一种螺旋式井下封隔工具及球座制造技术

本实用新型专利技术涉及石油井下施工领域，具体涉及一种螺旋式井下封隔工具及球座，井下封隔工具包括：呈锥形外表面的中心管，中心管具有轴向通孔；锚定密封结构匹配套设在中心管的外表面上，锚定密封结构具有第一密封段和锚定段，第一密封段位于中心管的大端，锚定段包括多个卡瓦，第一密封段包括多个第一螺旋密封环，多个卡瓦与多个第一螺旋密封环分别形成一体结构。多个卡瓦在径向上均匀展开，实现卡瓦周向均匀分布，使得卡瓦在整个井筒内壁上均匀锚定，确保了井下封隔工具在径向上承压能力的均匀性，提高了密封承压效果。再有，由于密封段为相互嵌套的第一螺旋密封环，螺旋结构的密封段需要一定初始力才会展开膨胀，能起到防止提前坐封的效果。坐封的效果。坐封的效果。

A spiral downhole sealing tool and ball seat

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋式井下封隔工具及球座


[0001]本技术涉及石油井下施工领域，具体涉及一种螺旋式井下封隔工具及球座。

技术介绍

[0002]井下封隔工具在井下完成坐封过程中，井下封隔工具的卡瓦会被扩展并挤压至井筒的内壁，卡瓦一般是多个卡瓦片组成，在卡瓦扩展过程中，由于卡瓦在径向上受到的力不均匀，卡瓦会在受力较大处先行展开，由于先行展开处的卡瓦受力会持续增加，造成该处卡瓦展开较大，其他处的卡瓦展开较小，造成卡瓦在整个井筒内壁展开锚定不均匀，使得井下封隔工具在径向上承压能力降低，影响了井下封隔工具的密封承压效果，进一步的中心管会脱出，造成封隔失败。

