一种沉砂封隔器用插入密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及石油、天然气防砂完井领域，尤其涉及一种沉砂封隔器用插入密封结构。


背景技术：

2.沉砂封隔器通常位于防砂完井井筒工具管柱的最下部，其主要作用是密封套管和防砂完井井筒工具管柱之间的环形空间，一般单独下一趟管柱用于坐封沉砂封隔器。插入密封结构位于第二趟井筒工具最下方，下入第二趟井筒工具时插入密封结构插入沉砂封隔器坐封套，与沉砂封隔器形成完整的密封空间。
3.水平井和大斜度井能够增加井眼与油层接触面积，提高油层采收率。相比竖直井而言，地应力的分布更为不均匀，这大大增加了油井出砂的概率。现有沉砂封隔器用插入密封结构仅在最底端设置导向结构，遇到水平井和大斜度井时，插入密封结构会卡在套管壁处或卡在沉砂封隔器坐封套的边缘，不能完成密封或密封不严。例如，授权公开号为cn211715113u的中国专利，公开了一种耐高温复合插入密封结构，其导向结构仅为导向引鞋；授权公开号为cn204899792u的中国专利，公开了一种回接插入头工具，其导向结构为带斜口的下接头，再无其他导向措施。上述两种插入密封工具仅底端设置导向结构，当遇到水平井、大斜度井或者井眼复杂的情况时，此类插入密封结构有可能被卡住无法继续下入导致不能完成密封。
4.在水平井、大斜度井或者井眼复杂的情况时，如何促进沉砂封隔器的插入密封结构插入密封套，进而保证沉砂封隔器密封效果，是一个需要解决的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种沉砂封隔器用插入密封结构，避免其卡在套管壁或坐封套边缘，并能够沿正确的方向插入坐封套，完成沉砂封隔器的密封。
6.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
7.一种沉砂封隔器用插入密封结构，包括：定位筒，转换接头，外套筒，旋转套筒，弹簧，导向结构；
8.所述转换接头连接在所述定位筒一端和所述外套筒一端，所述外套筒另一端与所述旋转套筒一端通过旋转结构连接，所述旋转套筒另一端连接所述导向结构；
9.位于所述外套筒内，所述弹簧安装到所述转换接头和所述旋转套筒之间；
10.所述旋转套筒能够相对所述外套筒周向旋转的同时沿轴向往复运动。
11.进一步，所述导向结构为引鞋，所述引鞋一端安装到所述旋转套筒的另一端，所述引鞋的另一端设置斜口。
12.进一步，所述旋转结构包括：沿轴向设置在所述旋转套筒外表面的弧形槽，设置在所述外套筒上的安装孔，安装到所述安装孔中的旋转销钉；所述旋转销钉能够沿所述弧形
槽滑动。
13.进一步，所述外套筒另一端设置弹性卡爪，所述弹性卡爪外表面设置凸起；沉砂封隔器的坐封套内壁设置密封段和与所述凸起配合的扩径段，其中，所述扩径段的直径大于所述密封段的直径。
14.进一步，所述凸起的两端与所述弹性卡爪通过倒角连接，靠近所述外套筒另一端的第一倒角角度大于所述凸起另一端的第二倒角角度。
15.进一步，所述定位筒一端外表面套装外密封总成，所述外密封总成外表面与所述坐封套的密封段密封配合。
16.进一步，所述外密封总成包括：套装到所述定位筒外表面的外密封套，密封圈；所述外密封套的外表面间隔地开设密封槽，所述密封圈安装到所述密封槽中。
17.进一步，所述转换接头上设置第一环形凸起，所述弹簧的一端安装到所述第一环形凸起和所述外套筒之间的环状空间。
18.进一步，所述旋转套筒一端设置第二环形凸起，所述弹簧的另一端安装到所述第二环形凸起和所述外套筒之间的环状空间。
19.进一步，所述定位筒一端和所述转换接头之间安装调整垫圈。
20.本实用新型沉砂封隔器用插入密封结构，转换接头与旋转套筒之间安装弹簧，外套筒与旋转套筒通过旋转结构连接。通过弹簧和旋转结构配合，当插入密封结构插入坐封套遇到阻力时，导向结构会随旋转套筒转动，调节插入角，起到更好的导向功能，在大井斜、水平井等井眼轨迹复杂的情况下起到更好的导向作用。
附图说明
21.图1为本实用新型示例提供的沉砂封隔器用插入密封结构剖面结构示意图；
22.图2为图1中转换接头2的剖面结构示意图；
23.图3为图1中外套筒3的结构示意图；
24.图4为图1中旋转套筒4的结构示意图；
25.图5为图1中旋转销钉8的结构示意图；
26.图6为图1中引鞋6的结构示意图；
27.图7为本实用新型示例提供的沉砂封隔器的坐封套剖面结构示意图；
28.图中：
29.1中定位筒；2—转换接头；2
‑
1—第一环形凸起；3—外套筒；3
‑
1—安装孔；3
‑
2—凸起；4—弹簧；5—旋转套筒；5
‑
1—第二环形凸起；5
‑
2—弧形槽；6—引鞋；6
‑
1—斜口；7—紧定螺钉；8—旋转销钉；8
‑
1—螺纹部分；8
‑
2—圆柱销部分；9—调整垫圈；10—外密封套；11—隔环；12—o型圈；13—密封圈；14—坐封套；14
‑
1—密封段；14
‑
2—扩径段。
具体实施方式
30.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的方案，下面结合本实用新型示例中的附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例仅仅是本实用新型的一部分示例，而不是全部的示例。基于本实用新型中的示例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施方式都应当属于本实用新型
