液压式自验封卡瓦封隔器.pdf

本实用新型涉及一种液压式自验封卡瓦封隔器，能实现封隔器坐封、验封一次完成，其结构由上到下依次由上部下入解封机构、坐封验封机构、锁紧机构、传压锚定机构和下部防扭连接机构构成，其中坐封验封机构由上、下胶筒组和验封构件构成。座封时，从油管加压，高压液体经中心管的传压孔将压力传到控制活塞和下行活塞，下行活塞下行将卡瓦撑开并锚定在套管上，控制活塞上行，压缩胶筒，封隔油套管环形空间，同时，锁紧机构防止封隔件回弹；验封时，继续加压，液体经传压孔进入套管、外筒和压缩膨胀后胶筒形成的密封环腔内，检验胶筒的密封性能；解封时，上提油管，锚定机构不动，中心管随管柱一起上行，解封剪钉被剪断，释放解封锁块，上拔上锥体，卡瓦脱离套管，封隔器完全解封。

1.  一种液压式自验封卡瓦封隔器由上到下依次由上部下入解封机构、坐封验封机构、锁紧机构、传压锚定机构和下部防扭连接机构构成，包括有上接头(1)、中心管(6)、外中心管(8)、下接头(32)和安装在中心管、外中心管外壁或中心管和外中心管之间的活塞、锁块、销钉、胶筒组、隔环、卡瓦和缸套等构件，其特征在于上接头(1)底部接中心管(6)，上接头(1)与上部下入解封机构相连，上部下入解封机构底端用螺钉固定在外中心管(8)的外壁上，外中心管(8)套装在中心管(6)外部并用中心管锁块(19)锁定，外中心管(8)自上部下入解封机构底部向下延伸至连接筒(29)内的防转短套(30)的位置，下接头(32)密封连接在中心管(6)底端。

2.  如权利要求1所述的液压式自验封卡瓦封隔器，其特征在于上部下入解封机构由解封外筒(2)、解封剪钉(3)、平衡缸套(4)、平衡活塞(5)构成，解封外筒(2)由解封剪钉(3)固定在上接头(1)的外壁上，解封外筒(2)底部和上接头(1)根部之间安装有平衡缸套(4)，平衡缸套(4)与上接头(1)下部相接的中心管间的环行腔体在装有平衡活塞(5)，平衡活塞(5)底部安装有上胶筒座(7)，上胶筒座(7)下部用螺钉将上胶筒座(7)固定在外中心管(6)上。

3.  如权利要求1所述的液压式自验封卡瓦封隔器，其特征在于坐封验封机构，从上至下依次由上胶筒组(9)、验封构件和下胶筒组(13)构成，其套装在外中心管(8)的外壁上，验封构件由验封套(11)、验封活塞(12)构成，验封活塞(12)与外中心管(8)焊接，验封套上开有验封套传压孔(34)，在验封构件的验封活塞覆盖的外中心管上开有外中心管传压孔(35)。

4.  如权利要求1所述的液压式自验封卡瓦封隔器，其特征在于胶筒组采用三段组合式胶筒，每段胶筒间装有隔环(10)，胶筒组两端胶筒硬度高于中间胶筒，每组胶筒两端的胶筒都硫化有保护伞(36)。

5.  如权利要求1所述的液压式自验封卡瓦封隔器，其特征在于锁紧机构由下胶筒座(14)、锁环(15)、限锁外套(16)和锁定主体(17)构成，锁定主体(17)与外中心管(8)套接，下胶筒座(14)与锁环(15)套接并与限锁外套(16)丝扣连接后与锁定主体(17)套接。

6.  如权利要求1所述的液压式自验封卡瓦封隔器，其特征在于传压锚定机构由控制活塞(18)、中心管琐块(19)、剪钉(20)、活塞琐块(21)、下行活塞(22)、上锥体(23)、卡瓦筒(24)、卡瓦(25)、簧片(26)、下锥体(27)和锁环(28)构成，中心管锁块(19)锁定外中心管与中心管，下行活塞(22)与上锥体(23)丝扣连接后与外中心管(8)套接，定位于外中心管(8)台阶右侧并用活塞锁块(21)锁定，控制活塞(18)与外中心管(8)、下行活塞(22)套接，并用坐封剪钉20固定，卡瓦(25)、簧片(26)镶装于卡瓦筒(24)后与外中心管(8)套接并与上锥体(23)丝扣连接，下锥体(27)与锁环(28)套接；此外在控制活塞(18)附近的中心管壁上开有中心管传压孔(33)。

