注水封隔器的制造方法
【专利摘要】本申请公开一种注水封隔器，包括：中心管、外管、胶筒单元、锁紧管；所述中心管上端连接有上接头，下端连接有下接头；部分所述中心管沿径向凸出形成凸起部；所述凸起部沿所述中心管延伸方向设有将其贯穿的反洗流道，所述中心管的壁上设有沿径向将所述凸起部贯穿的第一进液孔以及位于所述第一进液孔下方的第二进液孔，所述第一进液孔与所述反洗流道互不相通；所述外管与所述凸起部之间形成第一环空；所述第一环空内设有可上下滑动的反洗阀体；所述胶筒单元与所述中心管之间设有与所述反洗流道相通的第二环空；所述锁紧管与所述中心管之间形成第三环空；所述第三环空内设有活塞。本申请提供的注水封隔器能够在使用过程中不易发生密封失效问题。
【专利说明】
注水封隔器
技术领域
[0001]本申请涉及油田生产工具，尤其涉及一种注水封隔器。
【背景技术】
[0002]在油田开发的后期，要不断通过注水的方式补充地层的压力。常规的注水方式有笼统注水、分层注水等。在修井作业过程中，将洗井介质由栗注设备经井筒注入，把井筒内的物质(液相、固相、气相)携带至地面，从而改变井筒内的介质性质达到作业要求的过程。而在一般的注水工艺中都需要进行反洗井。
[0003]常规的注水封隔器在其反洗阀部分多采用密封O圈密封的方式，多次洗井过程中存在O圈过孔的情况，会出现O圈磨损的情况，导致封隔器失效。如图1所示，在正常注水的过程中深色线(位于上方的箭头线)液流产生压力，压紧推动活塞5，使活塞5密封外管2和下固定体7的间隙。同时，密封O圈6将活塞5和下固定体7的间隙密封。在反洗井的过程中，在浅色线(位于下方的箭头线)液流的作用下，其压力大于注水压力，将推动活塞5向上运动，打开反洗通道。而在多次洗井的情况下，密封O圈6会受到活塞5的磨损，进而导致密封失效。
【实用新型内容】
[0004]鉴于现有技术的不足，本申请提供一种注水封隔器，以能够在使用过程中不易发生密封失效问题。
[0005]为达到上述目的，本申请提供一种注水封隔器，包括:中心管、以及套设于所述中心管外顺次连接的外管、胶筒单元、锁紧管；
[0006]所述中心管上端连接有上接头，下端连接有下接头；部分所述中心管沿径向凸出形成凸起部;所述凸起部沿所述中心管延伸方向设有将其贯穿的反洗流道，所述中心管的壁上设有沿径向将所述凸起部贯穿的第一进液孔以及位于所述第一进液孔下方的第二进液孔，所述第一进液孔与所述反洗流道互不相通；
[0007]所述外管的上端连接所述上接头;所述外管与所述凸起部之间形成第一环空；所述外管的壁上设有通入所述第一环空的反洗进液孔;所述第一环空与所述第一进液孔、所述反洗流道相通；
[0008]所述第一环空内设有可上下滑动的反洗阀体，其将所述反洗进液孔、所述反洗流道与所述第一进液孔密封隔开;所述第一进液孔向所述第一环空进液时能顶起所述反洗阀体直至所述反洗阀体顶抵所述上接头，所述反洗阀体顶抵所述上接头时将所述反洗进液孔与所述反洗流道密封隔开;所述反洗进液孔向所述第一环空进液时能推动所述反洗阀体下移以与所述反洗流道相通；
[0009]所述胶筒单元与所述中心管之间设有与所述反洗流道相通的第二环空；
[0010]所述锁紧管与所述中心管之间形成第三环空;所述锁紧管的壁上设有出液孔；
[0011]所述第三环空内设有活塞，其将所述第三环空分隔为与所述第二环空相通的第一空间及与所述第二进液孔相通的第二空间；所述第二进液孔与所述第二空间相通;所述第二环空向所述第一空间进液时将所述活塞推动下移以与所述出液孔相通；
[0012]所述下接头与所述锁紧管之间设有防止所述锁紧管下移的锁紧环。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述下接头通过解封销钉与所述锁紧环连接。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述锁紧管的下端通过坐封销钉与所述下接头连接。
