一种锚定密封装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种锚定密封装置,包括一心轴，心轴外部同轴套设弹性夹头，弹性夹头通过释放元件固定在心轴外部；弹性夹头外部同轴套设密封件、套管件和卡瓦；弹性夹头上部为连接部，弹性夹头下部为弹性指状物，弹性指状物具有向中心轴线径向收缩的趋势；弹性指状物外侧设有支撑卡瓦的止挡部；弹性指状物在初始状态支撑在心轴上；心轴能相对弹性夹头上移，使弹性指状物径向收缩与卡瓦脱离；套管件上端外侧设有第一锥形面，套管件下端外侧设有第二锥形面，密封件下端抵靠在第一锥形面上；卡瓦上端抵靠在第二锥形面上。本实用新型专利技术可实现卡瓦和密封件的选择性坐封，结构简单，操作方便，并可防止下入过程中意外提前坐封。

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种石油和天然气钻完井工具，尤其涉及一种锚定密封装置。
技术介绍
在石油和天然气钻完井行业，水力锚或封隔器卡瓦等锚定工具元件以及封隔器胶筒等密封件极为常用，可以实现井下隔离，继而完成相关作业施工。虽然现有的锚定和密封工具系统可根据用户需求完成相关功能，但技术人员和科研工作者仍继续努力寻求新型的锚定和密封系统。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种锚定密封装置，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种锚定密封装置，可实现卡瓦和密封件的选择性坐封，结构简单，操作方便。本技术的另一目的在于提供一种锚定密封装置，可防止下入过程中意外提前坐封。本技术的目的是这样实现的，一种锚定密封装置，所述锚定密封装置包括一心轴，所述心轴的外部同轴套设弹性夹头，所述弹性夹头通过释放元件固定在所述心轴外部；所述弹性夹头的外部从上到下依次同轴套设有密封件、套管件和卡瓦；所述弹性夹头的上部为连接部，所述弹性夹头的下部为沿圆周方向间隔分布的弹性指状物，所述弹性指状物具有向中心轴线径向收缩的趋势；所述弹性指状物的外侧设有支撑所述卡瓦的止挡部；所述弹性指状物在初始状态支撑在所述心轴上；所述心轴能相对所述弹性夹头上移，使所述弹性指状物径向收缩与所述卡瓦脱离；所述套管件的上端外侧设有第一锥形面，所述套管件的下端外侧设有第二锥形面，所述密封件的下端抵靠在所述第一锥形面上；所述卡瓦的上端抵靠在所述第二锥形面上。在本技术的一较佳实施方式中，所述弹性指状物的下端设有向所述弹性夹头中心轴线伸出的凸出物，所述心轴的下端面止挡在所述凸出物上。在本技术的一较佳实施方式中，所述弹性夹头的连接部通过所述释放元件与所述心轴连接；所述心轴的下端设有径向向外伸出的支撑块，所述支撑块的位置与所述弹性指状物对应，所述弹性指状物在初始状态支撑在所述支撑块上且所述弹性指状物形成的外径与所述连接部的外径相同；所述止挡部设在所述弹性指状物的下端并沿径向向外伸出，所述卡瓦的下端抵靠在所述止挡部上。在本技术的一较佳实施方式中，所述弹性夹头的内侧设有端面朝下的第一台肩部；所述支撑块的上端面形成第二台肩部，所述心轴相对所述弹性夹头上移过程中，所述第二台肩部能与所述第一台肩部抵靠在一起。在本技术的一较佳实施方式中，所述弹性指状物的下端还设有向所述弹性夹头中心轴线伸出的凸出物，所述心轴的下端面止挡在所述凸出物上。在本技术的一较佳实施方式中，所述连接部与所述弹性指状物为一体形成的结构。