新型液压扶正封隔器的制作方法
专利名称：新型液压扶正封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种油田用于油、水井的井下封隔工具。
背景技术：
中国专利局于1999年9月1日公告了一种堵水封隔器，公告号2336086，申请号为98210451.0。如图2所示，该封隔器在油田实施过程中存在以下不足之处(1)在封隔器释放过程中，上挡环37保持不动，下挡环40沿着衬管38上行压缩胶筒39。由于胶筒39在被压缩的过程中，衬管38保持不动，随着胶筒下端压缩变形的增加，与衬管38外壁的摩擦力也随之增加，在坐封力一定的条件下，不利于胶筒上端的压缩变形。
(2)由于胶筒39轴向尺寸比较短，在封隔器释放过程中不利于胶筒的扶正、居中，影响封隔器的密封性能。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种改进胶筒的坐封机构，以利于提高封隔器的密封性能和使用寿命的新型液压扶正封隔器。
本实用新型主要由上接头、中心管、边胶筒、中胶筒、上衬管、密封圈、上平衡活塞、下衬管、承压套、下平衡活塞、坐封套、锁紧环、锁紧套、剪切块、定位套、坐封销钉、调节环、下接头、扶正套、钢球、锥体、扶正环、承压座、坐封活塞、定位体组成。
其中首先在上衬管上端依次套入边胶筒、中胶筒、扶正环，从中心管上端装入上接头，分别与中心管和扶正套通过丝扣连接在一起；从中心管下端套入坐封套，与承压套之间通过丝扣连接在一起；将锁紧环、锁紧套通过丝扣连接在一起，从中心管下端套入，在锁紧套外表面装入剪切块，然后从下端套入定位套，与坐封套之间通过丝扣连接在一起；将调节环、下接头通过丝扣连接在一起，从中心管下端装入，下接头和中心管之间通过丝扣连接在一起，调节调节环，装入坐封销钉；其次将定位体从中心管下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管上端依次套入坐封活塞、下平衡活塞、承压套，位于定位体之上；将上平衡活塞从下衬管下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管上端套入，并装入承压套之内；将承压座从上衬管上端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管上端套入，承压座和承压套之间通过密封圈密封丝扣连接在一起；再将锥体与上衬管上端通过丝扣连接在一起；将钢球装入扶正套上的锥孔内，然后从中心管上端套入，位于扶正环之上。
本实用新型与已有技术相比具有如下优点(1)合理设计了封隔器胶筒的坐封方式，即通过衬管的上行压缩胶筒，以利于胶筒两端压缩变形的均匀分布；(2)合理设计了强制扶正机构，即通过液压推动锥体上行，使扶正器进入工作状态，保证在封隔器释放过程中胶筒的扶正、居中，以利于提高封隔器的密封性能和使用寿命；(3)合理设计衬管结构及平衡机构，以避免封隔器在使用过程中的提前解封。
图1为本实用新型结构简图；
图2为已有封隔器结构简图。
具体实施方式
本实用新型主要由上接头1、中心管2、边胶筒7、中胶筒8、上衬管9、密封圈11、上平衡活塞12、下衬管13、承压套14、下平衡活塞15、坐封套18、锁紧环19、锁紧套20、剪切块21、定位套22、坐封销钉23、调节环24、下接头25、扶正套3、钢球4、锥体5、扶正环6、承压座10、坐封活塞16、定位体17组成。
其中首先在上衬管9上端依次套入边胶筒7、中胶筒8、扶正环6，从中心管2上端装入上接头1，分别与中心管2和扶正套3通过丝扣连接在一起；从中心管2下端套入坐封套18，与承压套14之间通过丝扣连接在一起；将锁紧环19、锁紧套20通过丝扣连接在一起，从中心管2下端套入，在锁紧套20外表面装入剪切块21，然后从下端套入定位套22，与坐封套18之间通过丝扣连接在一起；将调节环24、下接头25通过丝扣连接在一起，从中心管2下端装入，下接头25和中心管2之间通过丝扣连接在一起，调节调节环24，装入坐封销钉23；其次将定位体17从中心管2下