[0015]作为一种优选的实施方式，所述下接头固定套设有下护帽，所述护帽通过所述坐封销钉与所述下接头连接。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述下接头的上端设有与所述锁紧管密封接触的密封凸起，所述密封凸起与所述下护帽之间设有解封体，所述解封体通过所述解封销钉与所述下接头连接;所述解封体上设有放置所述锁紧环的凹槽。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述胶筒单元包括连接体、套设于所述中心管外的胶筒中心管、以及顺次套设于胶筒中心管外的胶筒上压帽、胶筒、胶筒下压帽；所述胶筒下压帽能够上下滑动;所述连接体与所述胶筒中心管的上端、所述胶筒上压帽固定连接;所述胶筒下压帽与所述锁紧管的上端固定连接。
[0018]作为一种优选的实施方式，所述胶筒包括多个子胶筒;相邻两个子胶筒之间设有隔环。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述第一环空内设有顶抵所述反洗阀体的弹簧。
[0020]作为一种优选的实施方式，所述反洗阀体的部分外壁沿径向扩大形成凸起台阶，所述反洗进液孔向所述第一环空进液时反洗液可作用于所述凸起台阶以推动所述反洗阀体下移。
[0021]作为一种优选的实施方式，所述反洗阀体的上端设有第一圆弧面，所述上接头的下端设有与所述第一圆弧面相匹配的第二圆弧面;所述反洗阀体顶抵所述上接头通过所述第一圆弧面与所述第二圆弧面相配合以将所述反洗进液孔与所述反洗流道密封隔开。
[0022]通过以上描述可以看出，本申请所提供的注水封隔器在中心管上同时设有反洗流道和第一进液孔，通过反洗阀体顶抵上接头时将反洗流道与反洗进液孔密封隔开，反洗阀体的打开关闭均可以避免密封圈受到活塞磨损的问题，因此，本申请提供的注水封隔器能够在使用过程中不易发生密封失效问题。
[0023]参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0024]针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0025]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是现有技术注水封隔器部分剖面示意图；
[0028]图2是本申请一种实施方式所提供的注水封隔器结构示意图；
[0029]图3是图2所示注水封隔器的中心管的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0031 ]需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0032]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0033]请参阅图2、图3，本申请一种实施方式提供一种注水封隔器，包括:中心管100、以及套设于所述中心管100外顺次连接的外管104、胶筒单元、锁紧管123。其中，
[0034]所述中心管100上端连接有上接头103，下端连接有下接头124。具体的，中心管100的上端设有外螺纹，上接头103通过内螺纹与所述中心管100的上端连接。中心管100的下端同样设有外螺纹，下接头124通过内螺纹与所述中心管100的下端连接。其中，外管104、胶筒单元、锁紧管123位于上接头103与下接头124之间。
[0035]如图2所示，部分所述中心管100沿径向凸出形成凸起部106。所述凸起部106沿所述中心管100延伸方向设有将其贯穿的反洗流道127。所述中心管100的壁上设有沿径向将所述凸起部106贯穿的第一进液孔102以及位于所述第一进液孔102下方的第二进液孔119。所述第一进液孔102与所述反洗流道127互不相通。