在本技术的一较佳实施方式中，所述连接部与所述弹性指状物为分体式结构，所述连接部通过连接件与所述弹性指状物连接。在本技术的一较佳实施方式中，所述密封件为套筒形部件，所述密封件的上部设有与投入的球形成密封进行憋压的球座，所述密封件的下部设有能径向扩张的弹性密封部；所述弹性密封部能伸入到所述套管件与井壁之间的空隙。在本技术的一较佳实施方式中，所述弹性密封部的内侧为金属骨架，所述金属骨架与所述球座一体形成；所述金属骨架的外侧包覆有聚合物。在本技术的一较佳实施方式中，所述球座的内径与所述弹性夹头的外径相同，所述弹性指状物径向收缩后所述心轴能带动所述弹性夹头与所述密封件、所述套管件和所述卡瓦相脱离。由上所述，本技术的锚定密封装置的中部为一根心轴，心轴外部同轴套设并用释放元件(例如剪切销钉)固定弹性夹头；在弹性夹头的外部依次同轴套设有密封件、套管件和卡瓦。弹性夹头的下部设有弹性指状物，弹性指状物具有向中心轴线径向收缩的趋势；弹性指状物的外侧设有支撑卡瓦的止挡部。心轴在初始状态支撑弹性指状物。剪切销钉被惯性力剪断之后，心轴能相对弹性夹头上移，使弹性指状物径向收缩与卡瓦脱离。套管件的上端外侧和下端外侧均设有锥形面，密封件和卡瓦通过锥形面的作用产生扩张进行锚定和密封。可实现卡瓦和密封件的选择性坐封，结构简单，操作方便。心轴可以带着弹性夹头一起与密封件、套管件和卡瓦脱离。弹性指状物的下端设有向中心轴线伸出的凸出物，心轴的下端面止挡在凸出物上；可防止下入过程中意外提前坐封。附图说明以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中：图1：为本技术锚定密封装置处于初始状态即下入位置时的横截面示意图。图2：为本技术锚定密封装置处于坐封位置时的横截面示意图。图3：为本技术锚定密封装置中密封件和卡瓦处于锚定和密封状态的示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式。如图1、图2和图3所示，图中左侧为该装置的上侧，右侧为该装置的下侧；靠近该装置中心轴线的一侧为内侧，远离该装置中心轴线的一侧为外侧。本技术提供了一种锚定密封装置，该锚定密封装置能实现与井壁31之间锚定和密封的目的，主要包括两组功能单元，一组是坐封单元，一组是坐放单元。坐封单元能够将坐放单元下入到井下需要坐封的位置，使坐放单元进行锚定和密封，然后实现丢手，将坐放单元留在井内。坐放单元主要包括密封件4、套管件5和卡瓦6。坐封单元主要包括心轴1、弹性夹头2和释放元件3。从整体上看，坐放单元同轴套设在坐封单元的外面。所述心轴1的外部同轴套设弹性夹头2，所述弹性夹头2通过释放元件3(例如可以采用剪切销钉)固定在所述心轴1外部；剪切销钉在收到一定的剪切力之后就会被剪断，从而释放心轴1与弹性夹头2，使心轴1能在弹性夹头2内相对产生轴向移动。所述弹性夹头2为套筒形的零件，其外侧形成一圆柱面，所述弹性夹头2的外部从上到下依次同轴套设有密封件4、套管件5和卡瓦6；密封件4、套管件5和卡瓦6与弹性夹头2之间可以产生相对滑动。所述套管件5的上端外侧设有第一锥形面51，所述套管件5的下端外侧设有第二锥形面52。所述密封件4的下端抵靠在所述第一锥形面51上；当密封件4向套管件5移动时通过第一锥形面51使密封件4产生扩张，将套管件5与井壁31之间的间隙密封。所述卡瓦6的上端抵靠在所述第二锥形面52上；当卡瓦6向套管件5移动时通过第二锥形面52使卡瓦6产生扩张，与井壁31之间进行锚定。卡瓦6为现有技术，其结构在此不再赘述。