專利名稱：全平衡壓縮式逐級解封封隔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油工具，具體涉及一種油田水井封隔器。
背景技術(shù)：
隨著油田的不斷開發(fā)，在同一井內(nèi)需要給更多的油層注水，即油田的細(xì)分層注水， 以提高采收率。細(xì)分層注水需要在注水管柱上連接較多數(shù)量的封隔器，通過封隔器封隔油層。目前使用的壓縮式封隔器均采用整體上提管柱的方式解封，不能單層逐級解封。管柱上提力為全部封隔器解封力之和，一般至少為四級，層數(shù)越多封隔器也越多，上提整體解封所需要的解封力也越大，加大了解封操作難度，解封變得更加困難，從而使注水井管柱上連接的封隔器數(shù)量受到限制。一些下入多級封隔器的管柱經(jīng)常會因為起井時撥不動封隔器而導(dǎo)致大修井，嚴(yán)重影響油田正常開發(fā)，并造成了很大程度的資金和資源浪費。此外，這種壓縮式封隔器承受不了層間高壓，會自動剪斷銷釘解封，使封隔器和管柱失效，既無法適應(yīng)細(xì)分注水也無法滿足高壓注水井的需求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可以單層逐級解封、所需要的解封力小、解封操作容易、可以承受層間高壓的全平衡壓縮式逐級解封封隔器。本實用新型的技術(shù)解決方案是它包括上接頭、洗井裝置、上中心管、外中心管、 上膠筒、中膠筒、下膠筒、座封套、下中心管和下接頭，座封套的下方設(shè)有套裝在上中心管上、上端與上中心管滑動配合并與座封套下端通過螺紋相連的平衡腔殼體，平衡腔殼體內(nèi)設(shè)有套裝在上中心管上并通過螺紋安裝在上中心管上、外壁與平衡腔殼體滑動配合的固定活塞，平衡腔殼體的下方設(shè)有滑動套裝在上中心管上、上端通過螺紋連接在平衡腔殼體下端的座封接頭，座封接頭的下方設(shè)有滑動套裝在下中心管上、上端通過螺紋連接在座封接頭下端的工作筒，工作筒內(nèi)設(shè)有套裝在下中心管上的解封接頭，解封接頭的上端設(shè)有安裝在解封接頭上、與下中心管軸向相卡接的承重鋼球，解封接頭上承重鋼球的下方設(shè)有徑向連接在解封接頭與下中心管之間的解封銷釘，解封接頭上解封銷釘?shù)南路皆O(shè)有固定在解封接頭外壁上的卡簧槽內(nèi)、外壁上設(shè)有單向卡牙的筒狀彈性卡簧，卡簧下方工作筒的內(nèi)壁上設(shè)有工作筒向上滑動時與卡簧外壁上的單向卡牙相配合的工作筒單向卡牙，解封接頭的下端通過內(nèi)螺紋安裝在下接頭上端，解封接頭下端的外壁上設(shè)有外螺紋并通過螺紋安裝有備帽，工作筒的下端套裝在備帽的上端并通過徑向連接在工作筒和備帽之間的座封銷釘軸向相連接，下中心管的下端滑動套裝在下接頭內(nèi)。本實用新型的技術(shù)效果是它可以單層逐級解封，所需要的解封力小，解封操作容易，它不需要使用大型起重機械解封，施工難度小。它可以利用起重力相對較小的起重機械對各層封隔器從上到下進行逐級解封，同樣可以達到解封的目的，減小了施工的難度，加快了施工的進度。使用它可以保證油田的正常開發(fā)，從而避免資金和資源浪費。它可以承受層間高壓，不會自動剪斷銷釘解封而使封隔器和管柱失效，可以適應(yīng)細(xì)分注水，滿足高壓注水井的需求。它可以解決現(xiàn)有封隔器因承壓結(jié)構(gòu)缺陷而導(dǎo)致的解封銷釘小易解封及銷釘大不易解封，不能適應(yīng)細(xì)分層注水五級封隔器以上的技術(shù)難題。它具有獨立的座封系統(tǒng)和解封系統(tǒng)，在低壓層時具有承受上壓的能力，解封系統(tǒng)解封時封隔器部分伸長，解封時封隔器可單獨受力解封。在高壓條件下，安全可靠，從而增加注水管柱上封隔器連接數(shù)量，使管柱上提力降低，解封操作簡便。
