水平井自扶正平衡堵水封隔器.pdf

水平井自扶正平衡堵水封隔器，它涉及一种封隔器。本实用新型解决了现有的封隔器堵水管柱起下困难、损坏堵水管柱和套管、释放后封隔器密封效果较差的问题。中心管(4)与上接头(1)和下接头(26)螺纹连接，上外壳体(7)与上接头(1)螺纹连接，衬管(8)套装在卡簧座(3)下部的中心管(4)上，扶正机构(11)通过内锁块(12)和外锁块(13)固定在锥体(10)的下部，胶筒组件(14)套装在扶正机构(11)下部的衬管(8)上，下外壳体(20)的下端与下接头(26)螺纹连接。本实用新型减小了需要的坐封压力，保证封隔器工作状态下不解封，起到保护胶筒和减小管柱起下摩擦阻力的作用，释放封隔器时，上扶正球可向外扩径，使封隔器居中，保证了密封效果。

1、  水平井自扶正平衡堵水封隔器，它包括上接头(1)、解封销钉(2)、卡簧座(3)、中心管(4)、卡簧(5)、卡簧下压帽(6)、上外壳体(7)、衬管(8)、连接体(9)、锥体(10)、扶正机构(11)、内锁块(12)、外锁块(13)、胶筒组件(14)、坐封销钉(15)、上坐封活塞(16)、下平衡活塞(17)、限位卡簧(18)、隔离座(19)、下外壳体(20)、销钉(21)、下部平衡辅助活塞(22)、下坐封活塞(23)、下扶正球帽(24)、下扶正球(25)和下接头(26)；其特征在于中心管(4)与上接头(1)和下接头(26)螺纹连接，上外壳体(7)的上端套装在上接头(1)上并与上接头(1)的上台肩端面(1-1)相靠，上外壳体(7)与上接头(1)螺纹连接，卡簧座(3)套在中心管(4)上并通过解封销钉(2)固定在上接头(1)上，卡簧(5)安装在卡簧座(3)的卡簧槽(3-1)内，卡簧下压帽(6)置于卡簧座(3)与上外壳体(7)之间并与卡簧座(3)的下部螺纹连接，衬管(8)套装在卡簧座(3)下部的中心管(4)上，锥体(10)套装在衬管(8)上，连接体(9)置于上外壳体(7)和锥体(10)之间，连接体(9)与上外壳体(7)和锥体(10)螺纹连接，扶正机构(11)通过内锁块(12)和外锁块(13)固定在锥体(10)的下部，胶筒组件(14)套装在扶正机构(11)下部的衬管(8)上，下外壳体(20)的上端面与胶筒组件(14)的下端面相靠，下外壳体(20)的下端与下接头(26)螺纹连接，上坐封活塞(16)置于下外壳体(20)和衬管(8)之间并通过坐封销钉(15)固定在下外壳体(20)上，下平衡活塞(17)的上端与上坐封活塞(16)的内台肩端面(16-1)相靠并套装在衬管(8)下部的中心管(4)上，隔离座(19)置于下平衡活塞(17)下部且位于中心管(4)的上进液孔(4-1)处，隔离座(19)的上部通过限位卡簧(18)固定在中心管(4)上，隔离座(19)的下部置于中心管(4)的下进液孔(4-2)处，下部平衡辅助活塞(22)套在隔离座(19)上并通过销钉(21)固定在上坐封活塞(16)的下部，下坐封活塞(23)置于下部平衡辅助活塞(22)的下部并套装在隔离座(19)上，下扶正球(25)通过下扶正球帽(24)镶嵌在下接头(26)上的环槽(26-1)内。

2、  根据权利要求1所述的水平井自扶正平衡堵水封隔器，其特征在于扶正机构(11)由扶正球座上壳(11-1)、上扶正球(11-2)、上扶正球帽(11-3)和扶正球座主体(11-4)组成；上扶正球(11-2)通过上扶正球帽(11-3)固定在扶正球座主体(11-4)内，扶正球座上壳(11-1)与扶正球座主体(11-4)螺纹连接。

3、  根据权利要求1所述的水平井自扶正平衡堵水封隔器，其特征在于胶筒组件(14)由保护胶筒(14-1)、隔环(14-2)和密封胶筒(14-3)组成；保护胶筒(14-1)和密封胶筒(14-3)由上至下交替设置，保护胶筒(14-1)与密封胶筒(14-3)之间及保护胶筒(14-1)和密封胶筒(14-3)的外端均设有隔环(14-2)。

