三力双向压缩式液压封隔器及其安装方法技术

本发明专利技术是三力双向压缩式液压封隔器,用于油田井下分层注采工艺。内、外中心管套在一起并有解封剪钉相固定；内、外中心管设有解封台阶；胶筒、上液缸锁紧机构和锚定机构自上而下依次套在外中心管外，在外中心管外于锚定机构以下还套有解封套，外中心管与解封套之间通过关联机构相固定，在解封套外设下液缸锁紧机构，下液缸锁紧机构与下锥体相连；下锥体与下液缸锁紧机构之间设悬挂内台阶，外中心管外相应地设悬挂外台阶，悬挂内台阶的内径小于悬挂外台阶的外径。由于设计了两个液缸锁紧机构从胶筒的上下方向共同加载液压力，加上管柱的机械下压载荷，使封隔器密封效果更理想。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及石油开采中使用的井下封隔器
，特别是涉及一种具有液压、机械双压缩作用的井下封隔器及其安装方法。
技术介绍
在石油开采领域的完井、采油等作业中，经常使用井下封隔器来分隔油层、密封油套环空、悬挂井下管柱等。为了提高封隔器的密封效果，中国专利申请号CN201310333524,申请曰2013.08.02,专利技术名称“双作用压缩式封隔器及其使用方法”,公开了一种先液压坐封压缩胶筒，再通过管柱加压压缩胶筒的两种压缩胶筒方式的封隔器，这种封隔器胶筒、锚定机构和液缸锁紧机构自上而下依次排列，坐封时,液缸在预压缩胶筒后把卡瓦锚定在套管上，胶筒的最后有效压缩是通过液缸拉胶筒的上端实现的，同时，机械管柱的加载负荷也是压在胶筒的上端的，也就是液压力和机械加载力都是作用在胶筒的上端。《油气开采工程师手册》第70页“Y441型封隔器”(何生厚主编，北京:中国石化出版社，2006年4月第I版)，公开了一种液缸锁紧机构位于胶筒与锚定机构之间的封隔器，这是一种常见的Y441型封隔器,液缸下推卡瓦锚定套管,上推胶筒,胶筒仅是下端受到了挤压力。实验表明’从胶筒的一端加载压缩力，胶筒与套管的接触应力沿胶筒的外表面在轴向—t是不均匀的，这影响密封效果。
技术实现思路
为解决上述技术问题，专利技术了三力双向压缩式液压封隔器,坐封封隔器时，通过压缩胶筒的两端来提高封隔器的密封效果。本专利技术采用了如下的技术方案: 三力双向压缩式液压封隔器，外中心管套在内中心管外，夕卜中心管与内中心管之间有解封剪钉相固定；内中心管设有解封外台阶，外中心管设有解封内台阶，解封外台阶的外径大于解封内台阶的内径，解封外台阶套在解封内台阶外，解封外台阶与解封内台阶之间的距离不小于内支撑台阶使关联机构失效的上移距离；胶筒、上液缸锁紧机构和锚定机构自上而下依次套在外中心管外,上液缸锁紧机构与上锥体相连,在外中心管外于锚定机构以下还套有解封套，外中心管与解封套之间通过关联机构相固定，在解封套外设F液缸锁紧机构，下液缸锁紧机构与下锥体相连；下锥体与下液缸锁紧机构之间设悬挂内台阶,外中心管外相应地设悬挂外台阶,悬挂内台阶的内径小于悬挂外台阶的外径。优选实施例一,所述的关联机构是锁块机构,外中心管设有孔,解封套设有内凹槽，锁块安装在所述的孔与内凹槽中，内中心管设有内支撑台阶在径向上撑住锁块。优选实施例二，所述的关联机构是锁爪机构,外中心管设有锁爪外螺纹,解封套设有锁爪内螺纹,锁爪外螺纹与锁爪内螺纹相互啮合，内中心管设有内支撑台阶在径向上撑住锁爪外螺纹。本专利技术的三力双向压缩式液压封隔器的安装方法,包括以下步骤: a、用油管或钻杆把所述的封隔器送入井下设计位置,其必须的管柱组合是:油管或钻杆+封隔器+压力阀； b、提高管柱内液压力达到封隔器坐封力的设计值； C、保持或降低管柱内的液压力，但应保证管柱内的液压力大于油套环空内的液压力； d、从井口下放送入管柱给封隔器加载机械力50kN?250kN； e、再次提高管柱内液压力达到封隔器坐封力的设计值； f、卸去管柱内的液压力。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是，由于设计了两个液缸锁紧机构从胶筒的上下方向共同加载液压力，加上管柱的机械下压载荷,封隔器的胶筒坐封时受到了两端的双向挤压力，使胶筒与套管间的接触应力在轴向上变得更加均匀，因而密封效果更理想。【附图说明】前面简单地描述了本专利技术，接下来参考描述本专利技术的以下具体实施例的图纸进一步、详细地叙述本专利技术。这些图纸只描述了该专利技术的一些典型的实施例，因此不能认为是限制本专利技术的范围。在这些图纸中: 图1是本专利技术封隔器的结构示意图。图2是本专利技术封隔器的优选实施例一的结构示意图。图3是本专利技术封隔器的优选实施例二的结构示意图图4是锁爪外螺纹的结构示意图。