套管内过电缆隔离装置制造方法及图纸

技术编号:25147363 阅读:29 留言:0更新日期:2020-08-05 06:24
本实用新型专利技术公开了套管内过电缆隔离装置,包括中心管,中心管上依次设有锚定装置、坐封机构、密封组件、卡瓦组件,第一传压孔用于将压力传递给坐封机构;中心管上沿周向设有多个锚爪腔,锚定装置包括锚爪和压板,第二传压孔和第三传压孔用于将中心管内的压力传递给锚爪;坐封机构包括活塞、活塞套以及锁环套,活塞套与活塞的外壁通过第一坐封剪钉固定,锁环套与活塞的外壁配合限位。利用传压孔将中心管内的压力传递给锚爪和活塞,使得锚爪在压力作用下部分穿过压板支撑套管,卡瓦组件撑开卡住套管,密封组件撑开将套管分隔成上腔和下腔,实现对隔离装置的上下双向锁定,结构设计合理,短小紧凑,使隔离装置可以在更高压力的井下使用。

【技术实现步骤摘要】
套管内过电缆隔离装置
本技术涉及油田采油
,具体涉及一种套管内过电缆隔离装置。
技术介绍
油井隔离装置是一种封隔管柱与井眼之间以及管柱之间的环形空间的弹性密封元件,隔绝产层以控制产液、保护套管的井下工具。在采油工程中,隔离装置上设计有采油通道,坐封时,活塞套上行,采油通道被打开;坐封后,上层压力作用在平衡活塞上,向上推胶筒,使解封销钉免受剪切力;解封时,靠胶筒与套管的摩擦力剪断解封销钉,活塞套下行,关闭采油通道。减少了油井隔离装置堵水施工工序,能方便地实现不压井不放喷作业,并且能双向承受高压,使用寿命长。随着油井开采深度的加深,油气井井下的底层压力越来越大,但由于现有的隔离装置结构设计的不合理,存在耐压性能差的问题。
技术实现思路
为解决上述技术缺陷,本技术采用的技术方案在于,提供一种套管内过电缆隔离装置,包括用于坐封在完井套管上的中心管,所述中心管上依次设有锚定装置、坐封机构、密封组件、卡瓦组件,所述中心管依次螺纹连接下接头、下部短节;所述中心管上分别贯通设有平行设置的主通道、排气阀通道、电缆穿越管道以及至少一条管线通道;所述主通道上开设有第一传压孔,所述第一传压孔用于将中心管的压力传递给坐封机构,所述坐封机构带动密封组件沿着中心管的长度方向向下移动时挤压卡瓦组件,所述卡瓦组件撑开卡住套管的下端,所述密封组件撑开将套管分隔成上腔和下腔两部分;所述中心管上沿周向设有多个锚爪腔,所述排气阀通道上开设有用于将中心管的压力传递到锚爪腔的第二传压孔,所述管线通道上开设有用于中心管的压力传递到另一锚爪腔的第三传压孔;所述锚定装置包括锚爪和位于锚爪外的压板,所述锚爪密封安装在锚爪腔内,所述锚爪上设有与压板抵接的第一弹性部件,所述压板与中心管固定,所述第二传压孔和第三传压孔用于将中心管内的压力传递给锚爪,使锚爪外端穿过压板与套管的上端锁定;所述坐封机构包括活塞、活塞套以及锁环套,所述活塞套设在所述中心管上,所述活塞套的上端与中心管的外壁配合限位,所述活塞套的下端与活塞的外壁通过第一坐封剪钉固定,所述锁环套与活塞下端的外壁配合限位,所述活塞与活塞套之间设有与第一传压孔相通的进压腔,用于将中心管内的压力传递给活塞,所述活塞沿着中心管的长度方向向下运动剪断第一坐封剪钉,活塞带动锁环套向下运动。进一步的,所述密封组件包括套设在中心管上的上胶筒、隔环、下胶筒、上胶筒座以及下胶筒座,所述上胶筒座与下胶筒座的外壁配合限位,所述上胶筒与下胶筒外依次套设有内胶筒套、外胶筒套,所述外胶筒套位于锁环套与上胶筒座之间,所述上胶筒、下胶筒分别与锁环套、上胶筒配合限位。进一步的,所述卡瓦组件包括依次套设在中心管上的上锥体和下锥体,所述上锥体的上端与下胶筒座的内壁配合限位,所述上锥体通过第二坐封剪钉与中心管固定,所述上锥体与下锥体之间通过卡瓦套和板簧安装有卡瓦,所述卡瓦套的上端与上锥体的外壁配合限位并通过第三坐封剪钉固定,所述下锥体上设有与中心管固定的解封剪钉,所述卡瓦套的下端开设有用于限制卡瓦套的移动行程的第一限位孔,所述下锥体上固定有部分限位于第一限位孔内的防转螺钉。进一步的,所述中心管的外壁上安装有位于活塞下方的卡簧,所述活塞的内壁设有用于限制活塞向下移动行程的第一环形空间,所述卡簧与第一环形空间的上端配合限位,所述锁环套内设有锁环,所述卡簧与锁环之间设有挡圈。