一种高温高压可回收封隔器制造技术

本发明专利技术揭示了的一种高温高压可回收封隔器，包括芯轴、设置于芯轴上下两端的上端密封组件以及下端接头、以及从上至下依次套设于芯轴外侧的密封胶筒组件、止退防松动组件、高承重锚定卡瓦组件以及解封回收组件，密封胶筒组件、止退防松动组件、高承重锚定卡瓦组件以及解封回收组件之间可拆卸连接。本申请通过在芯轴上设计由一个小外径与一个大外径两个密封面组成的变径台阶，坐封后密封胶筒组件最终在大外径密封面撑开膨胀，受到径向压缩与轴向压缩，使密封胶筒组件与套管壁之间有更充分的过盈量，让封隔器封隔井下压力的能力更可靠、更稳定、耐压更高。耐压更高。耐压更高。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压可回收封隔器


[0001]本专利技术涉及油气田完井工具
，具体地，主要涉及高温高压可回收封隔器。

技术介绍

[0002]随着丰富的油气藏储藏在更深地层，而浅层油气藏的枯竭减少，促进了钻、完深井技术的快速发展。但更深地层有着更复杂的井况，表现为180～204℃以上的高温，以及15000PSI以上的高压，而市场上现有的封隔器在井下温度超过204℃，压力超过15000PSI的高温高压极端复杂井况下进行完井或油气生产作业时，普通的密封胶筒元件受高温高压影响而极易产生损坏，造成压力泄漏，封隔器失封，导致完井失败与生产事故。
[0003]一般的锚定卡瓦因其结构与材料均受到高温高压的影响，极易产生结构形变与性能衰减，致使封隔器锚定不牢固或锚定能力减弱，如因下端携带过多管串，或受到井下高压的上顶力，大重量容易造成封隔器断开或滑动致使管串掉落井底，上顶力容易造成封隔器滑动致使管串顶撞井口设备形成井喷，导致完井失败与严重生产事故。
[0004]一般结构的锚定卡瓦因没有防提前坐封的设计，当遇上套管套变、内径圆周不均匀变化或有异物，而遇卡提前坐封锚定在套管中，则需要强行操作管柱致使封隔器锚定更紧，最后导致需要使用磨铣工具磨铣封隔器，增加了完井成本，延长了施工周期，加大了完井风险。
[0005]一般的封隔器是永久型封隔器，一旦坐封只能永久工作而不能回收，对后续的管柱更换、维护极不方便，只能下磨铣工具将封隔器磨铣掉，增加了完井成本，延误了工期。还有部分的封隔器设计有液压剪切解封结构，但液压解封成功率低，极易受井下压力形成的上顶力影响，解封力不准确，若应用在高温高压井，则会受井下高压形成的上顶力从而自行剪切解封，导致管串被极高上顶力推动顶撞井口采油树，造成井喷事故与设备严重毁损。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种高温高压可回收封隔器。
[0007]本专利技术公开的一种高温高压可回收封隔器，包括芯轴、设置于芯轴上下两端的上端密封组件以及下端接头、以及从上至下依次套设于芯轴外侧的密封胶筒组件、止退防松动组件、高承重锚定卡瓦组件以及解封回收组件，密封胶筒组件、止退防松动组件、高承重锚定卡瓦组件以及解封回收组件之间可拆卸连接；
[0008]密封胶筒组件与芯轴连接处设置有变径台阶，密封胶筒组件的两端分别抵接有套设于芯轴上的上端套筒以及元件护套，上端套筒可相对芯轴滑动，且通过沉头螺钉与第一剪切螺钉固定在芯轴上，元件护套通过设置于芯轴上的上端开口环卡接，上端开口环与芯轴之间设置有传压孔，芯轴的上端设置有上端引导。
