，由上述部件组成封隔器总成的下部坐封及自锁机构；支撑管40与坐封管36螺纹连接，卡瓦41套在支撑管40上，由上述部件组成封隔器总成的锚定机构；坐封管6、接箍18、坐封管19、接箍20、坐封管36依次顺序连接，由上述部件组成本发明的封隔器总成。在接箍18和接箍20之间，可根据设计要求封堵井段的长度，增加或减少中心管和接箍的数量，使封隔器总成的长度达到要求封堵井段的长度。送入总成装入封隔器总成内，传动销10、传动销28和传动销37分别穿过坐封管6的滑槽(A1)、自锁套8、自锁套30、坐封管36的滑槽(A2)、卡瓦41的孔和支撑管40的滑槽(A3)，用螺纹连接在活塞9、活塞29和活塞39上，便组成了大通径丢手封隔器。
本发明现场安装使用的方式是这样实现的：现场施工使用时，根据设计要求封堵井段的长度，在地面配置好本发明的送入总成和封隔器总成长度后，按先内后外的连接方式，依次连接并下入井内，上部接好管柱，按常规程序下到设计要求深度后，坐好井口，接好泵车泵入清水打压；压力经送入总成的传压孔Ф1、传压孔Ф2和传压孔Ф3，将压力传递到活塞9、活塞29和活塞39；活塞9、活塞29和活塞39受压后，首先将销钉14、销钉27和销钉38剪断，之后，活塞9、活塞29和活塞39便通过传动销10、传动销28和传动销37，推动自锁套8、自锁套30和卡瓦41位移，使封隔器总成的胶筒11、胶筒24及隔环12、隔环26由两端向内侧移动，使封隔器总成的胶筒11、胶筒24压缩坐封并自锁；同时使卡瓦41沿支撑管40的外圆锥面向上移动，使卡瓦41的卡瓦涨开并锚定；当压力上升至一定值时，传动销10和传动销37首先被分别剪断，传动销10和传动销37剪断后，活塞9下移到接箍16被阻挡而停止移动；活塞39上移到缸头35被阻挡而停止移动；当压力再继续上升至一定值时，传动销28被剪断，将活塞29推出缸筒，起泄油作用的孔φ2被打开；传动销28被剪断时，由于在封隔器总成上部有压帽3的阻挡，封隔器总成不会发生位移或解封，能确保传动销28被顺利剪断；至此，坐封、锚定过程完成。坐封、锚定过程完成后，送入总成与封隔器总成脱离，之后，按常规程序起出井内管柱和送入总成，将封隔器总成丢在井内即可。多级封堵，按上述方法，自下而上逐级封堵即可。当油井因其它措施或原因，需要将封隔器总成解封起出时，下入打捞工具，捞住后上提，拉力增加≥100KN，即可顺利解封起出。