一种螺旋式井下封隔工具制造技术

本发明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，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，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小端，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一一对应并分别形成一体结构。在工具井下工作中，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。密封承压效果。密封承压效果。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋式井下封隔工具


[0001]本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。

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]本专利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，以提高井下封隔工具在轴向上承压能力。
[0004]本专利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小端，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]本专利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，由于第一密封段为相互嵌套的第一螺旋密封环，螺旋结构的第一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，本专利技术还可以做如下改进。
[0009]进一步，所述锚定密封结构还具有锁定主体，所述中心管上设置有与所述锁定主体配合的锁定结构，所述锁定主体包括多个螺旋锁定环，所述螺旋锁定环远离所述锚定段并位于所述第一螺旋密封环的螺旋线的延长线上，多个所述螺旋锁定环相互嵌套形成所述锁定主体。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果是：在所述锚定密封结构设置锁定主体，并与所
述中心管上的锁定结构配合锁定，当锚定密封结构到达预定位置并实现井筒密封时，由于锁定主体的多个螺旋锁定环具有在径向上回缩的效果，确保螺旋锁定环与锁定结构锁定配合，避免了锚定密封结构从中心管上脱落，提高了井下封隔工具密封锁定的可靠性。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0012]进一步，所述锁定结构为锁槽，所述锁槽在所述中心管的轴向上的宽度大于所述螺旋锁定环的螺距。
[0013]采用上述进一步方案的有益效果是：所述锁槽在所述中心管的轴向上的宽度大于所述螺旋锁定环的螺距，工具完成座封时，确保有部分螺旋锁定环通过自身弹力回缩至锁槽中，保证了锁定结构的限位锁定效果。
[0014]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0015]进一步，所述锁定结构的表面和所述锁定主体内表面上设有相互匹配的多个锁定齿。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置多个锁定齿，确保锁定了相互锁定的效果。
[0017]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0018]进一步，所述锁槽为锁定凹槽，所述锁定凹槽在所述中心管的径向上具有凹槽侧面，远离所述中心管的小端的所述凹槽侧面为倾斜侧面，所述倾斜侧面开口处远离所述中心管的小端。
[0019]采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置锁定凹槽，直接利用回缩的锁定主体与锁定凹槽匹配锁定，简化了锁定结构的结构；同时，将该凹槽侧面设置为倾斜面，在锚定密封结构移动到锁定凹槽后，在外部推力的作用下，第一密封段中的第一螺旋密封环可以沿倾斜面从锁定凹槽顺利移出，确保井下封隔工具井下工作的可靠性和使锚定密封结构对井筒进行可靠密封锁定。
[0020]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0021]进一步，所述螺旋锁定环的螺距小于所述锁槽在所述中心管的轴向上的宽度，所述锁槽在所述中心管的轴向上的宽度小于所述第一螺旋密封环的螺距。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是：螺旋锁定环的螺距小于所述第一螺旋密封环的螺距，可以将锁定主体在轴向上设置得短一些，减小了整个井下封隔工具的长度；同时，在锚定密封结构移动到锁定凹槽后，第一密封段中的第一螺旋密封环不会落入与螺旋锁定环匹配的锁定结构中，不会影响井下封隔工具井下工作的效率。
[0023]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0024]进一步，所述中心管上设置有密封胶筒和挡环，所述密封胶筒的一端与所述锚定段抵接，所述密封胶筒的另一端与所述挡环抵接。
[0025]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，同时，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。
[0026]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0027]进一步，所述挡环为螺旋挡环。
[0028]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。
[0029]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0030]进一步，所述第一螺旋密封环的外表面上设有密封凸台。
[0031]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。
[0032]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0033]进一步，所述锚定密封结构具有第二密封段，所述第二密封段位于所述中心管的大端，所述第二密封段包括多个第二螺旋密封环，多个所述卡瓦与多个所述第二螺旋密封环一一对应并分别形成一体结构，多个所述第二螺旋密封环相互嵌套形成所述第二密封段。
[0034]采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置上述结构，实现了再次密封，提高了井下封隔工具的密封效果和可靠性。同时，在第二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，每个第二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锚定，确保了井下封隔工具在径向上承压能力的均匀本文档来自技高网...

【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)的小端，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，所述锚定密封结构(2)还具有锁定主体(23)，所述中心管(1)上设置有与所述锁定主体(23)配合的锁定结构(11)，所述锁定主体(23)包括多个螺旋锁定环(231)，所述螺旋锁定环(231)远离所述锚定段(22)并位于所述第一螺旋密封环(211)的螺旋线的延长线上，多个所述螺旋锁定环(231)相互嵌套形成所述锁定主体(23)。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，所述锁定结构(11)为锁槽，所述锁槽在所述中心管(1)的轴向上的宽度大于所述螺旋锁定环(231)的螺距。4.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，所述锁定结构(11)的表面和所述锁定主体(23)内表面上设有相...

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