自胀封堵器的制造方法

文档序号:10648163阅读:548来源:国知局
自胀封堵器的制造方法
【专利摘要】本发明属于油田井下工具领域,尤其涉及一种自胀封堵器,包括中心管、胶筒安装套和胶筒,所述的中心管的上下两端设置有油管螺纹,所述的胶筒安装套的上下两端焊接在中心管的外侧,所述的胶筒包括固定胶筒和活动胶筒,二者均由膨胀橡胶制成,固定胶筒硫化在胶筒安装套的上段,所述的活动胶筒套装在固定胶筒的下侧,活动胶筒的下侧设置有胶筒挡环,胶筒挡环通过释放销钉固定在胶筒安装套的外侧,胶筒安装套的下端设置有止退环,胶筒挡环与止退环之间设置有释放滑动段,所述的胶筒安装套的上段的外侧加工有一组环形凸台,所述的固定胶筒附着在环形凸台上以及环形凸台之间的胶筒安装套区段上。
【专利说明】
自胀封堵器
技术领域
[0001]本发明属于油田井下工具领域,尤其涉及一种自胀封堵器。
【背景技术】
[0002]随着油田开发的不断深入,油水井套管受土壤腐蚀、套管质量差、上扣扭矩不够等因素导致套管在正常生产时的油气水外漏。针对套管头以下外漏井,目前采取的工艺是取换套或暂时性封堵,由于受大修施工队伍不足及井场条件的限制,外漏井治理以暂时性封堵管柱居多,暂时性封堵管柱分为关井管柱及生产管柱两种,暂时性封堵的生产管柱不可洗井,导致结蜡严重的井检栗周期短,起管柱作业时洗井洗不通,给后续管理带来困难。因此,设计可洗井简易膨胀橡胶封堵器显得尤为重要。

【发明内容】

[0003]本发明提供一种自胀封堵器,以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:本发明提供了一种自胀封堵器,包括中心管、胶筒安装套和胶筒,所述的中心管的上下两端设置有油管螺纹,所述的胶筒安装套的上下两端焊接在中心管的外侧,所述的胶筒包括固定胶筒和活动胶筒,二者均由膨胀橡胶制成,固定胶筒硫化在胶筒安装套的上段,所述的活动胶筒套装在固定胶筒的下侧,活动胶筒的下侧设置有胶筒挡环,胶筒挡环通过释放销钉固定在胶筒安装套的外侧,胶筒安装套的下端设置有止退环,胶筒挡环与止退环之间设置有释放滑动段,所述的胶筒安装套的上段的外侧加工有一组环形凸台,所述的固定胶筒附着在环形凸台上以及环形凸台之间的胶筒安装套区段上。
[0005]所述的中心管与胶筒安装套之间的环形空间未完全被中心管与胶筒安装套之间的焊缝封堵,所述的焊缝至少分为大小和形状相同的三段,各段焊缝沿中心管的轴心均匀分布。所述的释放滑动段内设置有橡胶环,橡胶环的邵氏硬度不大于80。所述的环形凸台的高度有两种,其中一种环形凸台的高度不大于固定胶筒最大厚度的三分之一,另一种环形凸台的高度不小于固定胶筒最大厚度的三分之二。所述的固定胶筒与活动胶筒的长度比为2:1。
[0006]本发明的有益效果为:
[0007]1、本发明采用双层管结构,外层的胶筒安装套上硫化膨胀橡胶,胶筒安装套和中心管之间留有洗井通道,中心管与油管管柱连接,下至外漏深度,膨胀橡胶遇水膨胀后实现对套管漏点的封堵,在对套管进行封堵的同时,实现了可洗井功能。2、工作状态下,两部分胶筒均遇水膨胀,起封堵作用,保证封堵效果。在上提解封时,由于密封面比较大,胶筒与套管之间的摩擦力很大,如果胶筒全部为固定胶筒,上提管柱时需要的拉力较大,施工难度也较大。本发明将胶筒分为固定胶筒和活动胶筒两部分,上提解封时,与固定胶筒相比,活动胶筒在摩擦力的作用下更容易被撕裂破坏,从而降低了上提管柱时的拉力,降低了施工难度。3、本发明对固定胶筒和活动胶筒的长度比进行了限定,如果长度比过大,即固定胶筒过长,活动胶筒过短,活动胶筒所起到的降低解封拉力的作用不明显,难以显著降低施工难度;如果长度比过小,即固定胶筒过短,活动胶筒过长,胶筒坐封力便会降低,难以保证坐封的牢固性。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的结构示意图;
