壓縮式封隔器的防突裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種壓縮式封隔器的防突裝置，包括位于密封機(jī)構(gòu)和封隔器壓塊之間且依次連接的套筒、卡瓦和壓環(huán)，其中，套筒套設(shè)于封隔器壓塊上且與封隔器壓塊固定連接，卡瓦與套筒活動(dòng)連接，卡瓦能夠相對于套筒的徑向方向上活動(dòng)，卡瓦朝向套筒的一側(cè)設(shè)有安裝孔，安裝孔上容納有彈性件，彈性件的一端與卡瓦抵接，彈性件的另一端與套筒的內(nèi)側(cè)壁抵接，卡瓦朝向密封機(jī)構(gòu)的一端為錐形面，壓環(huán)的一端與密封機(jī)構(gòu)抵接，壓環(huán)的另一端為與卡瓦適配的錐形面以與卡瓦滑動(dòng)連接。本實(shí)用新型提出的防突裝置，可適用于大環(huán)空的封隔器。另外，本防突裝置通過在卡瓦與套筒之間設(shè)置彈性件，通過彈性件的回復(fù)力，使本防突裝置可以反復(fù)使用。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于油氣田開發(fā)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種壓縮式封隔器的防突裝 置。 壓縮式封隔器的防突裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 封隔器是實(shí)現(xiàn)油氣井各種措施、正常生產(chǎn)的一種井下工具，而密封機(jī)構(gòu)則是封隔 器封隔油套環(huán)空、隔絕產(chǎn)層或鉆井液等的核心機(jī)構(gòu)。為了改善封隔器密封機(jī)構(gòu)的密封能力， 除了優(yōu)化密封機(jī)構(gòu)的材料和結(jié)構(gòu)參數(shù)以外，其中最有效的手段就是在密封機(jī)構(gòu)兩端安裝擋 環(huán)、支撐件或其它具有"防突"作用的防突裝置，防止封隔器坐封時(shí)密封機(jī)構(gòu)向油套環(huán)空"突 出"，迫使密封機(jī)構(gòu)在外載荷的作用下均勻受壓變形，以保持與套管壁較好的接觸應(yīng)力，從 而獲得良好的密封效果。
[0003] 目前，雖然也有封隔器在密封機(jī)構(gòu)設(shè)置防突機(jī)構(gòu)，但是，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有能夠滿 足大環(huán)空的封隔器使用要求且可以多次重復(fù)使用的防突裝置。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種壓縮式封隔器的防突裝置，旨在適用于大環(huán) 空的封隔器，同時(shí)還可多次重復(fù)使用。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種壓縮式封隔器的防突裝置，封隔器包括中 心管、密封機(jī)構(gòu)和封隔器壓塊，所述壓縮式封隔器的防突裝置包括位于所述密封機(jī)構(gòu)和封 隔器壓塊之間且依次連接的套筒、卡瓦和壓環(huán)，其中，所述套筒套設(shè)于所述封隔器壓塊上且 與所述封隔器壓塊固定連接，所述卡瓦與所述套筒活動(dòng)連接，所述卡瓦能夠相對于所述套 筒的徑向方向上活動(dòng)，所述卡瓦朝向所述套筒的一側(cè)設(shè)有安裝孔，所述安裝孔上容納有彈 性件，所述彈性件的一端與所述卡瓦抵接，所述彈性件的另一端與所述套筒的內(nèi)側(cè)壁抵接， 所述卡瓦朝向所述密封機(jī)構(gòu)的一端為錐形面，所述壓環(huán)的一端與所述密封機(jī)構(gòu)抵接，所述 壓環(huán)的另一端為與所述卡瓦適配的錐形面以與所述卡瓦滑動(dòng)連接。
[0006] 優(yōu)選地，所述套筒、卡瓦和壓環(huán)均呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
[0007] 優(yōu)選地，所述卡瓦為分瓣式結(jié)構(gòu)，所述卡瓦由多個(gè)扇形的卡瓦體組成。
[0008] 優(yōu)選地，所述卡瓦體上設(shè)置有卡瓦牙，所述套筒上開設(shè)有與所述卡瓦牙適配的牙 孔，所述卡瓦牙容納于所述牙孔中將所述卡瓦與所述套筒活動(dòng)連接。
[0009] 優(yōu)選地，多個(gè)所述卡瓦體在所述中心管的圓周方向均勻分布。
