一种自平衡封隔器制造技术

本申请提供一种自平衡封隔器，包括：中心管；外芯管，套设于中心管的中部，外芯管的外部自上而下依次套设有自平衡组件、胶筒密封组件和胶筒锁定组件；外管组件，密封套设于中心管和至少部分外芯管上，且与中心管形成平衡腔，自平衡组件设于平衡腔内；外管组件设有沿径向连通外部和平衡腔的至少一对平衡孔，至少一对平衡孔分别位于胶筒密封组件的上方和下方，外管组件外侧的压力能够分别通过至少一对平衡孔进入平衡腔，以使自平衡组件吸收压力。本申请的技术方案通过自平衡组件吸收大部分压力，从而减轻胶筒密封组件的承压负担，提高了封隔器的承压能力。器的承压能力。器的承压能力。

【技术实现步骤摘要】
一种自平衡封隔器


[0001]本申请涉及石油井
，尤其涉及一种自平衡封隔器。

技术介绍

[0002]在井下作业中，水力压裂、注水、控水等工艺的应用越来越普遍，各个工艺在作业过程中，都需要用到封隔器将各储层封隔开，以进行分段作业。常见的封隔器包括永久封隔器和可回收封隔器，其中，可回收式封隔器在解封时通过上提管柱剪切解封剪切销钉进行解封，并上提取出回收。
[0003]由于油气井的开发向越来越难的方向发展，如压裂作业，封隔器需要承受更大的环空压差，这种可回收式封隔器通过设置更多数量的解封剪切销钉来承受环空压差，但太多的解封剪切销钉对于上提解封力的要求也会更大，从而对管柱的安全造成不利的影响，因此，封隔器的环空承压能力一般只能达到25
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35MPa，不能更好的满足开发适用条件。
[0004]因此，需要一种自平衡封隔器，以能够解决现有封隔器不能承受较大的环空压差的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的主要目的在于，提供一种自平衡封隔器，以能够解决现有封隔器不能承受较大的环空压差的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：
[0007]本申请提供一种自平衡封隔器，包括：
[0008]中心管；
[0009]外芯管，所述外芯管套设于所述中心管的中部，所述外芯管的外部自上而下依次套设有自平衡组件、胶筒密封组件和胶筒锁定组件；
[0010]其中，
[0011]外管组件，所述外管组件密封套设于所述中心管和至少部分所述外芯管上，且与所述中心管形成平衡腔，所述自平衡组件设于所述平衡腔内；
[0012]所述外管组件设有沿径向连通外部和所述平衡腔的至少一对平衡孔，至少一对平衡孔分别位于所述胶筒密封组件的上方和下方，所述外管组件外侧的压力能够分别通过至少一对所述平衡孔进入所述平衡腔，以使所述自平衡组件吸收压力。
[0013]优选地，所述自平衡组件包括上平衡活塞和下平衡活塞，所述外管组件包括：
[0014]连接筒，所述连接筒密封套设于所述中心管和至少部分所述外芯管上；
[0015]释放剪切外筒，所述释放剪切外筒套设于所述外芯管上，且位于所述连接筒和所述胶筒密封组件之间，并与所述外芯管7密封连接；
[0016]所述连接筒、所述中心管、所述外芯管和所述释放剪切外筒形成第一平衡腔，所述上平衡活塞滑动密封连接于第一平衡腔内，且密封连接于所述外芯管的顶端；
[0017]所述释放剪切外筒、所述外芯管和所述胶筒密封组件形成第二平衡腔，所述下平
衡活塞滑动密封连接所述第二平衡腔内；
[0018]锁紧外筒，所述锁紧外筒套设于所述胶筒锁定组件外侧，且连接于所述胶筒密封组件；
[0019]其中，
[0020]所述连接筒上设有沿径向连通于其外部和所述第一平衡腔的第一平衡孔，且所述第一平衡孔位于所述上平衡活塞的一端与所述释放剪切外筒之间；
[0021]所述释放剪切外筒上设有沿径向设置连通于其外部和所述第二平衡腔的第二平衡孔，所述第二平衡孔位于所述下平衡活塞的一端与所述胶筒密封组件之间；