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管2上端依次套入坐封活塞16、下平衡活塞15、承压套14，位于定位体17之上；将上平衡活塞12从下衬管13下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管2上端套入，并装入承压套14之内；将承压座10从上衬管9上端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管2上端套入，承压座10和承压套14之间通过密封圈11密封丝扣连接在一起；再将锥体5与上衬管9上端通过丝扣连接在一起；将钢球4装入扶正套3上的锥孔29内，然后从中心管2上端套入，位于扶正环6之上。
本实用新型的坐封机构由中心管2、上衬管9、承压座10、承压套14、坐封活塞16、定位体17、坐封套18等组成。液压经中心管2下部的进液孔26推动坐封活塞16、承压套14、承压座10上行，带动上衬管9上行压缩胶筒。
本实用新型的扶正机构由扶正套3、钢球4、锥体5等组成，钢球4安装在扶正套3上的锥孔29内，并由锥体5的上端进行限位，保证钢球4处于浮动状态，可顺利起下。封隔器坐封时，上衬管9上行推动锥体5上行，通过锥体5上的锥面30将钢球4沿锥孔29顶出，实现扶正的功能。
本实用新型的锁紧机构由坐封套18、中心管2、锁紧环19、锁紧套20、剪切块21、定位套22等组成，封隔器坐封时由定位套22上的限位台阶27通过锁紧套20带动锁紧环19沿中心管2下部的锯齿扣28上行，泄掉坐封压力后，锁紧环19与锯齿扣28形成止退，并通过锁紧套20、剪切块21限制坐封套18的下行，保证胶筒始终处于压缩状态。
本实用新型的平衡机构由上衬管9、承压座10、上平衡活塞12、下衬管13、承压套14组成上平衡缸；由下衬管13、承压套14、中心管2、下平衡活塞15、定位体17、坐封套18组成下平衡缸。
本实用新型的解封机构由坐封套18、锁紧环19、锁紧套20、剪切块21等组成，上提中心管2，经锁紧环19使坐封套18和锁紧套20之间产生相对运动，剪切块21被剪断，坐封套18下行，封隔器解封。
现场使用时，封隔器上接头1、下接头25分别与油管丝扣连接，按设计要求下至预定位置。封隔器坐封时，从油管内加液压，液压经中心管2上的进液孔26作用在坐封活塞16上，推动下平衡活塞15、承压套14、承压座10，上衬管9、锥体5，压缩边胶筒7、中胶筒8，封隔油套环形空间。并带动坐封套18、定位套22上行，坐封销钉23被剪断；在锥体5上行过程中将钢球4顶出，实现扶正的功能，在定位套22上行过程中，经锁紧套20带动锁紧环19沿中心管2下部的锯齿扣28上行，实现止退的功能，使边胶筒7、中胶筒8始终处于坐封状态。
封隔器处于坐封状态时，由于两级平衡活塞缸的作用，无论边胶筒7上部承压还是下部承压，剪切块21均不受力，保持封隔器始终处于坐封状态。
封隔器解封时，上提中心管2，带动锁紧环19、锁紧套20上行，在边胶筒7、中胶筒8与套管摩擦力的作用下，使承压座10、承压套14、坐封套18、定位套22保持不动，坐封套18和锁紧套20之间产生相对运动，剪切块21受力而剪断；在边胶筒7、中胶筒8弹力作用下，承压座10、承压套14、坐封套18、定位套22下行，边胶筒7、中胶筒8复原，同时带动上衬管9、锥体5下行，钢球4收回，完成封隔器的解封。
权利要求1.新型液压扶正封隔器主要由上接头(1)、中心管(2)、边胶筒(7)、中胶筒(8)、上衬管(9)、密封圈(11)、上平衡活塞(12)、下衬管(13)、承压套(14)、下平衡活塞(15)、坐封套(18)、锁紧环(19)、锁紧套(20)、剪切块(21)、定位套(22)、坐封销钉(23)、调节环(24)、下接头(25)组成，其中在上衬管(9)上端依次套入边胶筒(7)、中胶筒(8)、扶正环(6)，从中心管(2)上端装入上接头(1)，分别与中心管(2)和扶正套(3)通过丝扣连接在一起；从中心管(2)下端套入坐封套(18)，与承压套(14)之间通过丝扣连接在一起；将锁紧环(19)、锁紧套(20)通过丝扣连接在一起，从中心管(2)下端套入，在锁紧套(20)外表面装