一种保压堵水封隔器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种保压堵水封隔器。
【背景技术】
[0002]目前，随着油田进入开发后期，在油田开采中逐渐出现了注水压力增大、套管老化等问题，一些油井甚至出现了套损现象。随着套管变形井的数量不断增加，要求堵水封隔器外径需不变缩小，这样堵水封隔器才能能够顺利通过套变段；同时为适应不同井径的油井，在通过套管的套变段后，堵水封隔器需要能在正常井径内完成坐封，密封油套环空，从而出现了扩张式小直径堵水封隔器。
[0003]中国专利CN2931768Y (公告日为2007年8月8日)公开一种“小直径堵水封隔器”，包括上接头，上接头内部设有上中心管，上中心管的下端与下中心管通过丝扣连接，下中心管的下端与下接头通过丝扣连接，上接头外壁与锁套通过丝扣连接，上接头下端于上中心管和锁套之间嵌装有提拉环，锁套与上中心管之间插装有活塞座，锁套上设有沿圆周均布的解封销钉，解封销钉的圆柱端插入活塞座的凹槽内，活塞座内套装有锁块，锁块内、外弧面分别支撑在上中心管，活塞座与下中心管之间设有保压活塞，活塞座下部通过丝扣连接有扩张胶筒，保压活塞底部设有复位弹簧，扩张胶筒套装在下中心管的外壁上。但这种封隔器在使用时，因为封隔器保压活塞与活塞座之间采用钢对钢的面接触配合密封，而保压活塞和活塞座的形状均较为复杂，所以保压活塞和活塞座的密封配合面加工精度将难以保证，以致封隔器在座封后的保压密封失效，引起封隔器容易失封，导致堵水有效期变短，影响施工效果。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种保压堵水封隔器，旨在解决现有技术中保压活塞和保压座的密封配合面在座封后容易失效的问题。
[0005]为了实现以上目的，本实用新型中保压堵水封隔器的技术方案如下:
[0006]保压堵水封隔器，包括从内向外套装的中心管、保压活塞、活塞座、锁套，锁套通过解封销钉连接在活塞座上，活塞座的上端通过锁块链接在中心管上，活塞座下端的内壁面和中心管的外管壁围成上窄下宽的保压环腔，保压环腔的上端通过中心管上开设的传压孔连通中心管的内腔，所述保压活塞封堵在保压环腔内、并沿上下方向导向移动装配在中心管上，保压活塞和活塞座上对应设有密封结构，密封结构为保压活塞和活塞座上对应设置的密封圈和密封配合面。
[0007]密封配合面为自上而下逐渐向外倾斜的锥面。
[0008]密封配合面处于保压活塞上，密封圈装配在活塞座的内壁上。
[0009]活塞座的内壁面上具有供密封圈安装的安装面，安装面于密封配合面相互平行，安装面和中心管的外管壁围成从上向下宽度逐渐变大的保压环腔的锥形腔段。
[0010]保压环腔具有连通在锥形腔段之上的窄腔段和连通在锥形腔段之下的宽腔段，窄腔段的宽度与锥形腔段的上端宽度相等，宽腔段的宽度与锥形腔段的下端宽度相等，且保压活塞的密封配合面的最大外径不小于窄腔段的宽度。
[0011]解封销钉处于锁块的上方，锁套具有处于锁块下方的解锁段，解锁段的内壁上开设有供锁块的外端插入的解锁槽，解锁槽的槽深不短于锁块的内端插入中心管的长度。
[0012]解锁槽为沿锁套周向延伸的环槽，解锁槽的下侧槽沿为用于在锁块的外端落入解锁槽后、挡止限位在锁块的外端下方的限位凸台。
[0013]密封圈为“O”型胶圈。
