专利名称:一种扶正式注水封隔器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种扶正式注水封隔器，包括：中心管，其上端套接有上活塞，其下端连接有下接头，上活塞上套设有上接头；解封机构，其设有上液缸，上液缸套设在中心管上，其与上接头的外侧面螺接，通过解封销钉与上活塞相连接；外中心管，套设在中心管上，其与中心管之间形成有反洗通道，外中心管上依次套设有一扶正机构及一密封机构；锁紧机构，包括套设在中心管上的下液缸、固定锁紧部及止退部，固定锁紧部相邻于外中心管的下侧，并密封反洗通道的下端口，下液缸的上端套设在固定锁紧部上，其下端套接于下接头，止退部能移动的设置在下液缸与中心管之间形成的环空内，其上端与密封机构的下端面相接触。本实用新型适用于大斜度井的注水作业。
【专利说明】一种扶正式注水封隔器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种注水封隔器，尤其是一种适用于大斜度井的扶正式注水封隔器。
【背景技术】
[0002]目前大斜度井注水主要利用封隔器并采用油套分注与桥式偏心分注技术，注水井井斜大，给施工带来了很多难题，其中:受侧向力影响，常规封隔器密封可靠性低，密封寿命短，而测试施工周期长，常规偏心测试周期最长的一个月，平均为15天；在水井出砂时，常规封隔器易堵塞洗井通道，注水井洗井不通，无法进行井下测试、调配。以上问题影响了注水井措施工作量的实施，严重影响了开采作业。
[0003]有鉴于此，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种扶正式注水封隔器，以期解决现有技术存在的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是在于提供一种扶正式注水封隔器，作业时施工简便可靠，同时能在井下套管中居中坐封，密封效果更佳，适用于大斜度井的注水作业。
[0005]为此，本实用新型提出一种扶正式注水封隔器，其包括有:
[0006]中心管，其上端套接有一上活塞，其下端通过外螺纹连接有一下接头，所述上活塞上套设有一上接头；
[0007]解封机构，其设有一上液缸，所述上液缸套设在所述中心管上，其上端与所述上接头的外侧面相螺接，所述上液缸通过解封销钉与所述上活塞相连接；
[0008]外中心管，其套设在所述中心管上，所述外中心管与所述中心管之间形成有一反洗通道，所述外中心管上依次套设有一扶正机构及一密封机构，所述上液缸的侧壁上设有能与所述反洗通道相连通的反洗孔，其下端套接在所述扶正机构的上端处；
[0009]锁紧机构，其包括套设在所述中心管上的下液缸、固定锁紧部及止退部，所述固定锁紧部相邻于所述外中心管的下侧，并密封所述反洗通道的下端口，其与所述密封机构之间通过坐封销钉连接，所述下液缸的上端套设在所述固定锁紧部上，其下端套接于所述下接头，所述止退部能移动的设置在所述下液缸与所述中心管之间形成的环空内，其上端位于所述下液缸与所述固定锁紧部形成的环通道中，并与所述密封机构的下端面相接触，其下端的外侧面及内侧面对应与所述下液缸的内侧面及所述中心管的外侧面相密贴，所述止退部的内侧面另设有止退牙，所述止退牙在所述止退部上移时能与所述固定锁紧部相锁合；
[0010]其中，所述中心管上开设有与所述环空相连通的进液孔，所述进液孔相邻于所述止退部的下侧，所述外中心管上设有一泄流孔，所述泄流孔靠近所述外中心管的下端。
[0011]如上所述的扶正式注水封隔器，其中，所述上液缸与所述中心管之间形成有一环腔，所述环腔内设有一推动套及一密封套，所述密封套能移动的套设在所述中心管的外侧面上，所述推动套套设固定在所述密封套上，其上端形成有一凸环，其下端则沿轴向延伸形成有一与所述中心管相密贴的环耳，所述凸环与所述上液缸的内侧面相接触，所述环耳与所述反洗通道的形状相匹配，其能对应嵌入所述反洗通道的上端口 ；