入剪切块(21)，然后从下端套入定位套(22)，与坐封套(18)之间通过丝扣连接在一起；将调节环(24)、下接头(25)通过丝扣连接在一起，从中心管(2)下端装入，下接头(25)和中心管(2)之间通过丝扣连接在一起，调节调节环(24)，装入坐封销钉(23)；其特征在于它还包括扶正套(3)、钢球(4)、锥体(5)、扶正环(6)、承压座(10)、坐封活塞(16)、定位体(17)部件；其中将定位体(17)从中心管(2)下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管(2)上端依次套入坐封活塞(16)、下平衡活塞(15)、承压套(14)，位于定位体(17)之上；将上平衡活塞(12)从下衬管(13)下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管(2)上端套入，并装入承压套(14)之内；将承压座(10)从上衬管(9)上端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管(2)上端套入，承压座(10)和承压套(14)之间通过密封圈(11)密封丝扣连接在一起；再将锥体(5)与上衬管(9)上端通过丝扣连接在一起；将钢球(4)装入扶正套(3)上的锥孔(29)内，然后从中心管(2)上端套入，位于扶正环(6)之上。
专利摘要新型液压扶正封隔器属于一种油田用于油、水井的井下封隔工具，为了有利于提高封隔器的密封性能和使用寿命，本实用新型合理设计了封隔器胶筒的座封机构及扶正机构，将锥体5与上衬管9上端通过丝扣连接在一起；将钢球4装入扶正套3上的锥孔29内，然后从中心管2上端套入，位于扶正环6之上，它适用于直井、定向井的分层堵水和注水，具有保证封隔器在释放过程中胶筒的扶正与居中，且有利于提高封隔器的密封性能等优点。
文档编号E21B33/12GK2646374SQ20032011144
公开日2004年10月6日 申请日期2003年10月14日 优先权日2003年10月14日
发明者杨志鹏 申请人:大庆油田有限责任公司
技术领域：
本实用新型属于一种油田用于油、水井的井下封隔工具。
背景技术：
中国专利局于1999年9月1日公告了一种堵水封隔器，公告号2336086，申请号为98210451.0。如图2所示，该封隔器在油田实施过程中存在以下不足之处(1)在封隔器释放过程中，上挡环37保持不动，下挡环40沿着衬管38上行压缩胶筒39。由于胶筒39在被压缩的过程中，衬管38保持不动，随着胶筒下端压缩变形的增加，与衬管38外壁的摩擦力也随之增加，在坐封力一定的条件下，不利于胶筒上端的压缩变形。
(2)由于胶筒39轴向尺寸比较短，在封隔器释放过程中不利于胶筒的扶正、居中，影响封隔器的密封性能。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种改进胶筒的坐封机构，以利于提高封隔器的密封性能和使用寿命的新型液压扶正封隔器。
本实用新型主要由上接头、中心管、边胶筒、中胶筒、上衬管、密封圈、上平衡活塞、下衬管、承压套、下平衡活塞、坐封套、锁紧环、锁紧套、剪切块、定位套、坐封销钉、调节环、下接头、扶正套、钢球、锥体、扶正环、承压座、坐封活塞、定位体组成。
其中首先在上衬管上端依次套入边胶筒、中胶筒、扶正环，从中心管上端装入上接头，分别与中心管和扶正套通过丝扣连接在一起；从中心管下端套入坐封套，与承压套之间通过丝扣连接在一起；将锁紧环、锁紧套通过丝扣连接在一起，从中心管下端套入，在锁紧套外表面装入剪切块，然后从下端套入定位套，与坐封套之间通过丝扣连接在一起；将调节环、下接头通过丝扣连接在一起，从中心管下端装入，下接头和中心管之间通过丝扣连接在一起，调节调节环，装入坐封销钉；其次将定位体从中心管下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管上端依次套入坐封活塞、下平衡活塞、承压套，位于定位体之上；将上平衡活塞从下衬管下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管上端套入，并装入承压套之内；将承压座从上衬管上端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管上端套入，承压座和承压套之间通过密封圈密封丝扣连接在一起；再将锥体与上衬管上端通过丝扣连接在一起；将钢球装入扶正套上的锥孔内，然后从中心管上端套入，位于扶正环之上。