[0010] 優(yōu)選地，所述套筒與所述封隔器壓塊為螺紋連接。
[0011] 優(yōu)選地，所述彈性件為彈簧。
[0012] 優(yōu)選地，所述壓環(huán)以及卡瓦的錐形面的錐度相等，二者均為15度至75度之間。
[0013] 本實(shí)用新型提出的防突裝置，通過設(shè)置壓環(huán)與卡瓦通過錐形面配合，實(shí)現(xiàn)二者的 滑動(dòng)連接，從而使本防突裝置可適用于大環(huán)空的封隔器。另外，本防突裝置通過在卡瓦與套 筒之間設(shè)置彈性件，通過彈性件的回復(fù)力，使卡瓦在彈性件的回復(fù)力作用下相對套筒作徑 向運(yùn)動(dòng)，從而使密封機(jī)構(gòu)和防突裝置能夠回到坐封前的狀態(tài)，從而使本防突裝置可以反復(fù) 使用。另外，本防突裝置可提高密封機(jī)構(gòu)的密封能力，延長了封隔器的使用壽命。同時(shí)，本 防突裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為使用本實(shí)用新型壓縮式封隔器的防突裝置的封隔器處于初始狀態(tài)時(shí)的結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2為使用本實(shí)用新型壓縮式封隔器的防突裝置的封隔器處于坐封狀態(tài)時(shí)的結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0016] 圖3為本實(shí)用新型壓縮式封隔器的防突裝置中卡瓦體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖4為本實(shí)用新型壓縮式封隔器的防突裝置中套筒的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本 實(shí)用新型。
[0020] 需要說明的是，在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語"橫向"、"縱向"、"上"、"下"、"前"、 "后"、"左"、"右"、"堅(jiān)直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于 附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，并不是指示或暗 示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對 本實(shí)用新型的限制。
[0021] 參照圖1和圖2,圖1為使用本實(shí)用新型壓縮式封隔器的防突裝置的封隔器處于初 始狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為使用本實(shí)用新型壓縮式封隔器的防突裝置的封隔器處于坐 封狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 本優(yōu)選實(shí)施例中，壓縮式封隔器的防突裝置，封隔器包括中心管10、密封機(jī)構(gòu)30 和封隔器壓塊40,壓縮式封隔器的防突裝置包括位于密封機(jī)構(gòu)30和封隔器壓塊40之間且 依次連接的套筒50、卡瓦60和壓環(huán)70,其中，套筒50套設(shè)于封隔器壓塊40上且與封隔器 壓塊40固定連接，卡瓦60與套筒50活動(dòng)連接，卡瓦60能夠相對于套筒50的徑向方向上 活動(dòng)，卡瓦60朝向套筒50的一側(cè)設(shè)有安裝孔，安裝孔601上容納有彈性件80,彈性件80的 一端與卡瓦60抵接，彈性件80的另一端與套筒50的內(nèi)側(cè)壁抵接，卡瓦60朝向密封機(jī)構(gòu)30 的一端為錐形面，壓環(huán)70的一端與密封機(jī)構(gòu)30抵接，壓環(huán)70的另一端為與卡瓦60適配的 錐形面以與卡瓦60滑動(dòng)連接。本實(shí)施例中，彈性件80為彈簧，當(dāng)然在其它實(shí)形實(shí)施例中， 彈性件80也可為其它結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型對此不作限定。本實(shí)施例中，彈簧的兩端不需固定， 只用將彈簧安裝于卡瓦60與套筒50之間，且保證其兩端分別與卡瓦60與套筒50接觸即 可。需要說明的是，當(dāng)封隔器坐封時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，封隔器解封時(shí)彈簧回復(fù)。