圖1為本實用新型實施例上半段剖視圖；圖2為本實用新型實施例下半段剖視圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，它包括上接頭1、洗井裝置2、上中心管3、外中心管4、上膠筒5、 中膠筒6、下膠筒7、座封套8、下中心管9和下接頭10，座封套8的下方設(shè)有套裝在上中心管3上、上端與上中心管3滑動配合并與座封套8下端通過螺紋相連的平衡腔殼體11，平衡腔殼體11內(nèi)設(shè)有套裝在上中心管3上并通過螺紋安裝在上中心管3上、外壁與平衡腔殼體11滑動配合的固定活塞12，平衡腔殼體11的下方設(shè)有滑動套裝在上中心管3上、上端通過螺紋連接在平衡腔殼體11下端的座封接頭13，座封接頭13的下方設(shè)有滑動套裝在下中心管9上、上端通過螺紋連接在座封接頭13下端的工作筒14，工作筒14內(nèi)設(shè)有套裝在下中心管9上的解封接頭15，解封接頭15的上端設(shè)有安裝在解封接頭15上、與下中心管9 軸向相卡接的承重鋼球16，解封接頭15上承重鋼球16的下方設(shè)有徑向連接在解封接頭15 與下中心管9之間的解封銷釘17，解封接頭15上解封銷釘17的下方設(shè)有固定在解封接頭 15外壁上的卡簧槽18內(nèi)、外壁上設(shè)有單向卡牙的筒狀彈性卡簧19，卡簧19下方工作筒14 的內(nèi)壁上設(shè)有工作筒14向上滑動時與卡簧19外壁上的單向卡牙解相配合的工作筒單向卡牙20，解封接頭15的下端通過內(nèi)螺紋安裝在下接頭10上端，解封接頭15下端的外壁上設(shè)有外螺紋并通過螺紋安裝有備帽30，工作筒14的下端套裝在備帽30的上端并通過徑向連接在工作筒14和備帽30之間的座封銷釘40軸向相連接，下中心管9的下端滑動套裝在下接頭10內(nèi)。洗井裝置2由洗井套21、上洗井活塞22和下洗井活塞23構(gòu)成，洗井套21的上端套裝在上接頭1上、下端套裝在外中心管4上，上接頭1與洗井套21相套裝的外壁上設(shè)有兩道密封圈，上洗井活塞22軸向滑動套裝在洗井套21內(nèi)并滑動套裝在上接頭1上，下洗井活塞23位于上洗井活塞22下方軸向滑動套裝在洗井套21內(nèi)并滑動套裝在上接頭1上，上洗井活塞22和下洗井活塞23的內(nèi)壁和外壁上分別設(shè)有與上接頭1和洗井套21分別相配合的密封圈，洗井套21下端的壁部設(shè)有位于外中心管4上方的進液孔24。上中心管3的上端通過外螺紋與上接頭1軸向相連，外中心管4位于洗井裝置2 下方套裝在上中心管3上，外中心管4的下端通過內(nèi)螺紋安裝在上中心管3上，上膠筒5、中膠筒6和下膠筒7從上向下順次套裝在外中心管4上，上膠筒5與中膠筒6、中膠筒6與下膠筒7之間分別設(shè)有套裝在外中心管4上的隔環(huán)，上中心管3的下端通過外螺紋與下中心管9的上端軸向相連。下接頭10與下中心管9相套裝位置的內(nèi)壁上設(shè)有兩道密封圈。解封接頭15由通過螺紋相連的上解封接頭151和下解封接頭152構(gòu)成，卡簧19安裝在下解封接頭152上，下解封接頭152的下端通過內(nèi)螺紋安裝在下接頭10上端，備帽30通過螺紋安裝在下解封接頭152下端的外壁上。下中心管9的下端設(shè)有安裝在下中心管9外壁上的防轉(zhuǎn)鍵91，解封接頭15的內(nèi)壁上設(shè)有與防轉(zhuǎn)鍵91軸向滑動配合的鍵槽153。上接頭1上設(shè)有若干個位于上中心管3上方、與洗井裝置2腔相連通的洗井通孔一，外中心管4上端的壁部設(shè)有若干個與洗井裝置2腔體相連通的洗井通孔二，外中心管4 下端與上中心管3螺紋連接位置上方的壁部設(shè)有若干個洗井通孔三，座封套8上設(shè)有若干個位于平衡腔殼體11上方的外平衡洗井通孔。上中心管3上設(shè)有若干個連通上中心管3 內(nèi)部與固定活塞12上方平衡腔殼體11腔的內(nèi)平衡通孔。上中心管3上設(shè)有若干個連通上中心管3內(nèi)和座封接頭13內(nèi)部的座封通孔。平衡腔殼體11與上中心管3滑動配合的內(nèi)壁上設(shè)有兩道密封圈。