[0036]如图3所示，凸起部106沿中心管100轴向具有上环形端面、下环形端面，反洗流道127由上环形端面延伸至下环形端面，反洗流道127可以为直线形流道，也可以为曲线形流道，较佳的，反洗流道127为直线形流道，以读者面对图2时反洗流道127为上下延伸。第一进液孔102沿中心管100径向将凸起部106贯穿。由图3所示的横截面图来看，反洗流道127的截面为长孔构造。第一进液孔102为圆孔构造，第一进液孔102的延伸方向(长度方向)与反洗流道127的长度方向相垂直设置。第一进液孔102与反洗流道127互不相通，S卩，第一进液孔102与反洗流道127虽然均开设于中心管100上，但二者相错开，不会形成串液。由图3可以看出，第一进液孔102与反洗流道127均可以设置多个，且二者可以沿中心管100的周向相间分布。
[0037]所述外管104的上端连接所述上接头103，外管104位于上接头103的下方。具体的，外管104的上端设有内螺纹，上接头103的下端通过外螺纹连接外管104。所述外管104与所述凸起部106之间形成第一环空。所述外管104的壁上设有通入所述第一环空的反洗进液孔101。所述第一环空与所述第一进液孔102、所述反洗流道127相通。
[0038]所述第一环空内设有可上下滑动的反洗阀体105，其将所述反洗进液孔101、所述反洗流道127与所述第一进液孔102密封隔开。具体的，反洗阀体105上设有(O型)密封圈与外管104及凸起部106的外壁均密封，进而将第一环空上下分隔开。第一进液孔102位于反洗阀体105的下方，进而向反洗阀体105下方的空间进液，以顶抵(推动)反洗阀体105向上移动(滑动)，压缩反洗阀体105上方的空间。所述第一进液孔102向所述第一环空进液时能顶起所述反洗阀体105直至所述反洗阀体105顶抵所述上接头103。
[0039]反洗阀体105顶抵上接头103时被上接头103限位进而无法继续上移。同时，所述反洗阀体105顶抵所述上接头103时将所述反洗进液孔101与所述反洗流道127密封隔开。所述反洗进液孔101向所述第一环空进液时能推动所述反洗阀体105下移以与所述反洗流道127相通。
[0040]反洗进液孔101与反洗阀体105上方的空间相通，相应的，反洗流道127与反洗阀体105上方的空间相通。当反洗阀体105顶抵上接头103时，反洗进液孔101与反洗流道127位于反洗阀体105沿中心管100径向的两侧，此时，反洗阀体105将所述反洗进液孔101与所述反洗流道127密封隔开。
[0041]反洗阀体105与上接头103可以为圆弧密封。具体的，所述反洗阀体105的上端设有第一圆弧面，所述上接头103的下端设有与所述第一圆弧面相匹配的第二圆弧面;所述反洗阀体105顶抵所述上接头103通过所述第一圆弧面与所述第二圆弧面相配合以将所述反洗进液孔101与所述反洗流道127密封隔开。
[0042]如图2所示，所述反洗阀体105的部分外壁可以沿径向扩大形成凸起台阶(未标出)，所述反洗进液孔101向所述第一环空进液时反洗液可作用于所述凸起台阶以推动所述反洗阀体105下移。反洗阀体105下移后，反洗进液孔101重新与反洗流道127相通，反洗液可由反洗进液孔101经第一环空(反洗阀体105上方的空间)流入反洗流道127。
[0043]所述胶筒单元与所述中心管100之间设有与所述反洗流道127相通的第二环空110。具体的，如图2所示，所述胶筒单元可以包括连接体108、套设于所述中心管100外的胶筒中心管109、以及顺次套设于胶筒中心管109外的胶筒上压帽111、胶筒112、胶筒下压帽114;所述胶筒下压帽114能够上下滑动。所述连接体108与所述胶筒中心管109的上端、所述胶筒上压帽111固定连接。所述胶筒下压帽114与所述锁紧管123的上端固定连接。可选的，所述胶筒112包括多个子胶筒;相邻两个子胶筒之间设有隔环113。
[0044]其中，连接体108的上端伸入第一环空，将第一环空的下端封堵，并位于第一进液孔102的下方。具体的，连接体108的上端可螺纹连接外管104的下端，连接体108的下端位于胶筒中心管109与胶筒上压帽111之间，其同时连接胶筒中心管109的上端及胶筒上压帽111螺纹连接。
[0045]可选的，所述第一环空内设有顶抵所述反洗阀体105的弹簧107。如图1所示，该弹簧107—端顶抵连接体108的上端面，另一端顶抵反洗阀体105。该弹簧107防止反洗阀体105下移进而将第一进液孔102封堵。