保护的范围。
31.在本实施方式的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区别类似的对象，而不能理解为特定的顺序或先后次序，应该理解这样的使用在适当情况下可以互换。
32.如图1
‑
7所示的示例，提供本实用新型一种沉砂封隔器用插入密封结构，包括：定位筒1，转换接头2，外套筒3，旋转套筒5，弹簧4，导向结构；转换接头2连接在定位筒1一端和外套筒3一端，外套筒3另一端与旋转套筒5一端通过旋转结构连接，旋转套筒5另一端连接导向结构；位于外套筒3内，弹簧4安装到转换接头2和旋转套筒5之间；外套筒3能够相对旋转套筒5周向旋转的同时沿轴向往复运动。
33.本示例沉砂封隔器用插入密封结构，转换接头2与旋转套筒5之间安装弹簧4，外套筒3与旋转套筒5通过旋转结构连接。通过弹簧4和旋转结构配合，当插入密封结构插入坐封套14遇到阻力时，导向结构会随旋转套筒5转动，调节插入角，起到更好的导向功能，在大井斜、水平井等井眼轨迹复杂的情况下起到更好的导向作用。
34.本示例中，定位筒1与转换接头2通过螺纹连接，参见图1
‑
2，定位筒1一端设置外螺纹，该外螺纹与转换接头2上设置的内螺纹配合，转换接头2与定位筒1一端还安装有调整垫圈9，以便调整转换接头2与定位筒1的安装间隙。
35.在本示例中，外套筒3与转换接头2螺纹连接，参见图1、3，外套筒3一端设置内螺纹，该内螺纹与转换接头2上设置的外螺纹配合，外套筒3一端沿径向方向上开设多个螺纹孔，转换接头2上设置与该螺纹孔位置对应的安装槽，紧定螺钉7安装到该螺纹孔中，使外套筒3与转接接头2的径向连接，进一步保证外套筒3与转接接头2的相对固定。
36.参见图1、6，导向结构为引鞋6，引鞋6一端安装到旋转套筒5的另一端，引鞋6的另一端设置斜口6
‑
1。斜口6
‑
1在下入管柱时起到导向作用。
37.引鞋6的一端沿径向方向上设置多个螺纹孔，紧定螺钉7穿过该螺纹孔将引鞋6固定到旋转套筒5的另一端。
38.本示例的旋转结构包括：沿轴向设置在旋转套筒5外表面的弧形槽5
‑
2，设置在外套筒3上的安装孔3
‑
1，安装到安装孔3
‑
1中的旋转销钉8；旋转销钉8能够沿弧形槽5
‑
2滑动。具体地，上述安装孔3
‑
1为螺纹孔，旋转销钉8设有与螺纹孔1配合的螺纹部分8
‑
1以及与弧形槽5
‑
2配合的圆柱销部分8
‑
2。
39.在本实用新型的一种实施方式中，安装孔3
‑
1也可以地外部带有倒角的铆接孔，销钉上套装滚轮后，铆接到安装孔3
‑
1中，滚轮在弧形槽5
‑
2中滑动和滚动。
40.在本实用新型的另一实施方式中，旋转结构也可以是：在旋转套筒5的外表面设置安装孔，旋转销钉8安装到该安装孔中，相应地，外套筒3的内壁沿轴向设置弧形槽。但是，其与本示例旋转结构的设置方式，本示例的旋转结构设置的方式更加经济，更加方便加工。
41.在本示例中，转换接头2上设置第一环形凸起2
‑
1，弹簧4的一端安装到第一环形凸起2
‑
1和外套筒3之间的环状空间。
42.同理，旋转套筒5一端设置第二环形凸起5
‑
1，弹簧4的另一端安装到第二环形凸起5
‑
1和外套筒3之间的环状空间。
43.需要说明的是，本示例中的紧定螺钉7可以是内六角紧定螺钉。
44.本示例的插入密封结构中，外套筒3另一端设置弹性卡爪，弹性卡爪外表面设置凸起3
‑
2；相应地，与该弹性卡爪结构配合的沉砂封隔器的坐封套14内壁设置密封段14
‑
1和与凸起3
‑
2配合的扩径段14
‑
2，其中，扩径段14
‑
2的直径大于密封段14
‑
1的直径。
45.通过弹性卡爪外表面设置的凸起3
‑
2与坐封套14内壁设置的扩径段14
‑
2配合，使弹性卡爪在插入和拔出坐封套14时有力值的反馈，即插入时有顿挫感，拔出时有阻碍感，由此可以确定插入密封是否插入到坐封套14的预定位置，参见图1，凸起3
‑
2的两端与弹性卡爪通过倒角连接，靠近外套筒另一端的第一倒角α角度大于凸起3
‑
2另一端的第二倒角β角度。这样设置是为了便于插入密封结构插入坐封套14，同时，保证插入密封结构与坐封套14的稳定密封，防止容易脱开。此外，为了便于加工，外套筒3整体可采用弹性材料制成，凸起3
‑
2可以采用冲压成型工艺加工。
46.本示例中，定位筒1一端外表面套装外密封总成，外密封总成外表面与坐封套14的密封段14
‑
1密封配合。具体地，外密封总成包括：套装到定位筒1外表面的外密封套10，密封圈13；外密封套10的外表面间隔地开设密封槽，密封圈13安装到密封槽中，其中，外密封套10的材质可为软金属，通过软金属和密封圈13使外密封总成与密封段14
‑
1形成更可靠地密封。相邻外密封套10之间安装隔环11，以防相邻外密封套11相互碰撞。
47.定位筒1一端外表面设置o型圈安装槽，在o型圈安装槽中安装与外密封总成配合外密封套10配合的o型圈12，以便外密封套10与定位通1形成更紧密地配合。
48.最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。