[0014]本实用新型中保压堵水封隔器的保压活塞和活塞座采用密封圈和密封配合面相互配合的方式进行密封，这样在进行座封后，保压活塞和活塞座之间将会以刚-柔面接触接触的方式实现密封，相比现有技术中钢对钢的面接触配合密封的方式，本实用新型中活塞座和保压活塞之间的密封配合方式更加可靠，密封效果更好，而且对活塞座和保压活塞的配合部位的加工精度要求也不会很高，即可以通过密封圈的弹性变形来补偿活塞座和保压活塞之间的配合误差，从而解决了现有技术中保压活塞和保压座的密封配合面在座封后容易失效的问题。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型中保压堵水封隔器的实施例:如图1所示，该封隔器包括上接头1、上中心管2、锁套3、提挂环4、解封销钉5、锁块6、活塞座7、保压活塞8、复位弹簧9、扩张胶筒10、下中;L.、官11、浮动接头12、调节环13、保护套14、下接头15、當封圈16。上接头I内部设有上中心管2，上中心管2的下端与下中心管11通过丝扣连接，下中心管11的下端与下接头15通过丝扣连接，上接头I外壁与锁套3通过丝扣连接，上接头I下端于上中心管2和锁套3之间嵌装有提挂环4，提挂环4下端面由锁套3内凸台进行限位，活塞座7套装在上中心管2上，锁套3套装在活塞座7上，解封销钉5的圆柱端插入活塞座7的凹槽内，活塞座7的上部沿圆周均布有矩形通孔，弧形的锁块6插装在矩形通孔内，锁块6的内弧面支撑在上中心管2的凹槽内，锁块6的外弧面套装在锁套3内壁上，从而将上中心管2、活塞座
7、将锁套3连接固定在一起，锁套3上有均布的螺纹通孔，通过丝扣装有解封销钉5。
[0017]活塞座7与下中心管11之间的保压环腔内设有保压活塞8，保压活塞8的上端为光滑锥面，即保压活塞8的上端面为自上而下逐渐向外倾斜的锥面形式的密封配合面，保压活塞8套装在下中心管11和活塞座7之间，并在活塞座7的内壁面上具有与密封配合面平行的安装面，安装面上通过环形卡槽装配有密封圈16，该密封圈16为“O”型胶圈、用于与保压活塞8的密封配合面接触配合实现密封，安装面和上心管2的外管壁围成从上向下宽度逐渐变大的保压环腔的锥形腔段，保压环腔环具有连通在锥形腔段之上的窄腔段和连通在锥形腔段之下的宽腔段，窄腔段的宽度与锥形腔段的上端宽度相等，宽腔段的宽度与锥形腔段的下端宽度相等，且保压活塞8的密封配合面的最大外径不小于窄腔段的宽度。
[0018]锁套3的下端为处于锁块下方的解锁段，解锁段的内壁上开设有供锁块6的外端插入的解锁槽，解锁槽的槽深不短于锁块的内端插入中心管的长度，且解锁槽为沿锁套周向延伸的环槽，解锁槽的下侧槽沿为用于在锁块的外端落入解锁槽后、挡止限位在锁块的外端下方的限位凸台，使锁块始终支撑在上外管和锁套之间，在上提上接头I时，带动提挂环4、上中心管2、活塞座7同时上行，从而提挂扩张胶筒10上沿，防止上提管柱过程中扩张胶筒10因膨胀、轻微遇阻下行、挤压堆积现象，保证解封顺利。
[0019]活塞座7下部通过丝扣连接有扩张胶筒10，活塞座7与扩张胶筒10之间配有密封圈密封，保压活塞8底部设有复位弹簧9，扩张胶筒10套装在下中心管11的外壁上。扩张胶筒10下部通过丝扣连接有浮动接头12，浮动接头12套装在下中心管11上，浮动接头12下部插装有调节环13，调节环13下端通过丝扣连接有保护套14，保护套14下端设有内台阶面，下接头15上设有插入保护套14的下台阶面上的外台阶面。
[0020]坐封时，管柱下入井内预定深度，通过油管憋压，液体推动保压活塞8，进入扩张胶筒10和下中心管11的密闭环形空间；油管憋压同时，浮动接头12开始上行，扩张胶筒10膨胀，封住油套环空；当压力达到封隔器坐封压力时，稳压一段时间，然后泄压，保压活塞8在复位弹簧9压力作用下复位，保压活塞8的光滑锥面压在活塞座7的“O”型胶圈上，起密封保压作用，保证扩张胶筒11内压不降，完成坐封动作。
