智能井顶部封隔器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型及石油开采智能完井工艺工具，特别涉及一种智能井顶部封隔器。
【背景技术】
[0002]智能完井技术通过管缆实现地面对井下油气层的生产控制，现有的顶部封隔器其结构为缩小内通径，并在封隔器中心管的壁上设计垂线管缆穿越孔，为石油开采智能完井技术发挥了作用，但其同时存在着如下的缺点或不足:①因为顶部封隔器要穿越管缆，导致封隔器内通径变小，后续作业工具下入困难；②如果要增大内通径，封隔器径向壁厚会减小，自锁机构设计难度大，无法提供较大的自锁力；③为减少管缆穿越的难度，封隔器本体还应尽量缩短设计长度；④耐压等级低，当胶筒下方的压力过高时，可能导致封隔器解封，在压力等级较高的环境下，需要装配锚瓦才能保证工具的安全性。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种改进的智能井顶部封隔器，采用中心管的壁上设有垂线管缆穿越孔，中部设有传压孔以及限位套、锁紧套、锁环、弹簧和压帽构成自锁机构的结构，有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足。
[0004]本实用新型所述的智能井顶部封隔器，包括上接头、中心管、卡瓦罩、压簧、卡瓦、锥体、调节环、胶筒、活塞、悬挂环、隔压套、限位环、解封销钉、限位套、锁紧套、锁环、弹簧、压帽、下接头，其特征在于所述中心管上部与上接头相连接，下部与下接头相连接，中心管外顺次连接安装有卡瓦罩、压簧、卡瓦、锥体、调节环、胶筒、活塞、锁紧套和压帽，活塞下压帽内安装有隔压套、限位套、锁环和弹簧，活塞下、隔压套上安装有悬挂环，隔压套下、限位套上安装有限位环，限位套外、锁紧套内和下压帽上安装有锁环和弹簧，中心管的壁上设有垂线管缆穿越孔。
[0005]其中，所述中心管的壁上设有至少一个垂线管缆穿越孔，中部设有至少一个传压孔。所述限位套、锁紧套、锁环、弹簧和压帽构成自锁机构。所述锥体7通过安全销钉固定在中心管上。所述限位套通过解封销钉固定在中心管上。所述锁紧套的上端与活塞通过螺纹连接，下部设有内台阶，该内台阶下部设有内下斜面。所述锁环上设有上斜面，该上斜面与锁紧套的下斜面相配合。所述中心管的传压孔下部设有上下沟槽，悬挂环和限位环分别安装于该上下沟槽中。所述活塞和隔压套的两边安装有密封圈。所述活塞、锁紧套、隔压套和中心管构成密封空间。
[0006]本实用新型与现有技术相比较具有以下优点或有益效果:
[0007](1)、自锁机构经过优化，采用锁环均分六瓣径向自锁和波形簧跟进的方式，实现窄小空间自锁机构的设计，并能提供较大的自锁力；
[0008](2)、自锁机构采用波形簧，大大缩短了工具的长度，从而减小了管缆穿越的难度。
[0009](3 )、能保持较大的内通径；
[0010](4)、上接头和中心管相连接的螺纹为金属密封扣，壁厚远小于管螺纹的壁厚，但强度很高并且能够密封，可最大限度的增大工具的内通径；
[0011](5)、在悬挂留井管柱及封隔油层穿越管缆时，对下部连接工具实施方便有效地操控而不影响封隔器封隔油层的功能；
[0012](6)、优化了解封机构，即使封隔器胶筒下方的压力过高，解封销钉依然不会承受剪切力，只能通过上提封隔器来解封。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的一种实施例结构示意图；
[0014]图2为按图1所示的A-A剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]参阅图1-图2，一种智能井顶部封隔器，包括上接头1、中心管2、卡瓦罩3、压簧4、卡瓦5、锥体7、调节环8、胶筒9、活塞10、悬挂环13、隔压套16、限位环17、解封销钉18、限位套19、锁紧套20、锁环21、弹簧22、压帽23、下接头24。中心管2上部与上接头I相连接，下部与下接头24相连接，中心管2外顺次连接安装有卡瓦罩3、压簧4、卡瓦5、锥体7、调节环8、胶筒9、活塞10、锁紧套20和压帽23，活塞10下压帽23内安装有隔压套16、限位套19、锁环21和弹簧22，活塞10下、隔压套16上安装有悬挂环13，隔压套16下、限位套19上安装有限位环17，限位套19外、锁紧套20内和下压帽23上安装有锁环21和弹簧22，中心管2的壁上设有垂线管缆穿越孔12。
