专利名称：双作用活塞液压堵水封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型是提供一种双作用活塞液压堵水封隔器，主要解决采油井的堵水，属于油田井下作业工具。
在油田开发的过程中，用封隔器对生产油井中的出水油层进行机械封堵是普遍采用的方法。当出水油层被封堵后，其它油层照常生产，这样，堵层与产层将在封隔器上下产生压力差，这种压差对封隔器的正常工作是不利的。为防止压差对封隔器的破坏作用，在设计堵水封隔器时，结构上不仅要考虑座封和密封，还要考虑如何平衡层间压差，避免封隔器工作时自行解封，造成封堵失败。
目前，油田使用的液压堵水封隔器大多是采用单活塞座封，靠刚性连接机构平衡层间压差，这种类型的封隔器，座封所需压力高，解封动作操作复杂，施工麻烦。另一种液压式的堵水封隔器除了座封活塞之外，另增加了两级平衡活塞，用于消除层间压差的影响。这种封隔器可上提解封，使现场施工较为简便，但是它并没有解决单活塞，座封压力高的缺点，而且由于座封活塞与平衡活塞是相互独立作用，在地面检验平衡活塞的密封性时需将其下入室内的试验井中进行试压，在试压时并不能直观地查出是哪一级平衡活塞漏失，至使检验工作复杂化。检查后的封隔器还需要重新拆卸组装，增加了劳动强度，也降低了封隔器的可靠性。
本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足之处，提供一种双作用活塞液压堵水封隔器，其内部装有一组活塞，在液体压力推动下，活塞既能完成座封动作，又能在封堵后自动平衡层间压力差，从而降低封隔器所需的座封压力，提高井下密封的可靠性。这种封隔器也使室内检验工作方便简单，减轻工作强度。
本实用新型是通过如下手段实现的封隔器的中间管和销钉座分别套在内管的外园上，形成的环隙可供液体流通，中间管的上部装有控制流道的开关活塞，下部装有上活塞，销钉座的下部装有下活塞，上、下活塞在液体的推动下上行实现座封动作，封堵后它们又起平衡层间压差作用，密封堵头套在中间管上端和内管上。为使液体进入环隙，在中间管上设有供液体流通的孔。
本实用新型与现有技术相比有如下优点1.二只活塞共同推动座封，活塞总横截面积大，在保正推力的前题下降低了座封液体的压力，使操作容易实现。活塞兼有平衡层间压差作用，使座封状态能可靠的保持。
2.由于活塞有座封和平衡的两种功能，使封隔器在地面能直观地检验其密封性，保正了下井使用的性能和堵水成功率，检验的工作量小，劳动强度低。
3.封隔器刚体短(936毫米)，重量轻，结构简单，组装方便，造价低。
本实用新型
如下图1是结构示意图。
图2是座封状态示意图。
图3是封堵工作状态示意图。
以下结合附图1对本实用新型做详细说明。
图1中上接头(1)内侧与内管(7)、外侧与上缸套(5)连接，在内管(7)外园上套有中间管(6)和销钉座(11)，它们互不相连，在内管(7)的外侧形成可供液体流通的环隙。在中间管(6)的上端装有密封堵头(3)，密封堵头(3)同时套在内管(7)外侧，封闭了环隙，密封堵头(3)上还装有调距环(2)，可通过它调整与上接头(1)之间的距离。中间管(6)的上部外园套装有开关活塞(4)，用以开闭中间管上部的通孔(21)。中间管(6)的中部套装有胶筒(8)、挡环(9)，其下部套装有上活塞(10)。销钉座(11)的上部装有带锯齿形扣的锁环(12)，锁环(12)被销钉环(15)顶住并一同被解封锁钉(14)固定。销钉座(11)的下部套装有下活塞(18)，它与座封环(17)相连，并顶住锁套(16)，锁套(16)下部有与锁环(12)相对应的锯齿形扣。下接头(20)连接内管(7)，它的外侧同下缸套(19)相接。