[0046]所述锁紧管123与所述中心管100之间形成第三环空;所述锁紧管123的壁上设有出液孔115。其中，锁紧管123与胶筒下压帽114螺纹连接。出液孔115在靠近胶筒下压帽114的位置设置。
[0047]所述第三环空内设有活塞116，其将所述第三环空分隔为与所述第二环空110相通的第一空间117及与所述第二进液孔119相通的第二空间118。所述第二进液孔119与所述第二空间118相通。所述第二环空110向所述第一空间117进液时将所述活塞116推动下移以与所述出液孔115相通。具体的，与反洗阀体105相类似，活塞116顶抵胶筒单元时，将第二环空110与出液孔115相隔开，同时，将出液孔115封堵。活塞116位于锁紧管123与中心管100之间，并与锁紧管123的内壁及中心管100的外壁密封接触。
[0048]所述下接头124与所述锁紧管123之间设有防止所述锁紧管123下移的锁紧环120。其中，锁紧环120可以为开口圆环，其上设有斜齿，相应的，锁紧管123上同样设有斜齿。具体的，所述下接头124的上端设有与所述锁紧管123密封接触的密封凸起(未标出)，所述密封凸起与所述下护帽126之间设有解封体121，所述解封体121通过所述解封销钉122与所述下接头124连接;所述解封体121上设有放置所述锁紧环120的凹槽。
[0049]所述下接头124通过解封销钉122与所述锁紧环120连接。所述锁紧管123的下端通过坐封销钉125与所述下接头124连接。具体的，所述下接头124固定套设有下护帽126，所述护帽126通过所述坐封销钉125与所述下接头124连接。
[0050]下面结合图2、图3详细描述本实施方式所提供的注水封隔器的工作过程及原理。
[0051]将本实施方式注水封隔器进行坐封。首先，将注水封隔器连接到管柱下井，下端接球座，下到设计位置后通过井外油管打压，起压后液流通过中心管100上的第二进液孔119推动活塞116向上运动，活塞116推动胶筒下压帽114运动，胶筒下压帽114带动锁紧管123剪断坐封销钉125，开始压缩胶筒112。锁紧管123在活塞116的推动下向上运动，锁紧环120和锁紧管123完成锁紧，完成坐封。同时，液流通过中心管100上的第一进液孔102推动反洗阀向上运动，使得反洗阀和上接头103实现球面密封，防止井液通过反洗进液孔101流入而限制活塞116的上移。
[0052]通过上述注水封隔器进行反洗时，反洗液流通过外管104的反洗进液孔101，反洗液的液压作用与反洗阀体105上凸起台阶的圆环表面形成的作用力大于反洗阀体105的下端面收到的压力，当反洗阀体105受到的反洗液压力达到一定值时，推开反洗阀，液流(反洗液)通过中心管100的反洗流道127、第二环空110，推动活塞116向下运动，露出(打开)锁紧管123上的出液孔115，反洗液由出液口流出并进入下一级封隔器进行反洗。
[0053]解封时，井外上提管柱，中心管100带动下接头124上移可以剪断解封销钉122，胶筒112复位，完成解封注水封隔器。
[0054]通过以上描述可以看出，本实施方式所提供的注水封隔器在中心管100上同时设有反洗流道127和第一进液孔102，通过反洗阀体105顶抵上接头103时将反洗流道127与反洗进液孔101密封隔开，反洗阀体105的打开关闭均可以避免密封圈受到活塞116磨损的问题，因此，本申请提供的注水封隔器能够在使用过程中不易发生密封失效问题。
[0055]本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从I到90，优选从20至IJ80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于I的值，适当地认为一个单位是0.0OOl、0.0Ol、0.ΟΚΟ.1。
这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
[0056]除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