进一步的,所述中心管的外壁开设有位于上锥体上方的第一限位槽,所述上胶筒座内设有定位环,所述第一限位槽与定位环配合,所述下胶筒座的上端设有与定位环配合限位的第一斜面,所述上胶筒座带动定位环向下移动到第一限位槽内,以限制上胶筒座的移动行程。进一步的,所述上锥体的一端设有与定位环配合限位第二斜面。进一步的,所述锁环上设有与中心管配合连接的反向锯齿螺纹。与现有技术比较本技术技术方案的有益效果为:1、本技术提供的一种套管内过电缆隔离装置,利用第一传压孔使得坐封机构在压力作用下带动密封组件向下移动挤压卡瓦组件,卡瓦组件受压撑开与套管的下端锁定,防止隔离装置因下腔环空压力增大,引起隔离装置向上滑行,然后密封组件受挤压膨胀将套管分割成上下两部分,并利用第二传压孔和第三传压孔传递压力,锚爪在压力的作用下伸出压板与套管的上端锁定,实现对隔离装置上下同时锁定,提高座封的可靠性,且结构设计合理,短小紧凑,使得隔离装置可以在更高压力的井下使用,主通道的内径可以加工的更大,以增加产油量,同时节省了材料和加工时间,提高了生产效率。2、上胶筒、下胶筒、上胶筒座以及下胶筒座分别配合限位,通过压力的作用使得胶筒膨胀,以密封套管与隔离装置之间的环形间隙,防止流体流过;通过设置隔环,防止胶筒因受压膨胀时肩部突出。3、采用卡簧与第一环形空间配合,锁环套内设置锁环,锁环与卡簧之间设置挡圈,结构简单紧凑,便于安装,能有效限制活塞的移动行程;通过设置定位环与第一限位槽配合,有效限制上胶筒座的移动行程,防止隔离装置解封后定位环上端的零件掉落到井底。4、通过在锁环上设置反向锯齿螺纹,使得在压力的作用下锁环只能向下行走不能反向,具有自锁功能,当压力液推动其他部件向下运动时,锁环被活塞推动一起运动,保证压力释放为零时向上运动的各部件被锁定,不会因压力的消失而回位,是锚定和封隔成功的关键。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的套管内过电缆隔离装置的结构图;图2是本技术实施例提供的套管内过电缆隔离装置的部分剖视图;图3是图2剖视图上部分的放大图;图4是图2剖视图下部分的放大图;图5是图2的A-A剖视图;图6是图2的B-B剖视图;图7是本技术实施例提供的坐封机构的部分剖视图;图8是本技术实施例提供的密封组件和卡瓦组件的部分剖视图。其中,附图标记为:1、中心管,11、主通道,111、第一传压孔,12、排气阀通道,121、第二传压孔,13、电缆穿越通道,14、管线通道,141、第三传压孔,15、锚爪腔,16、第一限位槽,17、压板槽,2、锚定装置,21、锚爪,211、锚牙,212、弹簧槽,22、压板,23、第一弹性部件,24、内六角螺钉,25、第一密封圈,3、坐封机构,31、活塞,32、活塞套,33、锁环套,34、第一座封剪钉,35、进压腔,36、卡簧,37、锁环,38、挡圈,39、垫圈,4、密封组件,41、上胶筒,42、隔环,43、下胶筒,44、上胶筒座,45、下胶筒座,451、第一斜面,46、内胶筒套,47、外胶筒套,48、定位环,5、卡瓦组件,51、上锥体,511、第二斜面,52、下锥体,53、第二坐封剪钉,54、卡瓦套,541、第一限位孔,55、板簧,56、卡瓦,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种套管内过电缆隔离装置,其特征在于:包括用于坐封在完井套管上的中心管(1),所述中心管(1)上依次设有锚定装置(2)、坐封机构(3)、密封组件(4)、卡瓦组件(5),所述中心管(1)依次螺纹连接下接头(6)、下部短节(7);所述中心管(1)上分别贯通设有平行设置的主通道(11)、排气阀通道(12)、电缆穿越管道(13)以及至少一条管线通道(14);/n所述主通道(11)上开设有第一传压孔(111),所述第一传压孔(111)用于将中心管(1)的压力传递给坐封机构(3),所述坐封机构(3)带动密封组件(4)沿着中心管(1)的长度方向向下移动时挤压卡瓦组件(5),所述卡瓦组件(5)撑开卡住套管的下端,所述密封组件(4)撑开将套管分隔成上腔和下腔两部分;/n所述中心管(1)上沿周向设有