[0016]中心管2的壁上设有至少一个(图中表示为4个)垂线管缆穿越孔12，中部设有至少一个(图中表示为I个)传压孔15。限位套19、锁紧套20、锁环21、弹簧22和压帽23构成自锁机构。锥体7通过安全销钉6固定在中心管2上。限位套19通过解封销钉18固定在中心管2上。锁紧套20的上端与活塞10通过螺纹连接，下部设有内台阶，该内台阶下部设有内下斜面。锁环21上设有上斜面，该上斜面与锁紧套20的下斜面相配合。中心管2的传压孔15下部设有上下沟槽，悬挂环13和限位环17分别安装于该上下沟槽中。活塞10和隔压套16的两边安装有密封圈11。活塞10、锁紧套20、隔压套16和中心管2构成密封空间。
[0017]运行时，将智能井顶部封隔器连接到施工管柱上，下入到油井的预定位置，然后对施工管柱正打压，水流通过传压孔15流入活塞10、锁紧套20、隔压套16、中心管2构成的密封空间，推动活塞10上行，推力通过胶筒9传递到锥体7上，当压力达到设定数值时，安全销钉6剪断，锥体7上行，推动卡瓦5向外部张开，固定在套管上，同时胶筒9受挤压并向外膨胀，将胶筒9的上下两侧封隔开。活塞10上行的同时，带动锁紧套20、锁环21、弹簧22、压帽23上行，并通过自锁功能防止活塞10下行。这样，封隔器完成座封。
[0018]由于液压管线或电缆穿过中心管2的管缆穿越孔12连接下部工具，在地面可以对封隔器下面的工具实施操控，而不影响封隔器封隔油层的功能；当封隔器需要解封时，上提上接头1，由于封隔器已座封，中心管2外部的所有部件相对于套管是处于固定状态的，只有中心管2会上行，从而剪断解封销钉18，中心管2外部的所有部件向下移动，卡瓦5在压簧4的作用下收回，胶筒7恢复自由状态，中心管2外部的部件通过悬挂环13悬挂在中心管2上，封隔器完成解封。可连接下部工具，并在地面上对其他工具实施操控。
【主权项】
1.一种智能井顶部封隔器，包括上接头、中心管、卡瓦罩、压簧、卡瓦、锥体、调节环、胶筒、活塞、悬挂环、隔压套、限位环、解封销钉、限位套、锁紧套、锁环、弹簧、压帽、下接头，其特征在于所述中心管上部与上接头相连接，下部与下接头相连接，中心管外顺次连接安装有卡瓦罩、压簧、卡瓦、锥体、调节环、胶筒、活塞、锁紧套和压帽，活塞下压帽内安装有隔压套、限位套、锁环和弹簧，活塞下、隔压套上安装有悬挂环，隔压套下、限位套上安装有限位环，限位套外、锁紧套内和下压帽上安装有锁环和弹簧，中心管的壁上设有垂线管缆穿越孔。
2.根据权利要求1所述的智能井顶部封隔器，其特征在于所述中心管的壁上设有至少一个垂线管缆穿越孔，中部设有至少一个传压孔。
3.根据权利要求1所述的智能井顶部封隔器，其特征在于所述限位套、锁紧套、锁环、弹簧和压帽构成自锁机构。
4.根据权利要求1所述的智能井顶部封隔器，其特征在于所述锥体通过安全销钉固定在中心管上。
5.根据权利要求1所述的智能井顶部封隔器，其特征在于所述限位套通过解封销钉固定在中心管上。
6.根据权利要求1所述的智能井顶部封隔器，其特征在于所述锁紧套的上端与活塞通过螺纹连接，下部设有内台阶，该内台阶下部设有内下斜面。
7.根据权利要求1所述的智能井顶部封隔器，其特征在于所述锁环上设有上斜面，该上斜面与锁紧套的下斜面相配合。
8.根据权利要求1所述的智能井顶部封隔器，其特征在于所述中心管的传压孔下部设有上下沟槽，悬挂环和限位环分别安装于该上下沟槽中。
9.根据权利要求1所述的智能井顶部封隔器，其特征在于所述活塞和隔压套的两边安装有密封圈。
10.根据权利要求1所述的智能井顶部封隔器，其特征在于所述活塞、锁紧套、隔压套和中心管构成密封空间。
【专利摘要】一种智能井顶部封隔器，包括上接头、中心管、卡瓦罩、压簧、卡瓦、锥体、调节环、胶筒、活塞、悬挂环、隔压套、限位环、解封销钉、限位套、锁紧套、锁环、弹簧、压帽、下接头。中心管上部与上接头相连接，下部与下接头相连接，中心管外顺次连接安装有卡瓦罩、压簧、卡瓦、锥体、调节环、胶筒、活塞、锁紧套和压帽，活塞下压帽内安装有隔压套、限位套、锁环和弹簧，活塞下、隔压套上安装有悬挂环，隔压套下、限位套上安装有限位环，限位套外、锁紧套内和下压帽上安装有锁环和弹簧，中心管的壁上设有垂线管缆穿越孔。本实用新型具有自锁环均分六瓣径向自锁、自锁力大、内通径大、密封强度高、保护油层等功能，广泛在石油开采智能完井工艺工具中应用。
【IPC分类】E21B33-127, E21B33-129
【公开号】CN204283313
【申请号】CN201420635287
【发明人】王威, 刁强, 焦青青, 梅明霞, 陈寿华, 许腾飞, 刘淑静, 刘国斌
【申请人】东营市福利德石油科技开发有限责任公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年10月29日