[0012]其中，所述中心管的侧壁上开设有一与所述环腔相连通的液流孔，所述液流孔位于所述密封套的上侧，并靠近所述上活塞的下端处，所述反洗孔通过所述环腔与所述反洗通道相连通，其位于所述凸环的下侧，并靠近所述上液缸的下端处。
[0013]如上所述的扶正式注水封隔器，其中，所述固定锁紧部包括有依次套设在所述中心管上的固定活塞及连接环，所述固定活塞与所述中心管相螺接，其上端与所述外中心管的下侧相邻，并对应密封所述反洗通道的下端口，其下端则与所述连接环的上端相螺接，所述固定活塞与所述密封机构之间通过所述坐封销钉相连接，所述连接环的外侧面嵌设有一能与所述止退牙相锁合的止退环，所述固定活塞及连接环与所述下液缸之间形成有所述环通道；
[0014]所述止退部包括有一止退套及一下活塞，所述止退套的上端位于所述环通道内，并与所述密封机构的下端相接触，所述止退套的下端通过内螺纹与所述下活塞相连接，所述下活塞的内侧面及外侧面对应与所述中心管的外侧面及所述下液缸的内侧面相密贴，其下端凸伸有一环部，所述环部与所述下接头的上端面相接触，所述环空在所述环部及所述中心管之间的部分形成为一进液腔，所述进液孔与所述进液腔相连通。
[0015]如上所述的扶正式注水封隔器，其中，所述扶正机构包括有一连接体、一锥体、一扶正块及扶正座，所述连接体套接在所述外中心管上，其上端通过外螺纹与所述上液缸的下端相连接，其下端通过外螺纹与所述锥体的上端相连接，所述扶正块的上端套设在所述锥体上，其下端与所述扶正座活动连接。
[0016]如上所述的扶正式注水封隔器，其中，所述密封机构包括有依次套设在所述外中心管上的多个胶筒及一下压帽，各所述胶筒之间分别设有一隔环，所述下压帽的上端与所述胶筒相接触，其下端套设在所述固定活塞上，并通过所述坐封销钉与所述固定活塞相连接，所述下压帽的下端面与所述止退套的上端相接触。
[0017]如上所述的扶正式注水封隔器，其中，所述下活塞的内侧面及外侧面、所述固定活塞的内侧面及外侧面、所述推动套的内侧面及外侧面、所述上接头的内侧面及外侧面、以及所述上活塞的外侧面分别嵌设有密封圈。
[0018]如上所述的扶正式注水封隔器，其中，所述上活塞的外侧面与所述上液缸的内侧面相密贴，其上端沿轴向凸伸有一套接环，所述上接头的内侧面设有一与所述套接环相匹配的环槽，所述环槽对应套设在所述套接环上。
[0019]本实用新型的扶正式注水封隔器，通过设置解封机构、扶正机构、密封机构及锁紧机构，在工作时利用扶正机构，能使本实用新型在井下套管中处于居中位置，密封效果佳；采用胶筒密封，能承受上下压差30MPa，密封可靠性高，工作寿命长；利用解封机构及锁紧机构，坐封和解封操作方便，作业时施工简便可靠；通过解封机构的反洗孔、中心管及外中心管形成的反洗通道以及泄流孔的相互配合，在坐封后能对井下进行注水反洗作业，为后继进行井下测试、调配创造了良好的条件。总之，本实用新型通过与井下注水管柱相配合，解决了大斜度井分层注水困难的问题，特别适用于大斜度井的作业。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的扶正式注水封隔器的结构示意图。
[0021]主要元件标号说明:
[0022]I中心管101进液孔
[0023]102液流孔11上活塞
[0024]111套接环12下接头
[0025]13上接头131环槽
[0026]2解封机构20解封销钉
[0027]21上液缸210反洗孔
[0028]22推动套221凸环
[0029]222环耳23密封套
[0030]3外中心管301泄流孔
[0031]4锁紧机构41下液缸
[0032]42固定锁紧部420坐封销钉
[0033]421固定活塞422连接环
[0034]423止退环43止退部
[0035]430止退牙431止退套
[0036]432下活塞4321环部
[0037]5扶正机构51连接体
[0038]52锥体53扶正块
[0039]54扶正座
[0040]6密封机构61胶筒
[0041]62下压帽63隔环
[0042]Hl反洗通道H2环空
[0043]H3环腔H4进液腔
【具体实施方式】