7.  如权利要求1所述的液压式自验封卡瓦封隔器，其特征在于中心管(6)外壁与外中心管(8)内壁间留有间隙。

8.  如权利要求1所述的液压式自验封卡瓦封隔器，其特征在于下部防扭连接机构，由连接筒(29)、防转短节(30)、解封锁块(31)和下接头(32)构成，连接筒(29)与外中心管(8)套接，防转短套(30)与中心管(6)丝扣连接，解封锁块(31)装于防转短套(30)的锁块槽内，下接头(32)与中心管(6)丝扣连接。

液压式自验封卡瓦封隔器
技术领域
本实用新型涉及一种液压式自验封卡瓦封隔器，可在油水井措施施工中实现封隔器坐封、验封一次完成，属于石油开发过程中使用的井筒工具。
技术背景
目前，国内在油水井措施施工中多使用双向锚定液压式封隔器，该种封隔器无自验封机构，在封隔器坐封时不能检验封隔器胶筒密封性能，验封需要通过油套环空打压，观察压力变化或油管返水情况进行判断，造成施工过程中的复杂。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种液压式自验封卡瓦封隔器，解决以往封隔器坐封、验封不能一次完成，验封困难的问题。本实用新型的液压式自验封卡瓦封隔器，满足液压式封隔器坐封后自验封上、下密封胶筒的要求，结构新颖，现场使用便捷。
本实用新型采用如下的技术方案，即一种液压式自验封卡瓦封隔器由上到下依次由上部下入解封机构、坐封验封机构、锁紧机构、传压锚定机构和下部防扭连接机构构成，包括有上接头、中心管、外中心管、下接头和分别安装在中心管、外中心管外壁或中心管和外中心管之间的活塞、锁块、销钉、胶筒组、隔环、卡瓦和缸套，其特征在于上接头底部接中心管，上接头与上部下入解封机构相连，上部下入解封机构底端用螺钉固定在外中心管的外壁上，外中心管套在中心管外部并用中心管锁块锁定，外中心管向下延伸至连接筒内的防转短套的位置，下接头密封连接在中心管底端。
本实用新型的液压式自验封卡瓦封隔器，其上部下入解封机构由解封外筒、解封剪钉、平衡缸套、平衡活塞构成，解封外筒由解封剪钉固定在外壁上，解封外筒底部和上接头根部之间安装有平衡缸套，平衡缸套与上接头下部相接的中心管间的环行腔体里装有平衡活塞，平衡活塞底部安装有上胶筒座，上胶筒座下部用螺钉将上胶筒座固定在外中心管上。
液压式自验封卡瓦封隔器的坐封验封机构，连接在上部下入解封机构下部，从上至下依次由上胶筒组、验封构件和下胶筒组构成，其套装在外中心管的外壁上，验封构件由验封套、验封活塞构成，验封活塞与外中心管焊接，验封套上开有验封套传压孔，在验封构件的验封活塞覆盖的外中心管上开外中心管传压孔。
其上、下两组胶筒都采用三段组合式胶筒，每段胶筒间装有隔环，胶筒组两端胶筒硬度高于中间胶筒，每组胶筒两端的胶筒都硫化有保护伞。
液压式自验封卡瓦封隔器的锁紧机构安装在坐封验封机构底部的外中心管外壁上，由下胶筒座、锁环、限锁外套和锁定主体构成，锁定主体与外中心管套接；下胶筒座与锁环套接并与限锁外套丝扣连接后与锁定主体套接
液压式自验封卡瓦封隔器的传压锚定机构安装在锁紧机构的外中心管外壁上，由控制活塞、中心管琐块、剪钉、活塞琐块、下行活塞、上锥体、卡瓦筒、卡瓦、簧片、下锥体和锁环构成，外中心管与中心管套连接并用中心管锁块锁定；下行活塞与上锥体丝扣连接后与外中心管套接，定位于外中心管台阶右侧并用活塞锁块锁定；控制活塞与外中心管、下行活塞套接，并用坐封剪钉固定；卡瓦、簧片镶装于卡瓦筒后与外中心管套接并与上锥体丝扣连接；下锥体与锁环套接；此外在控制活塞覆盖的外中心管内部的中心管壁上开有中心管传压孔。
自中心管传压孔到其上部被上部胶筒组覆盖的中心管位置，中心管外壁与外中心管内壁间留有间隙。
液压式自验封卡瓦封隔器的下部防扭连接机构，其安装在传压锚定机构的底部，由连接筒、防转短节、解封锁块和下接头构成，连接筒与外中心管套接，防转短套与中心管丝扣连接；解封锁块装于防转短套的锁块槽内；下接头与中心管丝扣连接。
本实用新型的工作过程如下，首先将装有本实用新型的管柱下到指定深度后，从油管内加压，高压液体经中心管的传压孔将压力传到控制活塞、下行活塞上，在高压液体作用剪断坐封剪钉，下行活塞下行将卡瓦撑开并锚定在套管上，同时控制活塞锁块被释放，此时液压力推动控制活塞上行，压缩上下两组胶筒，封隔油套管环形空间。与此同时，该封隔器的锁紧机构锁环与锁定主体上的三角牙形锁齿锁紧，防止封隔件回弹。