【具体实施方式】本专利技术的说明书中的附图1和附图2结构示意图,通过简化只画出了剖开封隔器的左侧部分。参见图1，三力双向压缩式液压封隔器，外中心管26套在内中心管12外,外中心管26与内中心管12之间有解封剪钉11相固定；内中心管12设有解封外台阶14,外中心管26设有解封内台阶13,解封外台阶14的外径大于解封内台阶13的内径,解封外台阶14套在解封内台阶13外，解封外台阶14与解封内台阶13之间的距离不小于内支撑台阶25使关联机构24失效的上移距离；胶筒15、上液缸锁紧机构16和锚定机构18自上而下依次套在外中心管26外,上液缸锁紧机构16与上锥体17相连,在外中心管26外于锚定机构18以下还套有解封套23,外中心管26与解封套23之间通过关联机构24相固定,在解封套23外设F液缸锁紧机构22，F液缸锁紧机构22与下锥体19相连。下锥体19与下液缸锁紧机构22之间设悬挂内台阶40，外中心管26外相应地设悬挂外台阶41,悬挂内台阶40的内径小于悬挂外台阶41的外径。解封后,下锥体19及其以下的下液缸锁紧机构22和解封套23下行,这一部分的重量就通过悬挂内台阶40悬挂在悬挂外台阶41上。解封时,上提内中心管12，解封剪钉11被剪断,解封外台阶14....t行挂住解封内台阶13。所述的关联机构24可以是锁块机构,外中心管26设有孔,解封套23设有内凹槽28，锁块27安装在所述的孔与内凹槽中，内中心管12设有内支撑台阶25在径向上撑住锁块27。解封时,上提内中心管12,内支撑台阶25上行，锁块27内部失去支撑，从而在径向上向内移动,如图1-所不，锁块27的倒角部分从凹槽28退出，解封套23与外中心管26就可以在轴向上相对运动了，当受到下推力时,解封套23就可与外中心管26脱开。所述的关联机构24也可以是锁爪机构,如图2和图4所示，外中心管26设有锁爪外螺纹31，外中心管26的下部包括锁爪外螺纹31是轴向开槽的，形成手指状，当受到径向力时，锁爪外螺纹31可以在径向上移动,这是一种在井下工具中常见的设计；解封套23设有锁爪内螺纹30,锁爪外螺纹31与锁爪内螺纹30相互啮合，内中心管12设有内支撑台阶25在径向上撑住锁爪外螺纹31。解封时，上提内中心管12，内支撑台阶25上行,锁爪外螺纹31内部失去支撑，当受到下推力时，解封套23就可与外中心管26脱开。见图3所示，这是本专利技术的一个优选实施例。图中: 上接头301和内管304共同构成了原理图中的内中心管12。在上接头301的下部设有解封外台阶14。解封套302、连接套305和外管306共同构成了原理图中的外中心管26。解封套302和连接套305的连接处设有内凹槽,所述内凹槽的上端即为解封内台阶130解封外台阶14的外径大于解封内台阶13的内径。胶筒15套在外管306上,位于连接套305以下。一般地，在胶筒的两端设有挡环，挡环可以独立设置，也可以与相邻的零件合为一体,如图中胶筒15的上端的连接套305就作为了胶筒的上挡环，而胶筒15的下端设有独立的下挡环330。当然下挡环330也可与上压帽307合为--体。 上压帽307、上锁环308、上液缸套309、上活塞311、....t锥体1当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
三力双向压缩式液压封隔器, 外中心管（26）套在内中心管（12）外，外中心管（26）与内中心管（12）之间有解封剪钉（11）相固定；内中心管（12）设有解封外台阶（14），外中心管（26）设有解封内台阶（13），解封外台阶（14）的外径大于解封内台阶（13）的内径，解封外台阶（14）套在解封内台阶（13）外，解封外台阶（14）与解封内台阶（13）之间的距离不小于内支撑台阶（25）使关联机构（24）失效的上移距离；胶筒（15）、上液缸锁紧机构（16）和锚定机构（18）自上而下依次套在外中心管（26）外，上液缸锁紧机构（16）与上锥体（17）相连，其特征在于，在外中心管（26）外于锚定机构（18）以下还套有解封套（23），外中心管（26）与解封套（23）之间通过关联机构（24）相固定，在解封套（23）外设下液缸锁紧机构（22），下液缸锁紧机构（22）与下锥体（19）相连；下锥体（19）与下液缸锁紧机构（22）之间设悬挂内台阶（40），外中心管（26）外相应地设悬挂外台阶（41），悬挂内台阶（40）的内径小于悬挂外台阶（41）的外径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王世杰，张瑞霞，刘建新，魏伟，韩博，岳广韬，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11