[0021]解封时，上提管柱，由于扩张胶筒10和套管壁存在摩擦力，连着活塞座7和上中心管2处于静止状态，上提作用力通过上接头I和锁套3传递到解封销钉5，剪断解封销钉5，锁套3带动提挂环4，在上中心管2上部凹槽内移动；锁套3内筒上行后，锁块6失去外支撑，当提挂环4提挂着上中心管2上行时，锁块6外移；上中心管2上行时，带动下中心管11上行，保压活塞8脱离下中心管11密封面，扩张胶筒10内部泄压，在胶筒收缩力作用下内收，完成解封动作。
[0022]在其他实施例中，密封圈也可以是其他形状的密封圈，当然密封圈也可以安装在保压活塞的上端面上。
【主权项】
1.保压堵水封隔器，包括从内向外套装的中心管、保压活塞、活塞座、锁套，锁套通过解封销钉连接在活塞座上，活塞座的上端通过锁块链接在中心管上，活塞座下端的内壁面和中心管的外管壁围成上窄下宽的保压环腔，保压环腔的上端通过中心管上开设的传压孔连通中心管的内腔，所述保压活塞封堵在保压环腔内、并沿上下方向导向移动装配在中心管上，保压活塞和活塞座上对应设有密封结构，其特征在于，密封结构为保压活塞和活塞座上对应设置的密封圈和密封配合面。2.根据权利要求1所述的保压堵水封隔器，其特征在于，密封配合面为自上而下逐渐向外倾斜的锥面。3.根据权利要求2所述的保压堵水封隔器，其特征在于，密封配合面处于保压活塞上，密封圈装配在活塞座的内壁上。4.根据权利要求3所述的保压堵水封隔器，其特征在于，活塞座的内壁面上具有供密封圈安装的安装面，安装面于密封配合面相互平行，安装面和中心管的外管壁围成从上向下宽度逐渐变大的保压环腔的锥形腔段。5.根据权利要求4所述的保压堵水封隔器，其特征在于，保压环腔具有连通在锥形腔段之上的窄腔段和连通在锥形腔段之下的宽腔段，窄腔段的宽度与锥形腔段的上端宽度相等，宽腔段的宽度与锥形腔段的下端宽度相等，且保压活塞的密封配合面的最大外径不小于窄腔段的宽度。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的保压堵水封隔器，其特征在于，解封销钉处于锁块的上方，锁套具有处于锁块下方的解锁段，解锁段的内壁上开设有供锁块的外端插入的解锁槽，解锁槽的槽深不短于锁块的内端插入中心管的长度。7.根据权利要求6所述的保压堵水封隔器，其特征在于，解锁槽为沿锁套周向延伸的环槽，解锁槽的下侧槽沿为用于在锁块的外端落入解锁槽后、挡止限位在锁块的外端下方的限位凸台。8.根据权利要求1至5中任意一项所述的保压堵水封隔器，其特征在于，密封圈为“O”型胶圈。
【专利摘要】本实用新型公开了一种保压堵水封隔器。保压活塞和活塞座采用密封圈和密封配合面相互配合的方式进行密封，这样在进行座封后，保压活塞和活塞座之间将会以刚-柔面接触接触的方式实现密封，相比现有技术中钢对钢的面接触配合密封的方式，本实用新型中活塞座和保压活塞之间的密封配合方式更加可靠，密封效果更好，而且对活塞座和保压活塞的配合部位的加工精度要求也不会很高，即可以通过密封圈的弹性变形来补偿活塞座和保压活塞之间的配合误差，从而解决了现有技术中保压活塞和保压座的密封配合面在座封后容易失效的问题。
【IPC分类】E21B33/127
【公开号】CN204941440
【申请号】CN201520604158
【发明人】童星, 陈景, 李娅琪, 董军锋, 焦明远, 杨佰阳
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月12日