封隔器坐封完成后，继续提高油管压力，高压液体经中心管传压孔、外中心管传压孔、验封套传压孔进入套管、外筒和压缩膨胀后胶筒所形成的密封环腔内，检验胶筒的密封性能。
需要解封时，只需上提油管，锚定机构不动，中心管随管柱一起上行，解封剪钉被剪断，释放解封锁块，再上行，上拔上锥体，卡瓦脱离套管，封隔器完全解封。
附图说明
图1，液压式自验封卡瓦封隔器结构示意图，
图1中，上接头1、解封外筒2、解封剪钉3、平衡缸套4、平衡活塞5、中心管6、上胶筒座7、外中心管8、上胶筒组9、隔环10、验封套11、验封活塞12、下胶筒组13、下胶筒座14、锁环15、限锁外套16、锁定主体17、控制活塞18、中心管锁块19、剪钉20、活塞锁块21、下行活塞22、上锥体23、卡瓦筒24、卡瓦25、簧片26、下锥体27、锁环28、连接筒29、防转短套30、解封锁块31、下接头32、中心管传压孔33、验封套传压孔34、外中心管传压孔35、保护伞36。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的结构予以进一步说明，本实用新型的液压式自验封卡瓦封隔器由上到下依次由上部下入解封机构、坐封验封机构、锁紧机构、传压锚定机构和下部防扭连接机构构成，包括有上接头1、中心管6、外中心管8、下接头32和安装在中心管、外中心管外壁或中心管和外中心管之间的活塞、锁块、销钉、胶筒组、隔环、卡瓦和缸套等构件，其特征在于上接头1底部接中心管6，上接头1与上部下入解封机构相连，上部下入解封机构底端用螺钉固定在外中心管的外壁上，外中心管套在中心管外部并用中心管锁块19锁定，外中心管8自上部下入解封机构底部向下延伸至连接筒29内的防转短套30的位置，下接头32密封连接在中心管6底端。
本实用新型的液压式自验封卡瓦封隔器，其上部下入解封机构由解封外筒2、解封剪钉3、平衡缸套4、平衡活塞5构成，解封外筒2由解封剪钉3固定在上接头1的外壁上，解封外筒2底部和上接头1根部之间安装有平衡缸套4，平衡缸套4与上接头1下部相接的中心管间的环行腔体里装有平衡活塞5，平衡活塞5底部安装有上胶筒座7，上胶筒座7下部用螺钉将上胶筒座7固定在外中心管6上。
液压式自验封卡瓦封隔器的坐封验封机构，连接在上部下入解封机构下部，从上至下依次由上胶筒组9、验封构件和下胶筒组13构成，其套装在外中心管8的外壁上，验封构件由验封套11、验封活塞12构成，验封活塞12与外中心管8焊接，验封套上开有验封套传压孔34，在验封构件的验封活塞覆盖的外中心管上开外中心管传压孔35。
其上下两组胶筒都采用三段组合式胶筒，每段胶筒间装有隔环10，胶筒组两端胶筒硬度高于中间胶筒，每组胶筒两端的胶筒都硫化有保护伞36。
锁紧机构安装在坐封验封机构底部的外中心管外壁上，由下胶筒座14、锁环15、限锁外套16和锁定主体17构成，锁定主体17与外中心管8套接；下胶筒座14与锁环15套接并与限锁外套16丝扣连接后与锁定主体17套接。
液压式自验封卡瓦封隔器的传压锚定机构由控制活塞18、中心管琐块19、剪钉20、活塞琐块21、下行活塞22、上锥体23、卡瓦筒24、卡瓦25、簧片26、下锥体27和锁环28构成，中心管锁块19锁定外中心管与中心管；下行活塞22与上锥体23丝扣连接后与外中心管8套接，定位于外中心管8台阶右侧并用活塞锁块21锁定；控制活塞18与外中心管8、下行活塞22套接，并用坐封剪钉20固定；卡瓦25、簧片26镶装于卡瓦筒24后与外中心管8套接并与上锥体23丝扣连接；下锥体27与锁环28套接；此外在控制活塞18附近的中心管壁上开有中心管传压孔33。
自中心管传压孔33到其上部被上部胶筒组覆盖的中心管位置，中心管6外壁与外中心管8内壁间留有间隙。
下部防扭连接机构，由连接筒29、防转短节30、解封锁块31和下接头32构成，连接筒29与外中心管8套接，防转短套30与中心管6丝扣连接；解封锁块31装于防转短套30的锁块槽内；下接头32与中心管丝扣连接。
液压式自验封封隔器经现场试验，实现了在施工中过程中坐封、验封一次完成功能，满足油井生产的要求。