[0044]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】
本实用新型的【具体实施方式】:
[0045]参见图1，本实用新型提出的扶正式注水封隔器，其包括有中心管1、解封机构2、外中心管3及锁紧机构4，其中，所述中心管I的上端套接有一上活塞11，其下端通过外螺纹连接有一下接头12，所述上活塞11上套设有一上接头13 ；
[0046]所述解封机构2设有一上液缸21，所述上液缸21套设在所述中心管I上，其上端与所述上接头13的外侧面相螺接，所述上液缸21通过解封销钉20与所述上活塞11相连接；
[0047]所述外中心管3套设在所述中心管I上，其与所述中心管I之间形成有一反洗通道Hl，所述外中心管3上依次套设有一扶正机构5及一密封机构6，所述上液缸21的侧壁上设有能与所述反洗通道Hl相连通的反洗孔210，其下端套接在所述扶正机构5的上端处；
[0048]所述锁紧机构4包括套设在所述中心管I上的下液缸41、固定锁紧部42及止退部43，所述固定锁紧部42相邻于所述外中心管3的下侧，并密封所述反洗通道Hl的下端口，其与所述密封机构6之间通过坐封销钉420连接，所述下液缸41的上端套设在所述固定锁紧部42上，其下端套接于所述下接头12，所述止退部43能移动的设置在所述下液缸41与所述中心管I之间形成的环空H2内，其上端位于所述下液缸41与所述固定锁紧部42形成的环通道(图中未标示)中，并与所述密封机构6的下端面相接触，其下端的外侧面及内侧面对应与所述下液缸41的内侧面及所述中心管I的外侧面相密贴，所述止退部43的内侧面另设有止退牙430，所述止退牙430在所述止退部43上移时能与所述固定锁紧部42相锁合；
[0049]其中，所述中心管I上开设有与所述环空H2相连通的进液孔101，所述进液孔101相邻于所述止退部42的下侧，所述外中心管3上设有一泄流孔301，所述泄流孔301靠近所述外中心管3的下端。
[0050]较佳地，所述上液缸21与所述中心管I之间形成有一环腔H3，所述环腔H3内设有一推动套22及一密封套23，所述密封套23能移动的套设在所述中心管I的外侧面上，所述推动套22套设固定在所述密封套23上，其上端形成有一凸环221，其下端则沿轴向延伸形成有一与所述中心管I相密贴的环耳222，所述凸环221与所述上液缸21的内侧面相接触，所述环耳222与所述反洗通道Hl的形状相匹配，其能对应嵌入所述反洗通道Hl的上端口，以密封所述反洗通道Hl ;
[0051]其中，所述中心管I的侧壁上开设有一与所述环腔H3相连通的液流孔102，所述液流孔102位于所述密封套23的上侧，并靠近所述上活塞11的下端处，所述反洗孔210通过所述环腔H3与所述反洗通道Hl相连通，其位于所述凸环221的下侧，并靠近所述上液缸21的下端处。
[0052]如图1所示，所述固定锁紧部42包括有依次套设在所述中心管I上的固定活塞421及连接环422，所述固定活塞421与所述中心管I相螺接，其上端与所述外中心管3的下侧相邻，并对应密封所述反洗通道Hl的下端口，其下端则与所述连接环422的上端相螺接，所述固定活塞421与所述密封机构6之间通过所述坐封销钉420相连接，所述连接环422的外侧面嵌设有一能与所述止退牙430相锁合的止退环423，所述固定活塞421及连接环422与所述下液缸41之间形成有所述环通道(图中未标示);
[0053]所述止退部43包括有一止退套431及一下活塞432，所述止退套431的上端位于所述环通道内，并与所述密封机构6的下端相接触，所述止退套431的下端通过内螺纹与所述下活塞432相连接，所述下活塞432的内侧面及外侧面对应与所述中心管I的外侧面及所述下液缸41的内侧面相密贴，其下端凸伸有一环部4321，所述环部4321与所述下接头12的上端面相接触，其与所述中心管I之间形成一进液腔H4，即如图1所示，所述环空H2在所述环部4321及中心管I之间的部分形成为一进液腔H4，所述进液孔101对应与所述进液腔相连通H4。
