机械坐封式防砂尾管顶部封隔器制造技术

本发明专利技术涉及顶部封隔器装置技术领域，是一种机械坐封式防砂尾管顶部封隔器，其包括本体、复合材料密封筒、膨胀上组件、坐挂锥套、环形卡瓦、倒齿自锁环、膨胀下组件、扶正环和套管接箍；在本体的中部外壁上套装有复合材料密封筒。本发明专利技术结构合理而紧凑，结构科学实用，稳定可靠，本发明专利技术中，复合材料密封筒和膨胀上组件或/和膨胀下组件是两个完全独立的机构，膨胀上组件或/和膨胀下组件的密封性能并不会依附于橡胶密封件来实现，其实现的是一个永久性的密封，其金属密封更加适合恶劣工况，因此，采用本发明专利技术用于油气田尾管固完井作业中能够有效增加了尾管顶部封隔器的防砂、防汽效果。

【技术实现步骤摘要】
机械坐封式防砂尾管顶部封隔器
本专利技术涉及顶部封隔器装置
，是一种机械坐封式防砂尾管顶部封隔器。
技术介绍
因油田开发需要，越来越多的顶部封隔器应用于尾管固井。目前市场上使用的尾管顶部封隔器在密封形式上一般采用特殊橡胶密封件，当工具长期处在井下特殊复杂的环境时，尾管顶部封隔器的橡胶密封件会慢慢老化，其封隔性能难以有效保持，对于后期油井防砂、防汽有一定的不利影响。也有采用金属密封件与橡胶密封件进行密封的，但是其金属密封件在橡胶密封件的作用下实现膨胀密封，当橡胶密封件老化失去密封性能后，金属密封件会进行回缩也失去密封性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种机械坐封式防砂尾管顶部封隔器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前尾管顶部封隔器橡胶密封件老化后金属密封件也会密封失效的问题。本专利技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种机械坐封式防砂尾管顶部封隔器，包括本体、复合材料密封筒、膨胀上组件、坐挂锥套、环形卡瓦、倒齿自锁环、膨胀下组件、扶正环和套管接箍；在本体的中部外壁上套装有复合材料密封筒，在复合材料密封筒的顶部外壁上套装有能够压紧复合材料密封筒顶部的上压环，在复合材料密封筒和上压环上方的本体外壁上套装有膨胀上组件，膨胀上组件的上端面为内径自上而下逐渐缩小的锥环面，在膨胀上组件上方的本体外壁上套装有坐挂锥套，坐挂锥套的下端面与膨胀上组件的上端面相配，坐挂锥套的上部内壁上设置有锥套内环，坐挂锥套的上部外壁为外径自上而下逐渐扩大的锥环面，环形卡瓦包括卡瓦环和至少三片的卡瓦片，所有的卡瓦片沿圆周径向固定在卡瓦环的下端面上，所有的卡瓦片的下部外壁上设置有齿尖朝上的倒齿，卡瓦环套装在坐挂锥套上方的本体外壁上，在卡瓦环与本体之间固定安装有剪切销钉，所有的卡瓦片的下部位于坐挂锥套上部外壁的锥环面上，卡瓦环的上部内壁设置有卡瓦内环，对应卡瓦内环下部的本体外壁上套装有倒齿自锁环，在倒齿自锁环的外壁上设置有齿尖朝上的倒齿，对应倒齿自锁环的卡瓦内环的内壁上设置有与齿尖朝下的倒齿，倒齿自锁环外壁上的倒齿与卡瓦内环上的倒齿相互啮合，自锥套内环底部端面至倒齿自锁环上端面的本体外壁上设置有齿尖朝下的倒齿，本体外壁上的倒齿的外径大于坐挂锥套的内径，在倒齿自锁环的内壁上设置有齿尖朝上的倒齿，本体外壁上的倒齿与倒齿自锁环内壁上的倒齿相互啮合；在复合材料密封筒的底部外壁上套装有能够压紧复合材料密封筒底部的下压环，在复合材料密封筒和下压环下方的本体外壁上套装有膨胀下组件，在膨胀下组件下方的本体外壁上设置有本体内环台，扶正环套装在本体内环台上，扶正环的上端面内侧与本体内环台的上端面相抵，膨胀下组件坐在扶正环上端面上，膨胀下组件的下端面为内径自上下而逐渐扩大的锥环面，扶正环的上端面与膨胀下组件的下端面相配，扶正环的下部外壁上沿圆周径向均匀固定有至少三块的扶正块，在扶正环下方的本体上固定安装有套管接箍。下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述膨胀上组件上端的锥环面上设置有膨胀上组件限位内环台，对应坐挂锥套下端的锥环面上也设置有锥套限位内环台。上述膨胀下组件下端的锥环面上设置有膨胀下组件限位内环台，对应扶正环的上端的锥环面上也设置有扶正环限位内环台。上述膨胀上组件的下端面为内径自上而下逐渐扩大的锥环面，膨胀下组件的上端面为内径自上而下逐渐缩小的锥环面。