专利名称：油井用自锁式密封器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田用密封段，具体地说是一种油井用自锁式密封器。
目前，在油田普遍采用的密封段的使用过程为仪器在下井前，使密封段定位爪处于收拢状态，在仪器下放到某一待作业的配水层后上提仪器，由于凸轮的作用使定位爪打开，然后下放仪器，定位爪定位于配水器的凸台上，使上方的密封圈处于密封位置后进行注水作业，仪器工作完成后，仪器必须全部提出井口，靠人工才能使定位爪复位。如果在某个注水层作业完成后，想继续给下一层进行注水作业，由于定位爪不能复位，导致仪器不能继续向下放。因此注水作业必须按从下向上的顺序进行。
本实用新型的目的，就是针对现有密封段结构上存在的问题，提供一种能随时在任何层面上进行注水作业的油井用自锁式密封器。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是该密封器包括一个带有注水孔的连接套4，连接套4内套装一个可滑动并带有注水孔的上中心套1，连接套4的壁上装有皮碗3，皮碗3上装有皮碗护套2，外套10一端的内部还有装在上中心套1上的皮碗锁紧卡22，上中心连杆19的大端依次装有一端带有盲孔的中心轴17、弹簧16，并一起装入外套10中，外套10位于旋转体18的位置上设置有定位销9，中心轴17的盲孔中还装有弹簧15，弹簧15靠锁紧锥14及装有扭簧12的锁块11压住，外套10一端装有顶针13，其特点是在外套10的一端通过定位爪销21与定位爪5连接，定位爪5的中部连接连杆6，连杆6的另一端与滑块7相连后和档环8、弹簧20一同套在凸状的上中心连杆19的小端上，上中心连杆19的大端的外径上还装有环状的旋转体18。
本实用新型其他特点是上中心套1与装在上中心套1上的皮碗锁紧爪22、与装在连接套4上的、用皮碗护套2固定于上中心套1与连结套4上的皮碗3组成座封控制部分；定位爪5固定在外套10的一端并与连杆6连接，与套在凸状的上中心连杆19的滑块7、中心轴17的盲孔中的弹簧15、中心轴17外径上的弹簧16及上中心连杆19的弹簧20和挡环8、设置在外套10上的定位销9、外套10、装有扭簧12的锁块11、装在外套10一端的顶针13、外套10内的锁紧锥14、中心轴17、旋转体18、上中心连杆19、及外套10上的定位爪销21组成自锁式定位部分。
滑块7用销铰链联结，定位爪5由定位爪销21铰链于外套10上可转动，滑块7和弹簧20套于上中心连杆19上可轴向滑动。
在中心轴17下端部铰接有锁块11、中心孔内装有锁紧锥14、弹簧15、外套10下端部装顶针13，与锁紧锥14相对，中心轴17上套有弹簧16和旋转体18，装于外套10上的定位销9的端部伸凸在旋转体18的外表槽内，旋转体18可以在中心轴17上旋转。
锁块11上装有复位功能的扭簧12，锁紧锥14在弹簧15的作用下，使其圆锥面顶推于锁块11尾部的中心区，且顶针13与锁紧锥14的中心相对，锁块为四个或三个。
定位销9为两个，对称安装在外套10上，旋转体18的外表面有两组不规则同形锯齿槽。
中心轴17是由螺纹连接的可拆卸部件。
本实用新型的油井用自锁式密封器中设计了座封控制及自锁式定位结构，采用旋转体和定位销之间滑动位移距离的限定，通过联接机构的运动，达到定位爪的“打开-收拢-收拢”运行状态。它最大的优点在于仪器一次下井，能对任何注水层进行注水作业，而不用考虑注水层上、下的先后顺序。而且仪器在每一层作业完成后，定位爪始终处于收拢状态。本实用新型与流量计配合使用，起集流及密封作用，用于油田油井注水流量的计量，利用其上的定位爪对整个仪器串起到定位作用，可进行分层注水作业，使注入油井的水全部流过浮子式流量计，以达到注水流量的准确计量。
图1是本实用新型的结构剖视图；图2是本实用新型的B-B局部剖视图；图3是本实用新型的旋转体的展开图；图4是井下工具内壁示意图。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