本实用新型是通过如下动作实现座封的(见图2)。液体从内管(7)上的孔(22)进入上缸套(5)与中间管(6)之间的环腔推动开关活塞(4)下行从而打开孔(21)，然后又进入内管(7)和中间管(6)之间的环隙，从通道(23)和(24)进入上、下活塞(10)、(18)的腔室，使它们上行推动座封环(17)、锁套(16)和挡环(9)，此时，胶筒(8)被压缩产生径向扩张，当上行到一定的位置，锁套(16)和锁环(12)的锯齿形扣相互齿合使之不能回退，胶筒(8)便始终保持紧贴套管壁(A)的状态，封隔了油套管环形空间。座封后，解封销钉(14)仅承受胶筒(8)的反弹力。
图3表示了封堵后上、下活塞做为平衡活塞使用的情况。当堵层在B层采层在C层时，封隔器承受上层间压差，B层压力液作用于扩张的胶筒上部，产生向下的推力，此推力沿胶筒，锁套向下传递并施于解封销钉，如果解封销钉被剪段，封隔器就会自行解封。为防止自行解封，在上缸套下部开有孔(25)，当B层压力液进入时会上推开关活塞，然后自孔(21)进入内管和中间管环隙，又从孔(23)和(24)进入上、下活塞腔室中并作用于活塞上行，因为上、下活塞的总截面等于胶筒扩张后的截面，所以，胶筒两侧的实际压力是相同的，解封销钉仍仅承受胶筒的反弹力，不会产生破坏。
当封堵层在C层时，封隔器承受下层间压差，此时C层的压力液通过孔(22)、(21)、(23)、(24)分别作用于上、下活塞底部，同时，C层压力液还通过孔(26)、(27)进入活塞的上腔，作用于顶部，由于这对力方向相反被相互抵消，活塞并不移动。而C层压力液对胶筒向上的推力不会对解封销钉产生破坏作用，封隔器仍保持座封状态。
本实用新型需解封时，只要上提管柱就可方便的完成。由于胶筒在扩张时与套管壁有很大的摩擦力，上提时产生的摩擦阻力通过锁套，锁环作用于解封销钉，当这个力足够大时，解封销钉被剪段，销钉环、锁环、锁套在胶筒的反弹力作用下一同下落，胶筒内收，封隔器便解封上提。
本实用新型可在地面检验各个活塞的密封性。具体方法如下在胶筒外部套上内径小于井下套管且与胶筒长度相等的钢管，下接头用丝堵封住，上接头连试压管线，在工作压力下即可直接观察各活塞的密封性。由于胶筒压缩距小，锁套不会同锁环锯齿形扣啮合，它靠自身弹力即可恢复原状，因此无须重新拆卸组装，减少了劳动量，增加了可靠性。
权利要求1.一种用于油田井下作业的双作用活塞液压堵水封隔器，它由上接头(1)、内管(7)、中间管(6)、开关活塞(4)、上缸套(5)、胶筒(8)、下活塞(10)、销钉座(11)、锁环(12)、解封销钉(14)、锁套(16)、座封环(17)、下活塞(18)、下缸套(19)、下接头(20)组成，其特征是a.内管(7)的外园上分别套装有中间管(6)和销钉座(11)；b.中间管(6)上部套装开关活塞(4)，下部套装上活塞(10)，销钉座(11)外园上套装有下活塞(18)；c.密封堵头(3)内园套在中间管(6)和内管(7)上。
2.根据权利要求1所述的双作用活塞液压堵水封隔器，其特征在于中间管上部开有孔(21)。
专利摘要本实用新型是双作用活塞液压堵水封隔器，它可用于油田的抽油井或自喷井井下堵水，其特点是采用双活塞共同作用座封，活塞总截面大，座封所需压力低，在座封后，双活塞还可自动平衡层间压差，保持座封状态，在地面可方便直观地检验其各部的密封性，保证了密封可靠。
文档编号E21B33/12GK2046541SQ8920603
公开日1989年10月25日 申请日期1989年4月28日 优先权日1989年4月28日
发明者尹郑建, 刘均齐 申请人:河南石油勘探局采油工艺研究所