[0054]进一步地，所述扶正机构5包括有一连接体51、一锥体52、一扶正块53及扶正座54，所述连接体51套接在所述外中心管3上，其上端通过外螺纹与所述上液缸21的下端相连接，其下端通过外螺纹与所述锥体52的上端相连接，所述扶正块53的上端套设在所述锥体52上，其下端与所述扶正座54活动连接。在井下作业时，当所述扶正块53沿所述锥体52的外侧面上行时，能被撑开并与井下套管相接触，以起到扶正作用，需要指出的是，对于该扶正机构5，其各部件的具体结构、相互连接关系及工作原理，与现有技术相同，在此不再赘述。
[0055]所述密封机构6包括有依次套设在所述外中心管3上的多个胶筒61及一下压帽62，各所述胶筒61之间分别设有一隔环63，所述下压帽62的上端与所述胶筒61相接触，其下端套设在所述固定活塞421上，并通过所述坐封销钉420与所述固定活塞421相连接，所述下压帽62的下端面与所述止退套631的上端相接触。
[0056]为了提高各部件相接处的密封性能，优选所述下活塞432的内侧面及外侧面、所述固定活塞421的内侧面及外侧面、所述推动套22的内侧面及外侧面、所述上接头13的内侧面及外侧面、以及所述上活塞11的外侧面分别嵌设有密封圈(图中未标示)。
[0057]另外，所述上活塞11的外侧面与所述上液缸21的内侧面相密贴，其上端沿轴向凸伸有一套接环111，所述上接头13的内侧面设有一与所述套接环相匹配的环槽131，所述环槽131对应套设在所述套接环111上。
[0058]本实用新型提出的压缩式封隔器，在具体应用时，通过上接头13与油管相连，并随油管下至井下套管中的设计位置，其与套管内侧面之间形成油套环空；从地面向油管内注水打压，一方面，水流从液流孔102进入环腔H3，并在液压力的作用下使推动套22及密封套23下行，从而通过环耳222将反洗通道Hl的上端口密封，另一方面，水从中心管I侧壁的入液孔101进入进液腔H4中，随着水流的持续注入，在进液腔H4中形成液压力，并依次推动下活塞432、止退套431在环空H2中上行，使止退套431推动下压帽62剪断坐封销钉420，继而推动胶筒61、扶正块53及扶正座54上移，使扶正块53在锥体52上撑开并与套管内壁相接触，以起到扶正作用，并且胶筒61在扶正座54及下压帽62之间压缩，以密封油套环空，与此同时，随着止退套431的上移，其止退牙430对应与止退环423锁合，当停止注水时，通过止退牙430与止退环423的相互卡掣，止退套431、下压帽62等不会因胶筒61的回复力下移，使得胶筒61不能释放，始终处于压缩状态，以继续密封油套环空，由此，完成坐封作业；
[0059]当本实用新型需要反洗作业时，由井口向油套环空内注液，由于胶筒61已经坐封油套环空，则液流由上液缸21的反洗孔210进入环腔H3内，并在液压力的作用相下，使推动套22及密封套23上行，使环耳222随之上行以打开反洗通道Hl的上端口，则液流经环腔H3进入反洗通道Hl中，并由外中心管3上靠近下端处的泄流孔301流出；由于此时下压帽62在止退套431的推动下上行，并位于泄流孔301的上侧(请参见图1)，则液流可经止退套431与下压帽62之间的缝隙流出，进而流至胶筒61下侧的环空内，从而进行洗井作业；
[0060]当本实用新型需要解封时，首先利用胶筒61与井下套管的坐封，上提油管，上接头13会带动上液缸21上行，并剪断解封销钉20，使上活塞11与上液缸21解除连接关系，随后，上液缸21带动连接体51、锥体52及外中心管3上行，从而解除对胶筒61上侧的卡掣作用，则胶筒61在自身弹性的作用下回复，从而完成解封，最后将本实用新型提出至地面即可。