固定活塞12與上中心管3螺紋相連位置上方相密封配合的內(nèi)壁上設(shè)有兩道密封圈，固定活塞12與平衡腔殼體11滑動配合的外壁上設(shè)有兩道密封圈。座封接頭13與上中心管3滑動配合的內(nèi)壁上設(shè)有兩道密封圈，座封接頭13與工作筒14螺紋連接位置上方與工作筒14密封配合的內(nèi)壁上設(shè)有兩道密封圈。下中心管9與上中心管3螺紋連接位置上方與上中心管3密封配合的內(nèi)壁上設(shè)有兩道密封圈，下中心管9上端與工作筒14滑動配合的外壁上設(shè)有兩道密封圈。 下接頭10與下中心管9相套裝的內(nèi)壁上設(shè)有兩道密封圈。工作原理座封該全平衡壓縮式逐級解封封隔器連接在注水管柱上，下入預(yù)定深度后，通過地面加壓，水由上中心管3上內(nèi)平衡通孔和座封通孔進入平衡腔殼體11的平衡腔內(nèi)與座封接頭13的空腔內(nèi)，推動座封接頭13及平衡腔殼體11上行，各膠筒壓縮膨脹將套管封隔，同時帶動工作筒14卡牙與卡簧19外卡牙相結(jié)合，此時承重鋼球16正好處于工作筒14上的凹槽處，并且為解封做好準(zhǔn)備，鎖定、座封操作完成。解封停止注水，平衡腔的平衡力受到破壞，上提管柱時，最上面的一級封隔器最先受力，封隔器伸長，膠筒收縮，解封完成。下一級封隔器逐次重復(fù)動作，實現(xiàn)逐級解封。特點1.可實現(xiàn)多級(6-13級)使用，并且逐級解封。2.封隔器具有全平衡功能，正常注水時可承受16MPa的上壓壓差。下壓30MPa壓差。3.該全平衡壓縮式逐級解封封隔器具有防轉(zhuǎn)功能。技術(shù)參數(shù)
權(quán)利要求1.全平衡壓縮式逐級解封封隔器，它包括上接頭(1)、洗井裝置(2)、上中心管(3)、外中心管(4)、上膠筒(5)、中膠筒(6)、下膠筒(7)、座封套(8)、下中心管(9)和下接頭(10)， 其特征在于座封套(8)的下方設(shè)有套裝在上中心管(3)上、上端與上中心管(3)滑動配合并與座封套(8)下端通過螺紋相連的平衡腔殼體(11)，平衡腔殼體(11)內(nèi)設(shè)有套裝在上中心管(3)上并通過螺紋安裝在上中心管(3)上、外壁與平衡腔殼體(11)滑動配合的固定活塞(12)，平衡腔殼體(11)的下方設(shè)有滑動套裝在上中心管(3)上、上端通過螺紋連接在平衡腔殼體(11)下端的座封接頭(13)，座封接頭(13)的下方設(shè)有滑動套裝在下中心管(9) 上、上端通過螺紋連接在座封接頭(13)下端的工作筒(14)，工作筒(14)內(nèi)設(shè)有套裝在下中心管(9)上的解封接頭(15)，解封接頭(15)的上端設(shè)有安裝在解封接頭(15)上、與下中心管(9)軸向相卡接的承重鋼球(16)，解封接頭(15)上承重鋼球(16)的下方設(shè)有徑向連接在解封接頭(15)與下中心管(9)之間的解封銷釘(17)，解封接頭(15)上解封銷釘(17)的下方設(shè)有固定在解封接頭(15)外壁上的卡簧槽(18)內(nèi)、外壁上設(shè)有單向卡牙的筒狀彈性卡簧(19)，卡簧(19)下方工作筒(14)的內(nèi)壁上設(shè)有工作筒(14)向上滑動時與卡簧(19)外壁上的單向卡牙解相配合的工作筒單向卡牙(20)，解封接頭(15)的下端通過內(nèi)螺紋安裝在下接頭(10)上端，解封接頭(15)下端的外壁上設(shè)有外螺紋并通過螺紋安裝有備帽(30)，工作筒(14)的下端套裝在備帽(30)的上端并通過徑向連接在工作筒(14)和備帽(30)之間的座封銷釘(40)軸向相連接，下中心管(9)的下端滑動套裝在下接頭(10)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的全平衡壓縮式逐級解封封隔器，其特征在于所述洗井裝置(2) 由洗井套(21)、上洗井活塞(22)和下洗井活塞(23)構(gòu)成，洗井套(21)的上端套裝在上接頭(1)上、下端套裝在外中心管(4)上，上接頭(1)與洗井套(21)相套裝的外壁上設(shè)有兩道密封圈，上洗井活塞(22 )軸向滑動套裝在洗井套(21)內(nèi)并滑動套裝在上接頭(1)上，下洗井活塞(23 )位于上洗井活塞(22 )下方軸向滑動套裝在洗井套(21)內(nèi)并滑動套裝在上接頭 (1)上，上洗井活塞(22 )和下洗井活塞(23 )的內(nèi)壁和外壁上分別設(shè)有與上接頭(1)和洗井套(21)分別相配合的密封圈，洗井套(21)下端的壁部設(shè)有位于外中心管(4)上方的進液孔 (24)。