所述弹性夹头2的上部为连接部21，该连接部21的侧壁上设有销钉孔，剪切销钉穿过该销钉孔连接在心轴1上，使弹性夹头2与心轴1连接在一起。所述弹性夹头2的下部为沿圆周方向间隔分布的弹性指状物22，所述弹性指状物22具有向中心轴线径向收缩的趋势，因此弹性指状物22的内侧如果没有支撑就会产生径向收缩，从而弹性夹头2下部的外径变小。所述弹性指状物22的外侧设有在轴向上支撑所述卡瓦6的止挡部221；密封件4、套管件5和卡瓦6依次套在弹性夹头2外部之后，卡瓦6支撑在止挡部221上，使得密封件4、套管件5和卡瓦6在初始状态即下入到井内时不会向下滑动脱落。同时在卡瓦6进行锚定时也是通过该止挡部221形成的阻力或推力来进行的。所述弹性指状物22在初始状态时支撑在所述心轴1上，使弹性指状物22的止挡部221与卡瓦6之间保持结合状态。该锚定密封装置以一定的速度向井下移动，当到达需要坐封的井下位置时停止移动，通过减速形成的惯性力使该锚定密封装置进行坐封动作。密封件4在惯性力作用下继续向下移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锚定密封装置，其特征在于，所述锚定密封装置包括一心轴，所述心轴的外部同轴套设弹性夹头，所述弹性夹头通过释放元件固定在所述心轴外部；所述弹性夹头的外部从上到下依次同轴套设有密封件、套管件和卡瓦；所述弹性夹头的上部为连接部，所述弹性夹头的下部为沿圆周方向间隔分布的弹性指状物，所述弹性指状物具有向中心轴线径向收缩的趋势；所述弹性指状物的外侧设有支撑所述卡瓦的止挡部；所述弹性指状物在初始状态支撑在所述心轴上；所述心轴能相对所述弹性夹头上移，使所述弹性指状物径向收缩与所述卡瓦脱离；所述套管件的上端外侧设有第一锥形面，所述套管件的下端外侧设有第二锥形面，所述密封件的下端抵靠在所述第一锥形面上；所述卡瓦的上端抵靠在所述第二锥形面上。

【技术特征摘要】
1.一种锚定密封装置，其特征在于，所述锚定密封装置包括一心轴，所述心轴的外部同轴套设弹性夹头，所述弹性夹头通过释放元件固定在所述心轴外部；所述弹性夹头的外部从上到下依次同轴套设有密封件、套管件和卡瓦；所述弹性夹头的上部为连接部，所述弹性夹头的下部为沿圆周方向间隔分布的弹性指状物，所述弹性指状物具有向中心轴线径向收缩的趋势；所述弹性指状物的外侧设有支撑所述卡瓦的止挡部；所述弹性指状物在初始状态支撑在所述心轴上；所述心轴能相对所述弹性夹头上移，使所述弹性指状物径向收缩与所述卡瓦脱离；所述套管件的上端外侧设有第一锥形面，所述套管件的下端外侧设有第二锥形面，所述密封件的下端抵靠在所述第一锥形面上；所述卡瓦的上端抵靠在所述第二锥形面上。2.如权利要求1所述的锚定密封装置，其特征在于，所述弹性指状物的下端设有向所述弹性夹头中心轴线伸出的凸出物，所述心轴的下端面止挡在所述凸出物上。3.如权利要求1所述的锚定密封装置，其特征在于，所述弹性夹头的连接部通过所述释放元件与所述心轴连接；所述心轴的下端设有径向向外伸出的支撑块，所述支撑块的位置与所述弹性指状物对应，所述弹性指状物在初始状态支撑在所述支撑块上且所述弹性指状物形成的外径与所述连接部的外径相同；所述止挡部设在所述弹性指状物的下端并沿径向向外伸出，所述卡瓦的下端抵靠在所述止...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋卫东，孙杰文，王鹏，温晓红，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11