[0022]所述锁紧外筒上设有第三平衡孔，所述第三平衡孔的一端连通于所述锁紧外筒外部，另一端连通于所述外芯管与所述中心管之间的间隙，并分别连通于所述上平衡活塞的另一端所在的所述第一平衡腔内、和所述下平衡活塞的另一端所在的所述第二平衡腔内。
[0023]优选地，还包括第一接头、第二接头、外筒、以及套设于所述中心管外部的联锁组件和解封组件，所述中心管包括第一端和第二端，且所述中心管上自所述第一端向所述第二端依次设有沿径向贯穿设置的第一传压孔、第二传压孔和第三传压孔；
[0024]所述第一接头连接于所述中心管的所述第一端，所述第二接头连接于所述中心管的所述第二端；
[0025]所述外筒套设于所述联锁组件外侧，且所述外筒的两端分别与所述第一接头和所述连接筒相连接；
[0026]所述解封组件设于所述第一接头和所述胶筒密封组件之间，所述联锁组件设于所述第一接头和所述解封组件之间。
[0027]优选地，所述外筒的一端套设于所述第一接头的另一端，且与所述第一接头螺纹连接，所述外筒的另一端插设于所述连接筒的一端内，且与所述连接筒密封连接；
[0028]所述联锁组件包括上锁紧卡瓦、脱节套、脱节套剪切销钉、上联锁挡块和上活塞，其中，
[0029]所述中心管的外壁设有第一凸台，所述第一接头的所述另一端能够沿平行于轴向的方向接触于所述第一凸台的上表面，且与所述外筒之间形成滑动间隙，所述脱节套滑动连接于所述滑动间隙内；
[0030]所述外筒的内壁上设有第一齿部，所述上锁紧卡瓦连接于脱节套的外周，且能够与所述第一齿部啮合卡接；
[0031]所述脱节套剪切销钉沿径向依次穿设于所述脱节套和所述第一接头内；
[0032]所述中心管的外壁设有第一挡块槽，所述上联锁挡块沿径向穿设于所述第一接头内，且所述上联锁挡块的内缘能够卡接于所述第一挡块槽；所述脱节套、所述外筒、所述连接筒和所述中心管围成上活塞腔，所述上活塞滑动密封连接于所述上活塞腔内，所述第一传压孔连通于所述上活塞腔。
[0033]优选地，所述联锁组件还包括防转销轴，所述中心管的外壁设有平行于轴向的一端开口的防转长槽，所述防转长槽的开口朝向第一接头设置，所述防转销轴沿径向穿过所述第一接头，且滑动连接于所述防转长槽内。
[0034]优选地，所述连接筒的内壁设有第二凸台，所述第二凸台密封连接于所述中心管，所述外筒的所述另一端连接于所述连接筒位于所述第二凸台朝向所述第一接头的一侧；
[0035]所述外筒的所述另一端内壁设有第一卡台，所述上活塞的内缘滑动密封连接于中心管，所述上活塞的外缘滑动密封连接于所述外筒，且所述上活塞位于所述脱节套和所述第一卡台之间，所述第一传压孔连通于所述上活塞和所述第二凸台之间。
[0036]优选地，所述胶筒密封组件包括自上而下依次套设于所述外芯管的：上胶筒座、主胶筒和下胶筒压环；
[0037]其中，所述上胶筒座的一端插设于所述释放剪切外筒内，所述解封组件包括解封剪切销钉，所述解封剪切销钉沿径向依次穿过所述释放剪切外筒至所述上胶筒座内；
[0038]所述主胶筒的内周中部与所述外芯管之间通过主胶筒支撑环密封卡接；
[0039]所述下胶筒压环的内周接触于所述外芯管，所述下胶筒压环插设于所述锁紧外筒内，且与所述锁紧外筒通过第一固定件相连接。
[0040]优选地，所述胶筒密封组件还包括上辅助胶筒、一对辅助胶筒隔环、下辅助胶筒和下辅助胶筒推环；其中，
[0041]所述上辅助胶筒和所述下辅助胶筒分别设于所述主胶筒的上下两侧，一对所述辅助胶筒隔环分别设于所述上辅助胶筒与所述主胶筒之间、所述主胶筒与所述下辅助胶筒之间；
