一种柔性复合管的封隔器制造技术

技术编号:25802110 阅读:19 留言:0更新日期:2020-09-29 18:36
本实用新型专利技术属于封隔器技术领域,具体的讲涉及一种特别适用于柔性复合管的封隔器。其主要技术方案:包括中心管及套装在所述中心管外部的胶筒,所述中心管两端分别设置上接头和下接头,所述胶筒靠近上接头的一侧设置挡环,所述胶筒另一侧设置套装在所述中心管上的动力缸,所述动力缸包括活塞管和活塞套,所述中心管的管身设置连通活塞腔的流道,所述活塞管压缩胶筒使之与管壁密封,所述活塞管与设置在活塞腔内的棘齿结构保证其定位,所述活塞套通过定位环与中心管连接,所述棘齿结构通过联动机构与定位环连接,所述定位环和棘齿结构均通过中心管身上的挡球机构卡合。该封隔器具有封隔定位牢靠、坐封和解封对管件轴向刚度要求低的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性复合管的封隔器
本技术属于封隔器
,具体的讲涉及一种特别适用于柔性复合管的封隔器。
技术介绍
封隔器是一种具有弹性的密封元件,并借助弹性封隔各种尺寸管柱与井眼之间以及管柱之间环形空间,并隔绝产层以控制产(注)液,保护套管的井下工具。目前,油田分层注水用的井下封隔器普遍使用Y211、Y341、Y344等封隔器,封隔器上设计有采油通道,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。上述类型封隔器坐封方式一般为上提、投球等方式,此种方式一般适合普通钢制油管柱,因为该类型油管具备较强的轴向抗拉拔能力,且普通钢制管柱具备较好的轴向刚度。但是普通钢制管柱普遍存在抗腐蚀、抗结垢、使用寿命普遍较低,且施工效率非常低等缺陷,所以逐渐被耐腐蚀、防结垢及施工效率高、使用寿命长的非金属柔性复合连续管所替代,遗憾的是由于非金属柔性复合连续管的轴向抗拉能力、轴向刚度低于普通钢制管柱,因此原有封隔器的坐封、解封方式已不能满足新型管柱需要,市场急需一种可靠程度高、坐封位置准确、坐封和解封方式对轴向刚度要求不高的新型专用封隔器。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种封隔定位牢靠、坐封和解封对管件轴向刚度要求低的适用于非金属柔性复合连续管的新型封隔器。为实现上述目的,本技术所采用的技术方案为:一种柔性复合管的封隔器,其特征在于:包括中心管及套装在所述中心管外部的胶筒,所述中心管两端分别设置上接头和下接头,所述胶筒靠近上接头的一侧设置挡环,所述胶筒另一侧设置套装在所述中心管上的动力缸,所述动力缸包括活塞管和活塞套,所述中心管的管身设置连通活塞腔的流道,所述活塞管压缩胶筒使之与管壁密封,所述活塞管与设置在活塞腔内的棘齿结构保证其定位,所述活塞套通过定位环与中心管连接,所述棘齿结构通过联动机构与定位环连接,所述定位环和棘齿结构均通过中心管身上的挡球机构卡合。构成上述一种柔性复合管的封隔器的附加技术特征还包括:——设置在所述定位环处的挡球机构包括设置在所述中心管内侧的第一解封环,所述第一解封环与中心管通过第一挡钉连接,所述中心管的管身设置容纳第一挡球的通孔,所述第一解封环将所述第一挡球限定在所述通孔内,所述第一挡球的球身与所述定位环卡合或者与其底部设置的第一销钉卡合;——所述棘齿结构包括固定有卡簧的卡簧槽和卡簧套,所述卡簧套的一端顶靠在所述活塞管的凸出部上,另一端与卡簧的接触面设置了相配合的棘齿,所述卡簧套的内侧与活塞管外侧、所述卡簧套的外侧与活塞套的内侧均为密封连接;——连接所述棘齿结构和定位环的联动机构包括设置在所述棘齿结构和中心管之间的滑动衬管,所述衬管的活动范围限定在所述挡环和定位环之间,所述衬管的末端与定位环连接;——设置在所述棘齿结构处的挡球机构包括设置在所述衬管管身透孔内的第二挡球,所述第二挡球的球身与所述卡簧槽底部卡合或者与设置在所述卡簧槽底部的第二销钉卡合;——所述衬管的末端通过第二挡钉与第二解封环连接,所述第二解封环分别与所述活塞套和定位环密封连接,所述第二挡钉被剪断后在所述第二解封环的底部具有供所述衬管活动的空间;——所述中心管的管身上设置容纳所述第二挡球的凹槽,所述凹槽位于靠近所述下接头的方向且与所述棘齿结构咬合状态下的第二挡球的距离小于所述第二挡钉被剪断后在所述第二解封环的底部设置的供所述衬管活动的空间距离;——连通所述活塞腔的所述流道包括设置在所述中心管和衬管管身上的孔道以及设置在所述中心管外侧和/或衬管内侧的槽道;——所述胶筒的数量为多个且用隔环分开;——所述第一挡球和第二挡球由铁、铜或不锈钢制成,所述卡簧套和/或卡簧由42CrMo制成。