[0009]图2是图1的俯视图。
[0010]图中:1-止退环,2-橡胶环,3-胶筒挡环,4-活动胶筒,5-固定胶筒,6-环形凸台,7_胶筒安装套,8-中心管,9-释放销钉,10-油管螺纹,11-焊缝。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图对本发明做进一步描述:
[0012]实施例一:
[0013]本实施例包括中心管8、胶筒安装套7和胶筒,所述的中心管8的上下两端设置有油管螺纹10。
[0014]所述的胶筒安装套7的上下两端焊接在中心管8的外侧,形成双层管结构,外层的胶筒安装套7上硫化膨胀橡胶,胶筒安装套7和中心管8之间留有洗井通道,所述的中心管8与胶筒安装套7之间的环形空间未完全被中心管8与胶筒安装套7之间的焊缝11封堵,以使洗井通道畅通。施工时,中心管8与油管管柱连接,下至套管外漏深度,膨胀橡胶遇水膨胀后实现对套管漏点的封堵,在对套管进行封堵的同时,实现了可洗井功能。
[0015]所述的焊缝11至少分为大小和形状相同的三段,各段焊缝11沿中心管8的轴心均匀分布。焊缝11采用分段式分布,使得中心管8与胶筒连接套7的连接处的受力更均匀,从而削弱了焊接处的应力集中现象,增强了连接强度。另外,至少三段焊缝11之间,可形成至少三个过液孔,在某一个过液孔被杂物堵住时,另外两个过液孔仍然可以保证洗井通道的畅通。
[0016]所述的胶筒包括固定胶筒5和活动胶筒4,二者均由膨胀橡胶制成,固定胶筒5硫化在胶筒安装套7的上段,所述的活动胶筒4套装在固定胶筒5的下侧。工作状态下,两部分胶筒(固定胶筒5和活动胶筒4)均遇水膨胀,起封堵作用,保证封堵效果。在上提解封时,由于密封面比较大,胶筒与套管之间的摩擦力很大,如果胶筒全部为固定胶筒5,上提管柱时需要的拉力较大,施工难度也较大。本发明将胶筒分为固定胶筒5和活动胶筒4两部分,上提解封时,与固定胶筒5相比,活动胶筒4在摩擦力的作用下更容易被撕裂破坏,从而降低了上提管柱时的拉力,降低了施工难度。
[0017]活动胶筒4的下侧设置有胶筒挡环3,胶筒挡环3通过释放销钉9固定在胶筒安装套7的外侧。胶筒挡环3的功能有两个,一方面,胶筒挡环3可对活动胶筒4进行限位,防止其从胶筒安装套7上脱落;另一方面,上提油管管柱解封时,虽然活动胶筒4已被破坏,但由于胶筒挡环3被卡住时,解封拉力仍然过大导致难以解封时,胶筒挡环3可在上提拉力的作用下剪断释放销钉9向下移动,实现解封。保证了本发明的可解封性。
[0018]胶筒安装套7的下端设置有止退环I,其作用是防止解封后胶筒挡环3落入井中对井下施工造成不良影响。
[0019]胶筒挡环3与止退环I之间设置有释放滑动段,释放滑动端为胶筒挡环3提供了解封时的活动空间。所述的释放滑动段内可设置橡胶环2,橡胶环2将释放滑动段填满,可防止石块等物品卡在释放滑动段内而影响胶筒挡环3的释放,从而进一步消除了本发明不能解封的隐患。橡胶环2的邵氏硬度不大于80,使得橡胶环2对胶筒挡环3的支撑力足够小,从而避免了橡胶环2对胶筒挡环3的支撑力对胶筒挡环3下移的限制作用,避免了解封拉力的不必要浪费。