3.如權(quán)利要求1所述的全平衡壓縮式逐級解封封隔器，其特征在于所述上中心管(3) 的上端通過外螺紋與上接頭(1)軸向相連，外中心管(4)位于洗井裝置(2)下方套裝在上中心管(3)上，外中心管(4)的下端通過內(nèi)螺紋安裝在上中心管(3)上，上膠筒(5)、中膠筒(6) 和下膠筒(7)從上向下順次套裝在外中心管(4)上，上膠筒(5)與中膠筒(6)、中膠筒(6)與下膠筒(7)之間分別設(shè)有套裝在外中心管(4)上的隔環(huán)，上中心管(3)的下端通過外螺紋與下中心管(9)的上端軸向相連。
4.如權(quán)利要求1所述的全平衡壓縮式逐級解封封隔器，其特征在于所述解封接頭(15) 由通過螺紋相連的上解封接頭(151)和下解封接頭(152)構(gòu)成，卡簧(19)安裝在下解封接頭(152)上，下解封接頭(152)的下端通過內(nèi)螺紋安裝在下接頭(10)上端，備帽(30)通過螺紋安裝在下解封接頭(152)下端的外壁上。
5.如權(quán)利要求1所述的全平衡壓縮式逐級解封封隔器，其特征在于所述下中心管(9) 的下端設(shè)有安裝在下中心管(9)外壁上的防轉(zhuǎn)鍵(91)，解封接頭(15)的內(nèi)壁上設(shè)有與防轉(zhuǎn)鍵(91)軸向滑動配合的鍵槽(153)。
6.如權(quán)利要求1所述的全平衡壓縮式逐級解封封隔器，其特征在于所述上接頭(1)上設(shè)有若干個位于上中心管(3)上方、與洗井裝置(2)腔相連通的洗井通孔一，外中心管(4) 上端的壁部設(shè)有若干個與洗井裝置(2)腔體相連通的洗井通孔二，外中心管(4)下端與上中心管(3)螺紋連接位置上方的壁部設(shè)有若干個洗井通孔三，座封套(8)上設(shè)有若干個位于平衡腔殼體(11)上方的外平衡洗井通孔。
7.如權(quán)利要求1所述的全平衡壓縮式逐級解封封隔器，其特征在于所述上中心管(3) 上設(shè)有若干個連通上中心管(3)內(nèi)部與固定活塞(12)上方平衡腔殼體(11)腔的內(nèi)平衡通孔。
8.如權(quán)利要求1所述的全平衡壓縮式逐級解封封隔器，其特征在于所述上中心管(3) 上設(shè)有若干個連通上中心管(3)內(nèi)和座封接頭(13)內(nèi)部的座封通孔。
專利摘要全平衡壓縮式逐級解封封隔器，它包括上接頭(1)、洗井裝置(2)、上中心管(3)、外中心管(4)、上膠筒(5)、中膠筒(6)、下膠筒(7)、座封套(8)、下中心管(9)和下接頭(10)，座封套(8)的下方設(shè)有平衡腔殼體(11)，平衡腔殼體(11)內(nèi)設(shè)有固定活塞(12)，平衡腔殼體(11)的下方設(shè)有座封接頭(13)，座封接頭(13)的下方設(shè)有工作筒(14)，工作筒(14)內(nèi)設(shè)有解封接頭(15)，解封接頭(15)上設(shè)有承重鋼球、解封銷釘和筒狀彈性卡簧，工作筒(14)上設(shè)有單向卡牙，解封接頭(15)的下端安裝在下接頭(10)上端。它可以單層逐級解封，所需要的解封力小，解封操作容易，它不需要使用大型起重機械解封，施工難度小。
文檔編號E21B33/122GK202300303SQ201120383469
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者欒德民 申請人:牡丹江凱鵬機械制造有限公司