4、  根据权利要求1所述的水平井自扶正平衡堵水封隔器，其特征在于本实用新型还包括多个密封圈(27)，在上接头(1)与中心管(4)之间、上接头(1)与上外壳体(7)之间、卡簧座(3)与中心管(4)之间、卡簧座(3)与上外壳体(7)之间、衬管(8)与上坐封活塞(16)之间、中心管(4)与下平衡活塞(17)之间、上坐封活塞(16)与下平衡活塞(17)之间、隔离座(19)与上坐封活塞(16)之间、下部平衡辅助活塞(22)与隔离座(19)之间、下部平衡辅助活塞(22)与上坐封活塞(16)之间、下坐封活塞(23)与隔离座(19)之间、下坐封活塞(23)与下外壳体(20)之间、下接头(26)与下外壳体(20)之间均设有密封圈(27)。

水平井自扶正平衡堵水封隔器
技术领域
本实用新型涉及一种封隔器。
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隔后可以实现分层采出，从而实现油井的层间调整。在水平井堵水管柱起下作业中，由于管柱和套管壁的摩擦以及堵水管柱须过弯曲段，堵水管柱起下困难，而且损坏堵水管柱和套管，下至水平段后，封隔器在管柱重力作用下要贴在套管壁下侧，释放后封隔器密封效果较差，因此常规的封隔器根本不能适应水平井的要求。
实用新型内容
本实用新型提供一种水平井自扶正平衡堵水封隔器，以解决现有的封隔器由于管柱和套管壁的摩擦以及堵水管柱须过弯曲段使堵水管柱起下困难、损坏堵水管柱和套管、释放后封隔器密封效果差、常规的封隔器不能适应水平井的要求的问题。本实用新型包括上接头、解封销钉、卡簧座、中心管、卡簧、卡簧下压帽、上外壳体、衬管、连接体、锥体、扶正机构、内锁块、外锁块、胶筒组件、坐封销钉、上坐封活塞、下平衡活塞、限位卡簧、隔离座、下外壳体、销钉、下部平衡辅助活塞、下坐封活塞、下扶正球帽、下扶正球和下接头；中心管与上接头和下接头螺纹连接，上外壳体的上端套装在上接头上并与上接头的上台肩端面相靠，上外壳体与上接头螺纹连接，卡簧座套在中心管上并通过解封销钉固定在上接头上，卡簧安装在卡簧座的卡簧槽内，卡簧下压帽置于卡簧座与上外壳体之间并与卡簧座的下部螺纹连接，衬管套装在卡簧座下部的中心管上，锥体套装在衬管上，连接体置于上外壳体和锥体之间，连接体与上外壳体和锥体螺纹连接，扶正机构通过内锁块和外锁块固定在锥体的下部，胶筒组件套装在扶正机构下部的衬管上，下外壳体的上端面与胶筒组件的下端面相靠，下外壳体的下端与下接头螺纹连接，上坐封活塞置于下外壳体和衬管之间并通过坐封销钉固定在下外壳体上，下平衡活塞的上端与上坐封活塞的内台肩端面相靠并套装在衬管下部的中心管上，隔离座置于下平衡活塞下部且位于中心管的上进液孔处，隔离座的上部通过限位卡簧固定在中心管上，隔离座的下部置于中心管的下进液孔处，下部平衡辅助活塞套在隔离座上并通过销钉固定在上坐封活塞的下部，下坐封活塞置于下部平衡辅助活塞的下部并套装在隔离座上，下扶正球通过下扶正球帽镶嵌在下接头上的环槽内。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型采用双级坐封活塞设计，在不增加工具外径尺寸的情况下增大了坐封面积，减小了需要的坐封压力；采用两级平衡活塞设计，使解封销钉在胶筒上下有压差时不受剪切，保护解封销钉，保证封隔器工作状态下不解封；封隔器两端设计了扶正球，起到保护胶筒和减小管柱起下摩擦阻力的作用，释放封隔器时，上扶正球可向外扩径，使封隔器居中，保证了密封效果。