本实用新型与已有技术相比具有如下优点(1)合理设计了封隔器胶筒的坐封方式，即通过衬管的上行压缩胶筒，以利于胶筒两端压缩变形的均匀分布；(2)合理设计了强制扶正机构，即通过液压推动锥体上行，使扶正器进入工作状态，保证在封隔器释放过程中胶筒的扶正、居中，以利于提高封隔器的密封性能和使用寿命；(3)合理设计衬管结构及平衡机构，以避免封隔器在使用过程中的提前解封。
图1为本实用新型结构简图；
图2为已有封隔器结构简图。
具体实施方式
本实用新型主要由上接头1、中心管2、边胶筒7、中胶筒8、上衬管9、密封圈11、上平衡活塞12、下衬管13、承压套14、下平衡活塞15、坐封套18、锁紧环19、锁紧套20、剪切块21、定位套22、坐封销钉23、调节环24、下接头25、扶正套3、钢球4、锥体5、扶正环6、承压座10、坐封活塞16、定位体17组成。
其中首先在上衬管9上端依次套入边胶筒7、中胶筒8、扶正环6，从中心管2上端装入上接头1，分别与中心管2和扶正套3通过丝扣连接在一起；从中心管2下端套入坐封套18，与承压套14之间通过丝扣连接在一起；将锁紧环19、锁紧套20通过丝扣连接在一起，从中心管2下端套入，在锁紧套20外表面装入剪切块21，然后从下端套入定位套22，与坐封套18之间通过丝扣连接在一起；将调节环24、下接头25通过丝扣连接在一起，从中心管2下端装入，下接头25和中心管2之间通过丝扣连接在一起，调节调节环24，装入坐封销钉23；其次将定位体17从中心管2下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管2上端依次套入坐封活塞16、下平衡活塞15、承压套14，位于定位体17之上；将上平衡活塞12从下衬管13下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管2上端套入，并装入承压套14之内；将承压座10从上衬管9上端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管2上端套入，承压座10和承压套14之间通过密封圈11密封丝扣连接在一起；再将锥体5与上衬管9上端通过丝扣连接在一起；将钢球4装入扶正套3上的锥孔29内，然后从中心管2上端套入，位于扶正环6之上。
本实用新型的坐封机构由中心管2、上衬管9、承压座10、承压套14、坐封活塞16、定位体17、坐封套18等组成。液压经中心管2下部的进液孔26推动坐封活塞16、承压套14、承压座10上行，带动上衬管9上行压缩胶筒。
本实用新型的扶正机构由扶正套3、钢球4、锥体5等组成，钢球4安装在扶正套3上的锥孔29内，并由锥体5的上端进行限位，保证钢球4处于浮动状态，可顺利起下。封隔器坐封时，上衬管9上行推动锥体5上行，通过锥体5上的锥面30将钢球4沿锥孔29顶出，实现扶正的功能。
本实用新型的锁紧机构由坐封套18、中心管2、锁紧环19、锁紧套20、剪切块21、定位套22等组成，封隔器坐封时由定位套22上的限位台阶27通过锁紧套20带动锁紧环19沿中心管2下部的锯齿扣28上行，泄掉坐封压力后，锁紧环19与锯齿扣28形成止退，并通过锁紧套20、剪切块21限制坐封套18的下行，保证胶筒始终处于压缩状态。
本实用新型的平衡机构由上衬管9、承压座10、上平衡活塞12、下衬管13、承压套14组成上平衡缸；由下衬管13、承压套14、中心管2、下平衡活塞15、定位体17、坐封套18组成下平衡缸。
本实用新型的解封机构由坐封套18、锁紧环19、锁紧套20、剪切块21等组成，上提中心管2，经锁紧环19使坐封套18和锁紧套20之间产生相对运动，剪切块21被剪断，坐封套18下行，封隔器解封。