[0057]披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
[0058]多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
[0059]应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。
【主权项】
1.一种注水封隔器，其特征在于，包括:中心管、以及套设于所述中心管外顺次连接的外管、胶筒单元、锁紧管； 所述中心管上端连接有上接头，下端连接有下接头；部分所述中心管沿径向凸出形成凸起部;所述凸起部沿所述中心管延伸方向设有将其贯穿的反洗流道，所述中心管的壁上设有沿径向将所述凸起部贯穿的第一进液孔以及位于所述第一进液孔下方的第二进液孔，所述第一进液孔与所述反洗流道互不相通； 所述外管的上端连接所述上接头；所述外管与所述凸起部之间形成第一环空；所述外管的壁上设有通入所述第一环空的反洗进液孔;所述第一环空与所述第一进液孔、所述反洗流道相通； 所述第一环空内设有可上下滑动的反洗阀体，其将所述反洗进液孔、所述反洗流道与所述第一进液孔密封隔开;所述第一进液孔向所述第一环空进液时能顶起所述反洗阀体直至所述反洗阀体顶抵所述上接头，所述反洗阀体顶抵所述上接头时将所述反洗进液孔与所述反洗流道密封隔开;所述反洗进液孔向所述第一环空进液时能推动所述反洗阀体下移以与所述反洗流道相通； 所述胶筒单元与所述中心管之间设有与所述反洗流道相通的第二环空； 所述锁紧管与所述中心管之间形成第三环空;所述锁紧管的壁上设有出液孔； 所述第三环空内设有活塞，其将所述第三环空分隔为与所述第二环空相通的第一空间及与所述第二进液孔相通的第二空间；所述第二进液孔与所述第二空间相通;所述第二环空向所述第一空间进液时将所述活塞推动下移以与所述出液孔相通； 所述下接头与所述锁紧管之间设有防止所述锁紧管下移的锁紧环。2.如权利要求1所述注水封隔器，其特征在于:所述下接头通过解封销钉与所述锁紧环连接。3.如权利要求2所述注水封隔器，其特征在于:所述锁紧管的下端通过坐封销钉与所述下接头连接。4.如权利要求3所述注水封隔器，其特征在于:所述下接头固定套设有下护帽，所述护帽通过所述坐封销钉与所述下接头连接。5.如权利要求4所述注水封隔器，其特征在于:所述下接头的上端设有与所述锁紧管密封接触的密封凸起，所述密封凸起与所述下护帽之间设有解封体，所述解封体通过所述解封销钉与所述下接头连接;所述解封体上设有放置所述锁紧环的凹槽。6.如权利要求1所述注水封隔器，其特征在于:所述胶筒单元包括连接体、套设于所述中心管外的胶筒中心管、以及顺次套设于胶筒中心管外的胶筒上压帽、胶筒、胶筒下压帽；所述胶筒下压帽能够上下滑动;所述连接体与所述胶筒中心管的上端、所述胶筒上压帽固定连接;所述胶筒下压帽与所述锁紧管的上端固定连接。7.如权利要求6所述注水封隔器，其特征在于:所述胶筒包括多个子胶筒;相邻两个子胶筒之间设有隔环。8.如权利要求1所述注水封隔器，其特征在于:所述第一环空内设有顶抵所述反洗阀体的弹貪。9.如权利要求1所述注水封隔器，其特征在于:所述反洗阀体的部分外壁沿径向扩大形成凸起台阶，所述反洗进液孔向所述第一环空进液时反洗液可作用于所述凸起台阶以推动所述反洗阀体下移。10.如权利要求1所述注水封隔器，其特征在于:所述反洗阀体的上端设有第一圆弧面，所述上接头的下端设有与所述第一圆弧面相匹配的第二圆弧面;所述反洗阀体顶抵所述上接头通过所述第一圆弧面与所述第二圆弧面相配合以将所述反洗进液孔与所述反洗流道密封隔开。
【文档编号】E21B21/10GK205638341SQ201620394362
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】王昕 , 孙振宇, 鲁林林, 谢建波, 才源, 杨金昆, 赵世奇, 肖冬冬, 王远航, 蔡龙浩, 王智博, 曲绍刚, 王玲, 马薇, 马振, 宋阳, 张成博
【申请人】中国石油天然气股份有限公司