[0020]所述的胶筒安装套7的上段的外侧加工有一组环形凸台6,所述的固定胶筒5附着在环形凸台6上以及环形凸台6之间的胶筒安装套7区段上。环形凸台6的设置,增强了固定胶筒5在胶筒安装套7上的附着力,从而增加了硫化连接的强度,防止固定胶筒5在外力作用下与胶筒安装套7脱离,避免本装置损坏。
[0021]所述的环形凸台6的高度有两种,一种环形凸台6的高度不大于固定胶筒5最大厚度的三分之一,在起到增强固定胶筒5的附着力的作用的同时,使此种环形凸台6的最高处的固定胶筒厚度不至于过小,从而保持了固定胶筒5的整体性;另一种环形凸台6的高度不小于固定胶筒5最大厚度的三分之二,此种环形凸台6数量较少(数量不大于前一种的二分之一)且沿轴向均匀设置,由于其高度较高,在起到增强固定胶筒5的附着力的作用的同时,还可对胶筒的膨胀方向进行引导,以使胶筒沿径向膨胀,增大了膨胀后的胶筒对套管的压力,从而进一步增强了封堵效果。
[0022]所述的固定胶筒5与活动胶筒4的长度比为2:1。对固定胶筒5和活动胶筒4的长度比进行了限定,如果长度比过大,即固定胶筒5过长,活动胶筒4过短,活动胶筒4所起到的降低解封拉力的作用不明显,难以显著降低施工难度;如果长度比过小,即固定胶筒5过短,活动胶筒4过长,胶筒坐封力便会降低,难以保证坐封的牢固性。
[0023]上述方案中的膨胀橡胶的性能为:抗张强度为6.2MPa,断裂伸长率为755%,邵氏硬度为63,吸收膨胀率为350%。膨胀橡胶具有适宜的强度、硬度、断裂伸长率和吸收膨胀率,可兼顾封堵效果与坐封强度,使本发明更具实用价值和经济价值。
【主权项】
1.一种自胀封堵器,包括中心管(8)、胶筒安装套(7)和胶筒,其特征在于:所述的中心管(8)的上下两端设置有油管螺纹(10),所述的胶筒安装套(7)的上下两端焊接在中心管(8)的外侧,所述的胶筒包括固定胶筒(5)和活动胶筒(4),二者均由膨胀橡胶制成,固定胶筒(5)硫化在胶筒安装套(7)的上段,所述的活动胶筒(4)套装在固定胶筒(5)的下侧,活动胶筒(4)的下侧设置有胶筒挡环(3),胶筒挡环(3)通过释放销钉(9)固定在胶筒安装套(7)的外侧,胶筒安装套(7)的下端设置有止退环(I),胶筒挡环(3)与止退环(I)之间设置有释放滑动段,所述的胶筒安装套(7)的上段的外侧加工有一组环形凸台(6),所述的固定胶筒(5)附着在环形凸台(6)上以及环形凸台(6)之间的胶筒安装套(7)区段上。2.根据权利要求1所述的一种自胀封堵器,其特征在于:所述的中心管(8)与胶筒安装套(7)之间的环形空间未完全被中心管(8)与胶筒安装套(7)之间的焊缝(11)封堵,所述的焊缝(11)至少分为大小和形状相同的三段,各段焊缝(11)沿中心管(8)的轴心均匀分布。3.根据权利要求1所述的一种自胀封堵器,其特征在于:所述的释放滑动段内设置有橡胶环(2),橡胶环(2)的邵氏硬度不大于80。4.根据权利要求1所述的一种自胀封堵器,其特征在于:所述的环形凸台(6)的高度有两种,其中一种环形凸台(6)的高度不大于固定胶筒(5)最大厚度的三分之一,另一种环形凸台(6)的高度不小于固定胶筒(5)最大厚度的三分之二。5.根据权利要求1所述的一种自胀封堵器,其特征在于:所述的固定胶筒(5)与活动胶筒(4)的长度比为2:1。
【文档编号】E21B33/122GK106014328SQ201610569602
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月19日
【发明人】席小平
【申请人】大庆市华禹石油机械制造有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1