现场使用时，封隔器上接头1、下接头25分别与油管丝扣连接，按设计要求下至预定位置。封隔器坐封时，从油管内加液压，液压经中心管2上的进液孔26作用在坐封活塞16上，推动下平衡活塞15、承压套14、承压座10，上衬管9、锥体5，压缩边胶筒7、中胶筒8，封隔油套环形空间。并带动坐封套18、定位套22上行，坐封销钉23被剪断；在锥体5上行过程中将钢球4顶出，实现扶正的功能，在定位套22上行过程中，经锁紧套20带动锁紧环19沿中心管2下部的锯齿扣28上行，实现止退的功能，使边胶筒7、中胶筒8始终处于坐封状态。
封隔器处于坐封状态时，由于两级平衡活塞缸的作用，无论边胶筒7上部承压还是下部承压，剪切块21均不受力，保持封隔器始终处于坐封状态。
封隔器解封时，上提中心管2，带动锁紧环19、锁紧套20上行，在边胶筒7、中胶筒8与套管摩擦力的作用下，使承压座10、承压套14、坐封套18、定位套22保持不动，坐封套18和锁紧套20之间产生相对运动，剪切块21受力而剪断；在边胶筒7、中胶筒8弹力作用下，承压座10、承压套14、坐封套18、定位套22下行，边胶筒7、中胶筒8复原，同时带动上衬管9、锥体5下行，钢球4收回，完成封隔器的解封。
权利要求1.新型液压扶正封隔器主要由上接头(1)、中心管(2)、边胶筒(7)、中胶筒(8)、上衬管(9)、密封圈(11)、上平衡活塞(12)、下衬管(13)、承压套(14)、下平衡活塞(15)、坐封套(18)、锁紧环(19)、锁紧套(20)、剪切块(21)、定位套(22)、坐封销钉(23)、调节环(24)、下接头(25)组成，其中在上衬管(9)上端依次套入边胶筒(7)、中胶筒(8)、扶正环(6)，从中心管(2)上端装入上接头(1)，分别与中心管(2)和扶正套(3)通过丝扣连接在一起；从中心管(2)下端套入坐封套(18)，与承压套(14)之间通过丝扣连接在一起；将锁紧环(19)、锁紧套(20)通过丝扣连接在一起，从中心管(2)下端套入，在锁紧套(20)外表面装入剪切块(21)，然后从下端套入定位套(22)，与坐封套(18)之间通过丝扣连接在一起；将调节环(24)、下接头(25)通过丝扣连接在一起，从中心管(2)下端装入，下接头(25)和中心管(2)之间通过丝扣连接在一起，调节调节环(24)，装入坐封销钉(23)；其特征在于它还包括扶正套(3)、钢球(4)、锥体(5)、扶正环(6)、承压座(10)、坐封活塞(16)、定位体(17)部件；其中将定位体(17)从中心管(2)下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管(2)上端依次套入坐封活塞(16)、下平衡活塞(15)、承压套(14)，位于定位体(17)之上；将上平衡活塞(12)从下衬管(13)下端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管(2)上端套入，并装入承压套(14)之内；将承压座(10)从上衬管(9)上端套入，通过丝扣连接在一起，然后从中心管(2)上端套入，承压座(10)和承压套(14)之间通过密封圈(11)密封丝扣连接在一起；再将锥体(5)与上衬管(9)上端通过丝扣连接在一起；将钢球(4)装入扶正套(3)上的锥孔(29)内，然后从中心管(2)上端套入，位于扶正环(6)之上。
专利摘要新型液压扶正封隔器属于一种油田用于油、水井的井下封隔工具，为了有利于提高封隔器的密封性能和使用寿命，本实用新型合理设计了封隔器胶筒的座封机构及扶正机构，将锥体5与上衬管9上端通过丝扣连接在一起；将钢球4装入扶正套3上的锥孔29内，然后从中心管2上端套入，位于扶正环6之上，它适用于直井、定向井的分层堵水和注水，具有保证封隔器在释放过程中胶筒的扶正与居中，且有利于提高封隔器的密封性能等优点。
文档编号E21B33/12GK2646374SQ20032011144
公开日2004年10月6日 申请日期2003年10月14日 优先权日2003年10月14日
发明者杨志鹏 申请人:大庆油田有限责任公司
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