上述膨胀上组件包括第一膨胀环和第二膨胀环，第一膨胀环设置在第二膨胀环的上方，第一膨胀环的上端面为内径自上而下逐渐缩小的锥环面，在第一膨胀环上端的锥环面上设置有膨胀上组件限位内环台，第二膨胀环的下端面为内径自上而下逐渐扩大的锥环面，第一膨胀环和第二膨胀环均为有轴向裂缝的圆环，第一膨胀环的下端和第二膨胀环的上端固定安装在一起，第一膨胀环的裂缝和第二膨胀环的裂缝呈轴向错位分布。上述第一膨胀环的下端和第二膨胀环的上端之间的安装方式为：键槽配合安装或螺纹连接或凸环和凹圈的配合安装。上述膨胀下组件包括第三膨胀环和第四膨胀环，第三膨胀环设置在第四膨胀环的上方，第三膨胀环的上端面为内径自上而下逐渐缩小的锥环面，第四膨胀环的下端面为内径自上而下逐渐扩大的锥环面，在第四膨胀环下端的锥环面上设置有膨胀下组件限位内环台，第三膨胀环和第四膨胀环均为有轴向裂缝的圆环，第三膨胀环的下端和第四膨胀环的上端固定安装在一起，第三膨胀环的裂缝和第四膨胀环的裂缝呈轴向错位分布。上述第三膨胀环的下端和第四膨胀环的上端之间的安装方式为：键槽配合安装或螺纹连接或凸环和凹圈的配合安装。上述在卡瓦环与本体之间沿圆周径向均匀固定安装有六颗至八颗剪切销钉，环形卡瓦包括四片至六片卡瓦片，扶正环的下部外壁上沿圆周径向均匀固定有六块至八块扶正块。本专利技术结构合理而紧凑，结构科学实用，稳定可靠，本专利技术中，复合材料密封筒和膨胀上组件或/和膨胀下组件是两个完全独立的机构，膨胀上组件或/和膨胀下组件的密封性能并不会依附于橡胶密封件来实现，即时在长时间的使用情况下，复合材料密封筒慢慢老化失去密封性能，但是膨胀上组件或/和膨胀下组件依然独立于复合材料密封筒实现膨胀密封的作用，其并不会回缩，其实现的是一个永久性的密封，其金属密封更加适合恶劣工况，因此，采用本专利技术用于油气田尾管固完井作业中能够有效增加了尾管顶部封隔器的防砂、防汽效果。附图说明附图1为本专利技术最佳实施例的主视剖视结构示意图。附图2为本专利技术中复合材料密封筒膨胀后的主视剖视结构示意图。附图3为图中A处放大结构示意图。附图4为图1中B处放大结构示意图。附图5为第一膨胀环第一视角立体结构图。附图6为第一膨胀环第二视角立体结构图。附图7为第二膨胀环第一视角立体结构图。附图中的编码分别为：1为本体，2为复合材料密封筒，3为坐挂锥套，4为倒齿自锁环，5为扶正环，6为套管接箍，7为上压环，8为锥套内环，9为卡瓦环，10为卡瓦片，11为剪切销钉，12为卡瓦内环，13为下压环，14为本体内环，16为膨胀上组件限位内环台，17为锥套限位内环台，18为第一膨胀环，19为第二膨胀环，20为第三膨胀环，21为第四膨胀环。具体实施方式本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。在本专利技术中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步描述：如附图1、3、4、5、6、7所示，该机械坐封式防砂尾管顶部封隔器包括本体1、复合材料密封筒2、膨胀上组件、坐挂锥套3、环形卡瓦、倒齿自锁环4、膨胀下组件、扶正环5和套管接箍6；在本体1的中部外壁上套装有复合材料密封筒2，在复合材料密封筒2的顶部外壁上套装有能够压紧复合材料密封筒2顶部的上压环7，在复合材料密封筒2和上压环7上方的本体1外壁上套装有膨胀上组件，膨胀上组件的上端面为内径自上而下逐渐缩小的锥环面，在膨胀上组件上方的本体1外壁上套装有坐挂锥套3，坐挂锥套3的下端面与膨胀上组件的上端面相配，坐挂锥套3的上部内壁上设置有锥套内环8，坐挂锥套3的上部外壁为外径自上而下逐渐扩大的锥环面，环形卡瓦包括卡瓦环9和至少三片的卡瓦片10，所有的卡瓦片10沿圆周径向固定在卡瓦环9的下端面上，所有的卡瓦片10的下部外壁上设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械坐封式防砂尾管顶部封隔器，其特征在于包括本体、复合材料密封筒、膨胀上组件、坐挂锥套、环形卡瓦、倒齿自锁环、膨胀下组件、扶正环和套管接箍；在本体的中部外壁上套装有复合材料密封筒，在复合材料密封筒的顶部外壁上套装有能够压紧复合材料密封筒顶部的上压环，在复合材料密封筒和上压环上方的本体外壁上套装有膨胀上