本技术所提供的一种柔性复合管的封隔器同现有技术相比,具有以下优点:其一,由于该封隔器的中心管外套装胶筒和压缩胶筒的动力缸,动力缸由活塞管和活塞套通过棘齿结构、联动机构构成的组合式分体,特别适合在柔性管道内封隔定位,降低了坐封和解封时对管道轴向刚度的要求,具有封隔牢固、定位精确的优点;其二,由于活塞管压缩胶筒使之与管壁密封,活塞管与设置在活塞腔内的棘齿结构保证其定位,活塞套通过定位环与中心管连接,棘齿结构通过联动机构与定位环连接,定位环和棘齿结构均通过中心管身上的挡球机构卡合,在对管道内加压后动力缸内的活塞管压缩胶筒进行密封,活塞腔内的棘齿结构咬合进行定位,棘齿结构的挡球机构与中心管卡合从而实现锁定坐封,当继续加压或投杆向下运动时定位环的挡球机构失效,中心管与定位环失去限定,从而使动力缸整体下移,胶筒回弹实现解封,具有坐封、解封操作便捷、延长使用寿命的优点。附图说明图1为本技术一种柔性复合管的封隔器的坐封状态示意图及圈示部分放大对比图;图2为该封隔器的投杆下行解封状态示意图;图3为该封隔器的上提中心管解封状态示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术所提供的一种柔性复合管的封隔器的结构和工作原理作进一步的详细说明。参见图1至3,为本技术所提供的一种柔性复合管的封隔器的结构示意图。构成该柔性复合管的封隔器的结构包括中心管1及套装在中心管外部的胶筒2,中心管1两端分别设置上接头31和下接头32,胶筒2靠近上接头31的一侧设置挡环4,胶筒2另一侧设置套装在中心管1上的动力缸5,动力缸5包括活塞管51和活塞套52,中心管1管身设置连通活塞腔53的流道50,活塞管51压缩胶筒2使之与管壁密封,活塞管51与设置在活塞腔53内的棘齿结构6保证其定位,活塞套52通过定位环8与中心管1连接,棘齿结构6通过联动机构与定位环8连接,定位环8和棘齿结构6均通过中心管1身上的挡球机构(91、92)卡合。其工作原理为:安装时将上接头31与水力锚及柔性复合连续管连接,下接头32与连通开关及滑套开关连接,当柔性复合连续管、封隔器及配套的井下工具下井至预定位置后,在井口将整个管串固定并密封,在井口处投入滑套底球,整个管柱实现与环套空间隔绝密封,此时,在井口打压,中心管1内液压通过流道50进入动力缸5的活塞腔53内,推动活塞管51向胶筒2、挡环4挤压,胶筒2压缩后与外部管壁密封,此时活塞管51与活塞腔53内的棘齿结构6咬合从而定位,棘齿结构6的挡球机构92与中心管1身卡合锁定,动力缸5底部的定位环8也通过挡球机构91与中心管1卡合,从而实现了整体动力缸的定位,完成坐封;当需要解封时,只要继续加压或者投杆10向下运动,使定位环8处的挡球机构91失效,中心管1与定位环8失去限定,从而使动力缸5整体下移,胶筒2回弹实现解封。在构成上述柔性复合管的封隔器的结构中,——为了便于解封操作,设置在上述定位环8处的挡球机构91包括设置在中心管1内侧的第一解封环911,第一解封环911与中心管1通过第一挡钉913连接,中心管1管身设置容纳第一挡球912的通孔914,第一解封环911将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性复合管的封隔器,其特征在于:包括中心管及套装在所述中心管外部的胶筒,所述中心管两端分别设置上接头和下接头,所述胶筒靠近上接头的一侧设置挡环,所述胶筒另一侧设置套装在所述中心管上的动力缸,所述动力缸包括活塞管和活塞套,所述中心管的管身设置连通活塞腔的流道,所述活塞管压缩胶筒使之与管壁密封,所述活塞管与设置在活塞腔内的棘齿结构保证其定位,所述活塞套通过定位环与中心管连接,所述棘齿结构通过联动机构与定位环连接,所述定位环和棘齿结构均通过中心管身上的挡球机构卡合。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性复合管的封隔器,其特征在于:包括中心管及套装在所述中心管外部的胶筒,所述中心管两端分别设置上接头和下接头,所述胶筒靠近上接头的一侧设置挡环,所述胶筒另一侧设置套装在所述中心管上的动力缸,所述动力缸包括活塞管和活塞套,所述中心管的管身设置连通活塞腔的流道,所述活塞管压缩胶筒使之与管壁密封,所述活塞管与设置在活塞腔内的棘齿结构保证其定位,所述活塞套通过定位环与中心管连接,所述棘齿结构通过联动机构与定位环连接,所述定位环和棘齿结构均通过中心管身上的挡球机构卡合。


2.根据权利要求1所述的一种柔性复合管的封隔器,其特征在于:设置在所述定位环处的挡球机构包括设置在所述中心管内侧的第一解封环,所述第一解封环与中心管通过第一挡钉连接,所述中心管的管身设置容纳第一挡球的通孔,所述第一解封环将所述第一挡球限定在所述通孔内,所述第一挡球的球身与所述定位环卡合或者与其底部设置的第一销钉卡合。


3.根据权利要求1所述的一种柔性复合管的封隔器,其特征在于:所述棘齿结构包括固定有卡簧的卡簧槽和卡簧套,所述卡簧套的一端顶靠在所述活塞管的凸出部上,另一端与卡簧的接触面设置了相配合的棘齿,所述卡簧套的内侧与活塞管外侧、所述卡簧套的外侧与活塞套的内侧均为密封连接。


4.根据权利要求3所述的一种柔性复合管的封隔器,其特征在于:连接所述棘齿结构和定...

【专利技术属性】
技术研发人员:李召勇
申请(专利权)人:河北海恩橡塑制品有限公司
类型:新型
国别省市:河北;13

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