技术实现思路

[0003]本技术为解决上述的技术问题提供一种螺旋式井下封隔工具及球座，以提高井下封隔工具在轴向上承压能力。
[0004]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种螺旋式井下封隔工具，包括：
[0005]呈锥形外表面的中心管，所述中心管具有轴向通孔；
[0006]锚定密封结构，所述锚定密封结构匹配套设在所述中心管的外表面上，所述锚定密封结构具有第一密封段和锚定段，所述第一密封段位于所述中心管的大端，所述锚定段包括多个卡瓦，所述第一密封段包括多个第一螺旋密封环，多个所述卡瓦与多个所述第一螺旋密封环一一对应并分别形成一体结构，多个所述第一螺旋密封环相互嵌套形成所述第一密封段。
[0007]本技术的工作原理及有益效果是：在井下封隔工具下井过程中，通过井下工具使锚定密封结构在中心管上相对运动并在径向上扩展，由于所述卡瓦与所述第一螺旋密封环一一对应并分别形成一体结构，在所述第一密封段展开过程中，卡瓦也受到其径向展开力而展开；其中，多个所述第一螺旋密封环相互嵌套形成所述第一密封段，在第一密封段中每个第一螺旋密封环受到的径向展开力是均匀的，这样，每个第一螺旋密封环也在径向上均匀展开，进而带动多个所述卡瓦在径向上均匀展开，实现卡瓦周向均匀分布，使得卡瓦在整个井筒内壁上均匀展开并锚定，确保了井下封隔工具在径向上承压能力的均匀性，提高了井下封隔工具的密封承压效果。再有，由于密封段为相互嵌套的第一螺旋密封环，螺旋结构的密封段需要一定初始力才会展开膨胀，能起到防止提前坐封的效果。
[0008]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0009]进一步，多个所述卡瓦在所述中心管的轴向上并列设置。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果是：便于卡瓦的展开。
[0011]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0012]进一步，多个所述卡瓦之间的缝隙与所述中心管的轴线平行，且均布在所述中心管的周向上。
[0013]采用上述进一步方案的有益效果是：确保多个卡瓦均匀展开，并在井筒内壁形成均匀的锚定力。
[0014]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0015]进一步，所述第一螺旋密封环在所述中心管上的周向上至少形成一圈完整的密封长度。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是：这样多个第一螺旋密封环形成的第一密封段在其径向上具有足够的密封长度，进一步提高密封的可靠性。
[0017]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0018]进一步，所述中心管上设置有密封胶筒所述密封胶筒的一端与所述第一密封段抵接。
[0019]采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置密封胶筒实现了再次密封。
[0020]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0021]进一步，所述中心管上设置有挡环，所述密封胶筒的另一端与所述挡环抵接。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是：挡环防止密封胶筒向轴向上膨胀，提高了密封胶筒的密封可靠性。
[0023]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0024]进一步，所述挡环为螺旋挡环。
[0025]采用上述进一步方案的有益效果是：螺旋挡环在径向上螺旋展开，挡环不会断开破裂，提高了密封胶筒的轴向围挡效果；同时螺旋档环需要一定的初始力才会展开，也起到了井下封隔工具防提前座封的效果。
[0026]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0027]进一步，所述第一螺旋密封环的外表面上设有密封凸台。
[0028]采用上述进一步方案的有益效果是：当第一螺旋密封环受到径向压力时，凸台的表面积较小，在同等压力的条件下，凸台位置受到的压强较大，使得凸台很容易挤压进井筒内壁并与井筒内壁形成密封，提高了密封效果。
[0029]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0030]进一步，所述中心管的外表面上和所述锚定密封结构内表面上设有用于相互锁定的防退结构。
[0031]采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置防退结构，确保锚定密封结构不会位移，提高了密封锚定的可靠性。
[0032]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0033]进一步，多个所述卡瓦在远离所述第一密封段的一端相互连接成一体结构。
[0034]采用上述进一步方案的有益效果是：进一步提高了防提前座封效果。
[0035]本技术还提供一种球座，包括下接头和上述的螺旋式井下封隔工具，所述下接头位于所述卡瓦的一端。
[0036]球座的有益效果为：在井下封隔工具下井过程中，通过井下工具使锚定密封结构在中心管上相对运动并在径向上扩展，由于所述卡瓦与所述第一螺旋密封环一一对应并分别形成一体结构，在所述第一密封段展开过程中，卡瓦也受到其径向展开力而展开；其中，多个所述第一螺旋密封环相互嵌套形成所述第一密封段，在第一密封段中每个第一螺旋密
封环受到的径向展开力是均匀的，这样，每个第一螺旋密封环也在径向上均匀展开，进而带动多个所述卡瓦在径向上均匀展开，实现卡瓦周向均匀分布，使得卡瓦在整个井筒内壁上均匀展开并锚定，确保了井下封隔工具在径向上承压能力的均匀性，提高了井下封隔工具的密封承压效果。再有，由于密封段为相互嵌套的第一螺旋密封环，螺旋结构的密封段需要一定初始力才会展开膨胀，能起到防止提前坐封的效果。
附图说明
[0037]图1是本技术螺旋式井下封隔工具实施例一的立体结构示意图；
[0038]图2是实施例一的一个方向上的剖视图；
[0039]图3是实施例一第一工作状态示意图；
[0040]图4是实施例一第二工作状态示意图；
[0041]图5是本技术螺旋式井下封隔工具实施例二的立体结构示意图；
[0042]图6是实施例二的一个方向上的剖视图；
[0043]图7是实施例二第一工作状态示意图；
[0044]图8是实施例二第二工作状态示意图；
[0045]图9是实施例三第二工作状态示意图；
[0046]图10是实施例四第二工作状态示意图；
[0047本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺旋式井下封隔工具，其特征在于，包括：呈锥形外表面的中心管(1)，所述中心管(1)具有轴向通孔；锚定密封结构(2)，所述锚定密封结构(2)匹配套设在所述中心管(1)的外表面上，所述锚定密封结构(2)具有第一密封段(21)和锚定段(22)，所述第一密封段(21)位于所述中心管(1)的大端，所述锚定段(22)包括多个卡瓦(221)，所述第一密封段(21)包括多个第一螺旋密封环(211)，多个所述卡瓦(221)与多个所述第一螺旋密封环(211)一一对应并分别形成一体结构，多个所述第一螺旋密封环(211)相互嵌套形成所述第一密封段(21)。2.根据权利要求1所述的一种螺旋式井下封隔工具，其特征在于，多个所述卡瓦(221)在所述中心管(1)的轴向上并列设置。3.根据权利要求2所述的一种螺旋式井下封隔工具，其特征在于，多个所述卡瓦(221)之间的缝隙与所述中心管(1)的轴线平行，且均布在所述中心管(1)的周向上。4.根据权利要求1所述的一种螺旋式井下封隔工具，其特征在于，所述第一螺旋密封环(211)在所述中心管(1)上的周向上至少形成一圈完整的密封长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑威，曾琦军，邱成松，王锦路，
申请(专利权)人：四川维泰科创石油设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：