多个锚爪腔(15),所述排气阀通道(12)上开设有用于将中心管(1)的压力传递到锚爪腔(15)的第二传压孔(121),所述管线通道(14)上开设有用于中心管(1)的压力传递到另一锚爪腔(15)的第三传压孔(141);/n所述锚定装置(2)包括锚爪(21)和位于锚爪(21)外的压板(22),所述锚爪(21)密封安装在锚爪腔(15)内,所述锚爪(21)上设有与压板(22)抵接的第一弹性部件(23),所述压板(22)与中心管(1)固定,所述第二传压孔(121)和第三传压孔(141)用于将中心管(1)内的压力传递给锚爪(21),使锚爪(21)外端穿过压板(22)与套管的上端锁定;/n所述坐封机构(3)包括活塞(31)、活塞套(32)以及锁环套(33),所述活塞(31)套设在所述中心管(1)上,所述活塞套(32)的上端与中心管(1)的外壁配合限位,所述活塞套(32)的下端与活塞(31)的外壁通过第一坐封剪钉(34)固定,所述锁环套(33)与活塞(31)下端的外壁配合限位,所述活塞(31)与活塞套(32)之间设有与第一传压孔(111)相通的进压腔(35),用于将中心管(1)内的压力传递给活塞(31),所述活塞(31)沿着中心管(1)的长度方向向下运动剪断第一坐封剪钉(34),活塞(31)带动锁环套(33)向下运动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种套管内过电缆隔离装置,其特征在于:包括用于坐封在完井套管上的中心管(1),所述中心管(1)上依次设有锚定装置(2)、坐封机构(3)、密封组件(4)、卡瓦组件(5),所述中心管(1)依次螺纹连接下接头(6)、下部短节(7);所述中心管(1)上分别贯通设有平行设置的主通道(11)、排气阀通道(12)、电缆穿越管道(13)以及至少一条管线通道(14);
所述主通道(11)上开设有第一传压孔(111),所述第一传压孔(111)用于将中心管(1)的压力传递给坐封机构(3),所述坐封机构(3)带动密封组件(4)沿着中心管(1)的长度方向向下移动时挤压卡瓦组件(5),所述卡瓦组件(5)撑开卡住套管的下端,所述密封组件(4)撑开将套管分隔成上腔和下腔两部分;
所述中心管(1)上沿周向设有多个锚爪腔(15),所述排气阀通道(12)上开设有用于将中心管(1)的压力传递到锚爪腔(15)的第二传压孔(121),所述管线通道(14)上开设有用于中心管(1)的压力传递到另一锚爪腔(15)的第三传压孔(141);
所述锚定装置(2)包括锚爪(21)和位于锚爪(21)外的压板(22),所述锚爪(21)密封安装在锚爪腔(15)内,所述锚爪(21)上设有与压板(22)抵接的第一弹性部件(23),所述压板(22)与中心管(1)固定,所述第二传压孔(121)和第三传压孔(141)用于将中心管(1)内的压力传递给锚爪(21),使锚爪(21)外端穿过压板(22)与套管的上端锁定;
所述坐封机构(3)包括活塞(31)、活塞套(32)以及锁环套(33),所述活塞(31)套设在所述中心管(1)上,所述活塞套(32)的上端与中心管(1)的外壁配合限位,所述活塞套(32)的下端与活塞(31)的外壁通过第一坐封剪钉(34)固定,所述锁环套(33)与活塞(31)下端的外壁配合限位,所述活塞(31)与活塞套(32)之间设有与第一传压孔(111)相通的进压腔(35),用于将中心管(1)内的压力传递给活塞(31),所述活塞(31)沿着中心管(1)的长度方向向下运动剪断第一坐封剪钉(34),活塞(31)带动锁环套(33)向下运动。


2.如权利要求1所述的套管内过电缆隔离装置,其特征在于:所述密封组件(4)包括套设在中心管(1)上的上胶筒(41)、隔环(42)、下胶筒(43)、上胶筒座(44)以及下胶筒座(45),所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘叶信吴金枝
申请(专利权)人:惟其信石油机械天津有限公司
类型:新型
国别省市:天津;12

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