[0023] 參照圖3,圖3為本實(shí)用新型壓縮式封隔器的防突裝置中卡瓦體的結(jié)構(gòu)示意圖。優(yōu) 選地，套筒50、卡瓦60和壓環(huán)70均呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以保證密封機(jī)構(gòu)30在封隔器坐封時(shí)密封機(jī) 構(gòu)30在各個(gè)方向上受力均勻。具體地，本實(shí)施例中，卡瓦60為分瓣式結(jié)構(gòu)，卡瓦60由多個(gè) 扇形的卡瓦體61組成。多個(gè)扇形的卡瓦體61組成一環(huán)形結(jié)構(gòu)，從而使密封機(jī)構(gòu)30的端面 得到全方位的擠壓，有效地避免其肩部發(fā)生突出。另外，卡瓦60與套筒50的活動(dòng)連接是通 過以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的：在卡瓦體61上設(shè)置有卡瓦牙602,套筒50上開設(shè)有與卡瓦牙602適配 的牙孔501，卡瓦牙602容納于牙孔501中將卡瓦60與套筒50活動(dòng)連接。當(dāng)然，在其它變 形實(shí)施例中，也可采用其它結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型對此不作限定。如在套筒50上設(shè)置滑槽，卡瓦 60上設(shè)置與滑槽適配的滑塊等。
[0024] 需要說明的是，本防突裝置整體套裝在中心管10上時(shí)，可整個(gè)安裝在密封機(jī)構(gòu)30 的一端，也可對稱設(shè)置兩個(gè)分別安裝在密封機(jī)構(gòu)30的兩端上（即圖1所示的密封機(jī)構(gòu)30的 頂端和底端)。
[0025] 工作時(shí)，當(dāng)封隔器按施工要求下入預(yù)定的套管20后，由封隔器的坐封機(jī)構(gòu)軸向加 載F壓縮封隔器壓塊40,封隔器壓塊40與卡瓦60接觸，從而將力進(jìn)行傳遞，在軸向擠壓卡 瓦60,卡瓦60在擠壓力的作用下沿著壓環(huán)70的錐面滑動(dòng)，同時(shí)由于牙孔501對卡瓦牙602 的限位作用，使卡瓦60只能相對于套筒50徑向移動(dòng)，卡瓦牙602相對于中心管10向外擴(kuò)， 外徑變大起到防突的作用，當(dāng)繼續(xù)軸向加載F時(shí)，卡瓦60的底端(相對于上方的一個(gè)卡瓦60 而言）與壓環(huán)70 -起擠壓密封機(jī)構(gòu)30,從而防止密封機(jī)構(gòu)30因受壓產(chǎn)生彈塑性變形而引 起肩部突出，密封機(jī)構(gòu)30在擠壓力的作用下變形緊貼套管20,從而實(shí)現(xiàn)封隔目的。當(dāng)軸向 載荷F撤銷后，變形后的密封機(jī)構(gòu)30在其回復(fù)力的作用下，使卡瓦60與壓環(huán)70進(jìn)行軸向 (即圖2所示的堅(jiān)直方向）方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)卡瓦60也在彈性件80的回復(fù)力作用下相對套筒 50作徑向運(yùn)動(dòng)（即圖2所示的水平方向），從而使密封機(jī)構(gòu)30和防突裝置回復(fù)到坐封前的狀 態(tài)，因此，本防突裝置可以反復(fù)使用。
[0026] 本實(shí)施例提出的防突裝置，通過設(shè)置壓環(huán)70與卡瓦60使用錐形面配合，實(shí)現(xiàn)二者 的滑動(dòng)連接，從而使本防突裝置可適用于大環(huán)空的封隔器。另外，本防突裝置通過在卡瓦60 與套筒50之間設(shè)置彈性件80,通過彈性件80的回復(fù)力，使卡瓦60在彈性件80的回復(fù)力作 用下可相對套筒50作徑向運(yùn)動(dòng)，從而使密封機(jī)構(gòu)30和防突裝置能夠回到坐封前的狀態(tài)，因 此，本防突裝置可以反復(fù)使用。另外，本防突裝置還可提高密封機(jī)構(gòu)30的密封能力，延長了 封隔器的使用壽命。同時(shí)，本防突裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