[0061]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种扶正式注水封隔器，其特征在于，所述扶正式注水封隔器包括有: 中心管，其上端套接有一上活塞，其下端通过外螺纹连接有一下接头，所述上活塞上套设有一上接头； 解封机构，其设有一上液缸，所述上液缸套设在所述中心管上，其上端与所述上接头的外侧面相螺接，所述上液缸通过解封销钉与所述上活塞相连接； 外中心管，其套设在所述中心管上，所述外中心管与所述中心管之间形成有一反洗通道，所述外中心管上依次套设有一扶正机构及一密封机构，所述上液缸的侧壁上设有能与所述反洗通道相连通的反洗孔，其下端套接在所述扶正机构的上端处； 锁紧机构，其包括套设在所述中心管上的下液缸、固定锁紧部及止退部，所述固定锁紧部相邻于所述外中心管的下侧，并密封所述反洗通道的下端口，其与所述密封机构之间通过坐封销钉连接，所述下液缸的上端套设在所述固定锁紧部上，其下端套接于所述下接头，所述止退部能移动的设置在所述下液缸与所述中心管之间形成的环空内，其上端位于所述下液缸与所述固定锁紧部形成的环通道中，并与所述密封机构的下端面相接触，其下端的外侧面及内侧面对应与所述下液缸的内侧面及所述中心管的外侧面相密贴，所述止退部的内侧面另设有止退牙，所述止退牙在所述止退部上移时能与所述固定锁紧部相锁合； 其中，所述中心管上开设有与所述环空相连通的进液孔，所述进液孔相邻于所述止退部的下侧，所述外中心管上设有一泄流孔，所述泄流孔靠近所述外中心管的下端。2.如权利要求1所述的扶正式注水封隔器，其特征在于，所述上液缸与所述中心管之间形成有一环腔，所述环腔内设有一推动套及一密封套，所述密封套能移动的套设在所述中心管的外侧面上，所述推动套套设固定在所述密封套上，其上端形成有一凸环，其下端则沿轴向延伸形成有一与所述中心管相密贴的环耳，所述凸环与所述上液缸的内侧面相接触，所述环耳与所述反洗通道的形状相匹配，其能对应嵌入所述反洗通道的上端口 ； 其中，所述中心管的侧壁上开设有一与所述环腔相连通的液流孔，所述液流孔位于所述密封套的上侧，并靠近所述上活塞的下端处，所述反洗孔通过所述环腔与所述反洗通道相连通，其位于所述凸环的下侧，并靠近所述上液缸的下端处。3.如权利要求2所述的扶正式注水封隔器，其特征在于，所述固定锁紧部包括有依次套设在所述中心管上的固定活塞及连接环，所述固定活塞与所述中心管相螺接，其上端与所述外中心管的下侧相邻，并对应密封所述反洗通道的下端口，其下端则与所述连接环的上端相螺接，所述固定活塞与所述密封机构之间通过所述坐封销钉相连接，所述连接环的外侧面嵌设有一能与所述止退牙相锁合的止退环，所述固定活塞及连接环与所述下液缸之间形成有所述环通道； 所述止退部包括有一止退套及一下活塞，所述止退套的上端位于所述环通道内，并与所述密封机构的下端相接触，所述止退套的下端通过内螺纹与所述下活塞相连接，所述下活塞的内侧面及外侧面对应与所述中心管的外侧面及所述下液缸的内侧面相密贴，其下端凸伸有一环部，所述环部与所述下接头的上端面相接触，所述环空在所述环部及所述中心管之间的部分形成为一进液腔，所述进液孔与所述进液腔相连通。4.如权利要求3所述的扶正式注水封隔器，其特征在于，所述扶正机构包括有一连接体、一锥体、一扶正块及扶正座，所述连接体套接在所述外中心管上，其上端通过外螺纹与所述上液缸的下端相连接，其下端通过外螺纹与所述锥体的上端相连接，所述扶正块的上端套设在所述锥体上，其下端与所述扶正座活动连接。5.如权利要求4所述的扶正式注水封隔器，其特征在于，所述密封机构包括有依次套设在所述外中心管上的多个胶筒及一下压帽，各所述胶筒之间分别设有一隔环，所述下压帽的上端与所述胶筒相接触，其下端套设在所述固定活塞上，并通过所述坐封销钉与所述固定活塞相连接，所述下压帽的下端面与所述止退套的上端相接触。6.如权利要求5所述的扶正式注水封隔器，其特征在于，所述下活塞的内侧面及外侧面、所述固定活塞的内侧面及外侧面、所述推动套的内侧面及外侧面、所述上接头的内侧面及外侧面、以及所述上活塞的外侧面分别嵌设有密封圈。7.如权利要求1或6所述的扶正式注水封隔器，其特征在于，所述上活塞的外侧面与所述上液缸的内侧面相密贴，其上端沿轴向凸伸有一套接环，所述上接头的内侧面设有一与所述套接环相匹配的环槽，所述环槽对应套设在所述套接环上。
【文档编号】E21B17-10GK204283311SQ201420635134
【发明者】王丽莉, 麻德玉, 张静波, 寇微, 张祖科, 胡文宫, 吴江, 辛书勤, 韩华君 [申请人]中国石油天然气股份有限公司