[0042]所述上辅助胶筒夹持于所述上胶筒座和一个所述辅助胶筒隔环之间，所述下辅助胶筒夹持于另一个所述辅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自平衡封隔器，其特征在于，包括：中心管；外芯管，所述外芯管套设于所述中心管的中部，所述外芯管的外部自上而下依次套设有自平衡组件、胶筒密封组件和胶筒锁定组件；外管组件，所述外管组件密封套设于所述中心管和至少部分所述外芯管上，且与所述中心管形成平衡腔，所述自平衡组件设于所述平衡腔内；其中，所述外管组件设有沿径向连通外部和所述平衡腔的至少一对平衡孔，至少一对平衡孔分别位于所述胶筒密封组件的上方和下方，所述外管组件外侧的压力能够分别通过至少一对所述平衡孔进入所述平衡腔，以使所述自平衡组件吸收压力。2.根据权利要求1所述的自平衡封隔器，其特征在于，所述自平衡组件包括上平衡活塞和下平衡活塞，所述外管组件包括：连接筒，所述连接筒密封套设于所述中心管和至少部分所述外芯管上；释放剪切外筒，所述释放剪切外筒套设于所述外芯管上，且位于所述连接筒和所述胶筒密封组件之间，并与所述外芯管7密封连接；所述连接筒、所述中心管、所述外芯管和所述释放剪切外筒形成第一平衡腔，所述上平衡活塞滑动密封连接于第一平衡腔内，且密封连接于所述外芯管的顶端；所述释放剪切外筒、所述外芯管和所述胶筒密封组件形成第二平衡腔，所述下平衡活塞滑动密封连接所述第二平衡腔内；锁紧外筒，所述锁紧外筒套设于所述胶筒锁定组件外侧，且连接于所述胶筒密封组件；其中，所述连接筒上设有沿径向连通于其外部和所述第一平衡腔的第一平衡孔，且所述第一平衡孔位于所述上平衡活塞的一端与所述释放剪切外筒之间；所述释放剪切外筒上设有沿径向设置连通于其外部和所述第二平衡腔的第二平衡孔，所述第二平衡孔位于所述下平衡活塞的一端与所述胶筒密封组件之间；所述锁紧外筒上设有第三平衡孔，所述第三平衡孔的一端连通于所述锁紧外筒外部，另一端连通于所述外芯管与所述中心管之间的间隙，并分别连通于所述上平衡活塞的另一端所在的所述第一平衡腔内、和所述下平衡活塞的另一端所在的所述第二平衡腔内。3.根据权利要求2所述的自平衡封隔器，其特征在于，还包括第一接头、第二接头、外筒、以及套设于所述中心管外部的联锁组件和解封组件，所述中心管包括第一端和第二端，且所述中心管上自所述第一端向所述第二端依次设有沿径向贯穿设置的第一传压孔、第二传压孔和第三传压孔；所述第一接头连接于所述中心管的所述第一端，所述第二接头连接于所述中心管的所述第二端；所述外筒套设于所述联锁组件外侧，且所述外筒的两端分别与所述第一接头和所述连接筒相连接；所述解封组件设于所述第一接头和所述胶筒密封组件之间，所述联锁组件设于所述第一接头和所述解封组件之间。4.根据权利要求3所述的自平衡封隔器，其特征在于，所述外筒的一端套设于所述第一
接头的另一端，且与所述第一接头螺纹连接，所述外筒的另一端插设于所述连接筒的一端内，且与所述连接筒密封连接；所述联锁组件包括上锁紧卡瓦、脱节套、脱节套剪切销钉、上联锁挡块和上活塞，其中，所述中心管的外壁设有第一凸台，所述第一接头的所述另一端能够沿平行于轴向的方向接触于所述第一凸台的上表面，且与所述外筒之间形成滑动间隙，所述脱节套滑动连接于所述滑动间隙内；所述外筒的内壁上设有第一齿部，所述上锁紧卡瓦连接于脱节套的外周，且能够与所述第一齿部啮合卡接；所述脱节套剪切销钉沿径向依次穿设于所述脱节套和所述第一接头内；所述中心管的外壁设有第一挡块槽，所述上联锁挡块沿径向穿设于所述第一接头内，且所述上联锁挡块的内缘能够卡接于所述第一挡块槽；所述脱节套、所述外筒、所述连接筒和所述中心管围成上活塞腔，所述上活塞滑动密封连接于所述上活塞腔内，所述第一传压孔连通于所述上活塞腔。5.根据权利要求4所述的自平衡封隔器，其特征在于，所述联锁组件还包括防转销轴，所述中心管的外壁设有平行于轴向的一端开口的防转长槽，所述防转长槽的开口朝向第一接头设置，所述防转销轴沿径向穿过所述第一接头，且滑动连接于所述防转长槽内。6.根据权利要求3所述的自平衡封隔器，其特征在于，所述连接筒的内壁设有第二凸台，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红，董平原，龙志辉，席浩腾，
申请(专利权)人：安东石油技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：