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构半剖视图，图2是图1的A部放大图，图3是图1的B部放大图，图4是图1的C部放大图，图5是图1的D部放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-5说明本实施方式，本实施方式包括上接头1、解封销钉2、卡簧座3、中心管4、卡簧5、卡簧下压帽6、上外壳体7、衬管8、连接体9、锥体10、扶正机构11、内锁块12、外锁块13、胶筒组件14、坐封销钉15、上坐封活塞16、下平衡活塞17、限位卡簧18、隔离座19、下外壳体20、销钉21、下部平衡辅助活塞22、下坐封活塞23、下扶正球帽24、下扶正球25和下接头26；中心管4与上接头1和下接头26螺纹连接，上外壳体7的上端套装在上接头1上并与上接头1的上台肩端面1-1相靠，上外壳体7与上接头1螺纹连接，卡簧座3套在中心管4上并通过解封销钉2固定在上接头1上，卡簧5安装在卡簧座3的卡簧槽3-1内，卡簧下压帽6置于卡簧座3与上外壳体7之间并与卡簧座3的下部螺纹连接，衬管8套装在卡簧座3下部的中心管4上，锥体10套装在衬管8上，连接体9置于上外壳体7和锥体10之间，连接体9与上外壳体7和锥体10螺纹连接，扶正机构11通过内锁块12和外锁块13固定在锥体10的下部，胶筒组件14套装在扶正机构11下部的衬管8上，下外壳体20的上端面与胶筒组件14的下端面相靠，下外壳体20的下端与下接头26螺纹连接，上坐封活塞16置于下外壳体20和衬管8之间并通过坐封销钉15固定在下外壳体20上，下平衡活塞17的上端与上坐封活塞16的内台肩端面16-1相靠并套装在衬管8下部的中心管4上，隔离座19置于下平衡活塞17下部且位于中心管4的上进液孔4-1处，隔离座19的上部通过限位卡簧18固定在中心管4上，隔离座19的下部置于中心管4的下进液孔4-2处，下部平衡辅助活塞22套在隔离座19上并通过销钉21固定在上坐封活塞16的下部，下坐封活塞23置于下部平衡辅助活塞22的下部并套装在隔离座19上，下扶正球25通过下扶正球帽24镶嵌在下接头26上的环槽26-1内。封隔器钢体外径φ106mm，扶正钢球最大外径φ110mm，坐封时，液体经中心管下部的上、下进液孔分别进入下平衡活塞和下坐封活塞下部，推动上坐封活塞剪断坐封销钉，上行压缩保护胶筒和密封胶筒，使它们径向扩径封隔油套环形空间，在此过程中，衬管也随之上行，当衬管上的缺口与内锁块位置对应时，内锁块和外锁块失去内部支撑向内收，当衬管上行使其上端的丝扣与卡簧挂上后，坐封完成，中心管内压力泄掉后，保护胶筒和密封胶筒不能回收，解封时上提管柱，中心管上行，保护胶筒和密封胶筒在套管摩擦力作用下不能上行，从而断解封销钉，保护胶筒和密封胶筒在自身弹力作用下收回，完成解封。
具体实施方式二：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式中扶正机构11由扶正球座上壳11-1、上扶正球11-2、上扶正球帽11-3和扶正球座主体11-4组成；上扶正球11-2通过上扶正球帽11-3固定在扶正球座主体11-4内，扶正球座上壳11-1与扶正球座主体11-4螺纹连接。下井时可起到一定的扶正和减小摩擦的作用，坐封时扶正球座主体被推动上行，上扶正球沿锥体的锥面上行，向外扩径，使封隔器居中，保证密封效果。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式中胶筒组件14由保护胶筒14-1、隔环14-2和密封胶筒14-3组成；保护胶筒14-1和密封胶筒14-3由上至下交替设置，保护胶筒14-1与密封胶筒14-3之间及保护胶筒14-1和密封胶筒14-3的外端均设有隔环14-2。解封时上提管柱，保护胶筒和密封胶筒在套管摩擦力作用下不能上行，从而断解封销钉，保护胶筒和密封胶筒在自身弹力作用下收回，完成解封。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同的是：本实施方式还增加有多个密封圈27，在上接头1与中心管4之间、上接头1与上外壳体7之间、卡簧座3与中心管4之间、卡簧座3与上外壳体7之间、衬管8与上坐封活塞16之间、中心管4与下平衡活塞17之间、上坐封活塞16与下平衡活塞17之间、隔离座19与上坐封活塞16之间、下部平衡辅助活塞22与隔离座19之间、下部平衡辅助活塞22与上坐封活塞16之间、下坐封活塞23与隔离座19之间、下坐封活塞23与下外壳体20之间、下接头26与下外壳体20之间均设有密封圈27。如此设置是为了实现整个装置的良好密封。