[0009]优选地，密封胶筒组件包括从上至下依次套接于芯轴外侧的上端支撑环、上端挡环、上端胶筒元件、中间胶筒元件、下端胶筒元件、下端挡环、下端支撑环。
[0010]优选地，止退防松动组件包括从上至下依次套设于芯轴外侧的活塞缸、活塞、卡环
套筒、剪切环、连接器、下止动内卡环，活塞缸的一端与元件护套螺纹连接；
[0011]活塞的一端伸入活塞缸内、另一端与连接器抵接；
[0012]卡环套筒、剪切环均套设于活塞的外侧，卡环套筒的一端与活塞缸的另一端螺纹连接、另一端与剪切环螺纹连接，卡环套筒与活塞之间设置有上止动内卡环，卡环套筒的销孔与上止动内卡环的开口槽相对且安装有防转固定销，剪切环与活塞之间通过第一导向紧定螺钉和第二剪切螺钉固定；
[0013]连接器一端的内侧与活塞螺纹连接，另一端与高承重锚定瓦卡组件连接。
[0014]优选地，活塞的外侧设置有活塞止退齿，上止动内卡环的内外侧分别设置有与活塞止退齿相配合的内径上移止退齿以及外径上移止退齿，卡环套筒的内侧设置有与外径上移止退齿相配合的套筒止退齿，下止动内卡环的内侧设置有下移止退齿，芯轴的外侧设置有与下移止退齿相配合的芯轴止退齿。
[0015]优选地，高承重锚定卡瓦组件包括从上至下依次套设于芯轴外侧的上端椎体、下端椎体以及卡接于上端椎体和下端椎体外侧的桶状锚定卡瓦，桶状锚定卡瓦将上端椎体和下端椎体组合成一体，上端椎体和下端椎体分别通过两组第二导向紧定螺钉和第一剪切销固定在芯轴上。
[0016]优选地，桶状锚定卡瓦的外侧靠近上端椎体和下端椎体的部分分别设置有交错设置的向下锚定齿与上端非全切槽和向上锚定齿与下端非全切槽，桶状锚定卡瓦的内侧从上至下依次设置有小倾角、啮合槽、双重啮合槽以及双重小倾角，上端椎体的外侧设置有与啮合槽相对应的双重啮合台阶，下端椎体的外侧设置有与双重啮合槽相对应的三重啮合台阶。
[0017]优选地，解封回收组件包括从上至下依次套设于芯轴外侧的轴套、剪切套筒、卡扣环以及解封套筒，轴套的一端螺纹连接于下端椎体的外侧，轴套内侧的另一端通过设置于芯轴外侧的下端开口环定位，剪切套筒的两端分别与轴套和下端接头螺纹连接，且剪切套筒和解封套筒均向芯轴外部延伸并与分别下端接头连接；
[0018]卡扣环螺纹连接于芯轴与剪切套筒之间，其一端与轴套的端部抵接；
[0019]解封套筒位于剪切套筒内侧，其两端分别与轴套和下端接头螺纹连接，解封套筒与剪切套筒之间通过第三剪切螺钉连接，解封套筒伸出芯轴部分的内侧设置有定位收缩台阶和卡扣台阶，定位收缩台阶和卡扣台阶相邻设置。
[0020]优选地，解封套筒与卡扣环连接处设置有解封槽，芯轴的外侧设置有与解封槽相对的密封面。
[0021]优选地，上端密封组件包括设置于芯轴顶端的上端套筒、从上至下依次设置于上端套筒内侧的左旋螺纹、第一止动台阶与第二止动台阶、密封上端套筒的密封件。
[0022]优选地，高温高压可回收封隔器还包括解封回收工具，解封回收工具包括本体以及沿本体轴线方向依次设置于其外侧的棘爪、弹簧套以及凸耳，棘爪活动套装于本体的外侧，且通过顶部剪切销钉固定在本体上，弹簧套通过释放剪切销钉固定在本体上，凸耳上设置有可与卡扣台阶相扣合的卡紧台阶。
[0023]本申请的有益效果在于：
[0024](1)通过在芯轴上设计由一个小外径与一个大外径两个密封面组成的变径台阶，坐封后密封胶筒组件最终在大外径密封面撑开膨胀，受到径向压缩与轴向压缩，使密封胶
筒组件与套管壁之间有更充分的过盈量，让封隔器封隔井下压力的能力更可靠、更稳定、耐压更高。