[0027] 進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，多個(gè)卡瓦體61在中心管10的圓周方向均勻分布。
[0028] 多個(gè)卡瓦體61在中心管10的圓周方向均勻分布，從而使密封機(jī)構(gòu)30的端面各個(gè) 位置受到卡瓦體61的擠壓力均勻，從而有效地防止密封機(jī)構(gòu)30發(fā)生肩部突出。對應(yīng)地，參 照圖4,套筒50上與卡瓦牙602對應(yīng)設(shè)置的牙孔501在套筒50的圓周方向均勻分布。本實(shí) 施例中，牙孔501為通孔。
[0029] 具體地，本實(shí)施例中，套筒50與封隔器壓塊40為螺紋連接。
[0030] 本實(shí)施例中，壓環(huán)70以及卡瓦60的錐形面的錐度相等，二者均為15度至75度之 間，此時(shí)可有利于卡瓦60相對于壓環(huán)70發(fā)生滑移運(yùn)動(dòng)，從而使卡瓦60可以及時(shí)移動(dòng)與密 封機(jī)構(gòu)30的端面接觸，進(jìn)而達(dá)到有效地防止密封機(jī)構(gòu)30產(chǎn)生肩部突出的目的。
[0031] 以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是 利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的 【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種壓縮式封隔器的防突裝置，封隔器包括中心管、密封機(jī)構(gòu)和封隔器壓塊，其特征 在于，所述壓縮式封隔器的防突裝置包括位于所述密封機(jī)構(gòu)和封隔器壓塊之間且依次連接 的套筒、卡瓦和壓環(huán)，其中，所述套筒套設(shè)于所述封隔器壓塊上且與所述封隔器壓塊固定連 接，所述卡瓦與所述套筒活動(dòng)連接，所述卡瓦能夠相對于所述套筒的徑向方向上活動(dòng)，所述 卡瓦朝向所述套筒的一側(cè)設(shè)有安裝孔，所述安裝孔上容納有彈性件，所述彈性件的一端與 所述卡瓦抵接，所述彈性件的另一端與所述套筒的內(nèi)側(cè)壁抵接，所述卡瓦朝向所述密封機(jī) 構(gòu)的一端為錐形面，所述壓環(huán)的一端與所述密封機(jī)構(gòu)抵接，所述壓環(huán)的另一端為與所述卡 瓦適配的錐形面以與所述卡瓦滑動(dòng)連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特征在于，所述套筒、卡瓦和壓環(huán) 均呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特征在于，所述卡瓦為分瓣式結(jié) 構(gòu)，所述卡瓦由多個(gè)扇形的卡瓦體組成。
4. 如權(quán)利要求3所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特征在于，所述卡瓦體上設(shè)置有 卡瓦牙，所述套筒上開設(shè)有與所述卡瓦牙適配的牙孔，所述卡瓦牙容納于所述牙孔中將所 述卡瓦與所述套筒活動(dòng)連接。
5. 如權(quán)利要求3所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特征在于，多個(gè)所述卡瓦體在所 述中心管的圓周方向均勻分布。
6. 如權(quán)利要求1所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特征在于，所述套筒與所述封隔 器壓塊為螺紋連接。
7. 如權(quán)利要求1所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特征在于，所述彈性件為彈簧。
8. 如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的壓縮式封隔器的防突裝置，其特征在于，所述壓 環(huán)以及卡瓦的錐形面的錐度相等，二者均為15度至75度之間。
【文檔編號】E21B33/129GK203905892SQ201420338805
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】張正祿, 錢偉強(qiáng), 張策, 代瓊曦 申請人:中石化石油工程機(jī)械有限公司研究院