组件，膨胀上组件的上端面为内径自上而下逐渐缩小的锥环面，在膨胀上组件上方的本体外壁上套装有坐挂锥套，坐挂锥套的下端面与膨胀上组件的上端面相配，坐挂锥套的上部内壁上设置有锥套内环，坐挂锥套的上部外壁为外径自上而下逐渐扩大的锥环面，环形卡瓦包括卡瓦环和至少三片的卡瓦片，所有的卡瓦片沿圆周径向固定在卡瓦环的下端面上，所有的卡瓦片的下部外壁上设置有齿尖朝上的倒齿，卡瓦环套装在坐挂锥套上方的本体外壁上，在卡瓦环与本体之间固定安装有剪切销钉，所有的卡瓦片的下部位于坐挂锥套上部外壁的锥环面上，卡瓦环的上部内壁设置有卡瓦内环，对应卡瓦内环下部的本体外壁上套装有倒齿自锁环，在倒齿自锁环的外壁上设置有齿尖朝上的倒齿，对应倒齿自锁环的卡瓦内环的内壁上设置有与齿尖朝下的倒齿，倒齿自锁环外壁上的倒齿与卡瓦内环上的倒齿相互啮合，自锥套内环底部端面至倒齿自锁环上端面的本体外壁上设置有齿尖朝下的倒齿，本体外壁上的倒齿的外径大于坐挂锥套的内径，在倒齿自锁环的内壁上设置有齿尖朝上的倒齿，本体外壁上的倒齿与倒齿自锁环内壁上的倒齿相互啮合；在复合材料密封筒的底部外壁上套装有能够压紧复合材料密封筒底部的下压环，在复合材料密封筒和下压环下方的本体外壁上套装有膨胀下组件，在膨胀下组件下方的本体外壁上设置有本体内环台，扶正环套装在本体内环台上，扶正环的上端面内侧与本体内环台的上端面相抵，膨胀下组件坐在扶正环上端面上，膨胀下组件的下端面为内径自上下而逐渐扩大的锥环面，扶正环的上端面与膨胀下组件的下端面相配，扶正环的下部外壁上沿圆周径向均匀固定有至少三块的扶正块，在扶正环下方的本体上固定安装有套管接箍。...

【技术特征摘要】
1.一种机械坐封式防砂尾管顶部封隔器，其特征在于包括本体、复合材料密封筒、膨胀上组件、坐挂锥套、环形卡瓦、倒齿自锁环、膨胀下组件、扶正环和套管接箍；在本体的中部外壁上套装有复合材料密封筒，在复合材料密封筒的顶部外壁上套装有能够压紧复合材料密封筒顶部的上压环，在复合材料密封筒和上压环上方的本体外壁上套装有膨胀上组件，膨胀上组件的上端面为内径自上而下逐渐缩小的锥环面，在膨胀上组件上方的本体外壁上套装有坐挂锥套，坐挂锥套的下端面与膨胀上组件的上端面相配，坐挂锥套的上部内壁上设置有锥套内环，坐挂锥套的上部外壁为外径自上而下逐渐扩大的锥环面，环形卡瓦包括卡瓦环和至少三片的卡瓦片，所有的卡瓦片沿圆周径向固定在卡瓦环的下端面上，所有的卡瓦片的下部外壁上设置有齿尖朝上的倒齿，卡瓦环套装在坐挂锥套上方的本体外壁上，在卡瓦环与本体之间固定安装有剪切销钉，所有的卡瓦片的下部位于坐挂锥套上部外壁的锥环面上，卡瓦环的上部内壁设置有卡瓦内环，对应卡瓦内环下部的本体外壁上套装有倒齿自锁环，在倒齿自锁环的外壁上设置有齿尖朝上的倒齿，对应倒齿自锁环的卡瓦内环的内壁上设置有与齿尖朝下的倒齿，倒齿自锁环外壁上的倒齿与卡瓦内环上的倒齿相互啮合，自锥套内环底部端面至倒齿自锁环上端面的本体外壁上设置有齿尖朝下的倒齿，本体外壁上的倒齿的外径大于坐挂锥套的内径，在倒齿自锁环的内壁上设置有齿尖朝上的倒齿，本体外壁上的倒齿与倒齿自锁环内壁上的倒齿相互啮合；在复合材料密封筒的底部外壁上套装有能够压紧复合材料密封筒底部的下压环，在复合材料密封筒和下压环下方的本体外壁上套装有膨胀下组件，在膨胀下组件下方的本体外壁上设置有本体内环台，扶正环套装在本体内环台上，扶正环的上端面内侧与本体内环台的上端面相抵，膨胀下组件坐在扶正环上端面上，膨胀下组件的下端面为内径自上下而逐渐扩大的锥环面，扶正环的上端面与膨胀下组件的下端面相配，扶正环的下部外壁上沿圆周径向均匀固定有至少三块的扶正块，在扶正环下方的本体上固定安装有套管接箍。2.根据权利要求1所述的机械坐封式防砂尾管顶部封隔器，其特征在于膨胀上组件上端的锥环面上设置有膨胀上组件限位内环台，对应坐挂锥套下端的锥环面上也设置有锥套限位内环台。3.根据权利要求1或2所述的机械坐封式防砂尾管顶部封隔器，其特征在于膨胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇龙，丁兆奇，辛勇，郭瑞祥，翟亚锋，向欣，孙澜江，宋西岩，杨睿，
申请(专利权)人：中国石油集团西部钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65