[0025](2)一方面设置有内、外止退齿的上止动内卡环，使封隔器坐封且卸掉压力后锁定密封胶筒组件不让其轴向后退收缩，保持其膨胀密封。另一方面设置有只有内止退齿的下止动内卡环，其与芯轴止退齿相配合，使高承重锚定瓦卡组件上的桶状锚定瓦卡保持膨胀锚定，阻止其轴向收缩，减少封隔器因卡瓦收缩而锚定不牢固产生滑动的可能。
[0026](3)把桶状锚定卡瓦加工成有弹性的整体，由于切割后的多瓣数卡瓦与套管咬合的接触面积比少瓣数卡瓦的更大更多，当封隔器坐封后，卡瓦锚定套管极度牢固且更均匀，对套管伤害更小，方便后续的二次下入管串。并且桶状锚定卡瓦与锥体在小倾角扣合后，由于第一剪切销的作用，当封隔器入井遇卡时，可以进行上提或下放操作，此时的小倾角与第一剪切本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温高压可回收封隔器，其特征在于，包括芯轴、设置于所述芯轴上下两端的上端密封组件以及下端接头、以及从上至下依次套设于所述芯轴外侧的密封胶筒组件、止退防松动组件、高承重锚定卡瓦组件以及解封回收组件，所述密封胶筒组件、所述止退防松动组件、高承重锚定卡瓦组件以及所述解封回收组件之间可拆卸连接；所述密封胶筒组件与所述芯轴连接处设置有变径台阶，所述密封胶筒组件的两端分别抵接有套设于所述芯轴上的上端套筒以及元件护套，所述上端套筒可相对所述芯轴滑动，且通过沉头螺钉与第一剪切螺钉固定在所述芯轴上，所述元件护套通过设置于所述芯轴上的上端开口环卡接，所述上端开口环与所述芯轴之间设置有传压孔，所述芯轴的上端设置有上端引导。2.根据权利要求1所述的高温高压可回收封隔器，其特征在于，所述密封胶筒组件包括从上至下依次套接于所述芯轴外侧的上端支撑环、上端挡环、上端胶筒元件、中间胶筒元件、下端胶筒元件、下端挡环、下端支撑环。3.根据权利要求1所述的高温高压可回收封隔器，其特征在于，所述止退防松动组件包括从上至下依次套设于所述芯轴外侧的活塞缸、活塞、卡环套筒、剪切环、连接器、下止动内卡环；所述活塞缸的一端与所述元件护套螺纹连接，所述连接器与所述高承重锚定瓦卡组件连接；所述活塞的一端伸入所述活塞缸内、另一端与所述连接器抵接；所述卡环套筒、所述剪切环均套设于所述活塞的外侧，所述卡环套筒的一端与所述活塞缸的另一端螺纹连接、另一端与所述剪切环螺纹连接，所述卡环套筒与所述活塞之间设置有上止动内卡环，所述卡环套筒的销孔与所述上止动内卡环的开口槽相对且安装有防转固定销，所述剪切环与所述活塞之间通过第一导向紧定螺钉和第二剪切螺钉固定；所述连接器一端的内侧与所述活塞螺纹连接，另一端与所述高承重锚定瓦卡组件连接。4.根据权利要求3所述的高温高压可回收封隔器，其特征在于，所述活塞的外侧设置有活塞止退齿，所述上止动内卡环的内外侧分别设置有与所述活塞止退齿相配合的内径上移止退齿以及外径上移止退齿，所述卡环套筒的内侧设置有与所述外径上移止退齿相配合的套筒止退齿，所述下止动内卡环的内侧设置有下移止退齿，所述芯轴的外侧设置有与所述下移止退齿相配合的芯轴止退齿。5.根据权利要求3所述的高温高压可回收封隔器，其特征在于，所述高承重锚定卡瓦组件包括从上至下依次套设于所述芯轴外侧的上端椎体、下端椎体以及卡接于所述上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良辉，赖伟华，庞瑞杰，李江平，刘建锋，陈仁锦，庞富增，
申请(专利权)人：百勤能源科技惠州有限公司，
类型：发明
国别省市：