参见
图1～4，
图1是油井用自锁式密封器的结构图(定位爪打开状态)。包括一个带有注水孔的连接套4，连接套4内套装一个可在连接套4滑动并带有注水孔的上中心套1，连接套4的壁上装有皮碗3，皮碗3上装有皮碗护套2，外套10一端的内部还有装在上中心套1上的皮碗锁紧卡22，上中心连杆19的大端依次装有一端带有盲孔的中心轴17、弹簧16，并一起装入外套10中，外套10位于旋转体18的位置上设置有定位销9，中心轴17的盲孔中还装有弹簧15，弹簧15靠锁紧锥14及装有扭簧12的锁块11压住，外套10一端装有顶针13。
在外套10的一端通过定位爪销21与定位爪5连接，定位爪5的中部连接连杆6，连杆6的另一端与滑块7相连后和档环8、弹簧20一同套在凸状的上中心连杆19的小端上，上中心连杆19的大端的外径上还装有环状的旋转体18。
上中心套1与装在上中心套1上的皮碗锁紧爪22、与装在连接套4上的、用皮碗护套2固定于上中心套1与连结套4上的皮碗3组成座封控制部分；定位爪5固定在外套10的一端并与连杆6连接，与套在凸状的上中心连杆19的滑块7、中心轴17的盲孔中的弹簧15、中心轴17外径上的弹簧16及上中心连杆19的弹簧20和挡环8、设置在外套10上的定位销9、外套10、装有扭簧12的锁块11、装在外套10一端的顶针13、外套10内的锁紧锥14、中心轴17、旋转体18、上中心连杆19、及外套10上的定位爪销21组成自锁式定位部分。
滑块7用销铰链联结，定位爪5由定位爪销21铰链于外套10上可转动，滑块7和弹簧20套于上中心连杆19上可轴向滑动。
在中心轴17下端部铰接有锁块11、中心孔内装有锁紧锥14、弹簧15、外套10下端部装顶针13，与锁紧锥14相对，中心轴17上套有弹簧16和旋转体18，装于外套10上的定位销9的端部伸凸在旋转体18的外表槽内，旋转体18可以在中心轴17上旋转。
锁块11上装有复位功能的扭簧12，锁紧锥14在弹簧15的作用下，使其圆锥面顶推于锁块11尾部的中心区，且顶针13与锁紧锥14的中心相对，锁块为四个或三个。
定位销9为两个，对称安装在外套10上，旋转体18的外表面有两组不规则同形锯齿槽。
中心轴17是由螺纹连接的可拆卸部件。
本自锁式密封器连接于流量计的下方，根据测量的需要构成测量仪器串。在仪器下井前，定位爪5处于收拢状态，定位销9处于旋转体18外表面的槽A处，如图3所示。仪器下放到注水井某一层后，上提仪器，此时，由于锁紧锥14的作用，锁块11不能向下旋转，使中心轴17、旋转体18、挡环8、锁紧锥14固定不动，同时锁块11与井下工具内壁相触被阻，由于座封控制部分及外套10、顶针13等部分继续向上运动，使定位销9在旋转体18外表面槽内运动，拨动旋转体18转过一个槽位，继续上提仪器，顶针13撞开锁紧锥14，锁块11向下旋转使中心轴17在弹簧16的作用下带动转体18、挡环8向上运动，拨动旋转体18转过一个角度，使定位销9运动到旋转体18外表面的槽B处，槽A及槽B在轴向有一个距离差AB，于是中心轴17带动滑块7比原始位置向上移动了AB距离，在连杆6的推动下，使定位爪5绕定位爪销21旋转至张开状态；此时，仪器上提至偏心注水器的大直径处，锁块11在扭簧12的作用下回弹，又恢复到原始状态。锁紧锥14在弹簧15的作用下推出，插于锁块11尾部的中心区，然后下放仪器，使定位爪5卡在偏心注水器的凸台上对整个仪器串定位。在惯性力的作用下，座封控制部分继续下移，挤涨皮碗3与井下工具管内壁贴合而达到密封，即可进行注水流量的测量。
在注水和流量测量完成后上提仪器，井下工具内壁直径变化(参见图4)，皮碗锁紧爪22被压缩，在弹簧的作用下，上中心套1向上运动，使皮碗3收缩，解除密封。由于锁块11作用，又重复上述过程，使旋转体18又转过一个角度，定位销9运动到旋转体18外表面的与槽A等位置的B槽内，使中心轴17又回到原始位置，在弹簧20的作用下，滑块7向下运动，使定位爪5处于收拢状态。继续上提仪器，由于井下工具的直径又变化一次，在锁块11的带动下又进行一次上述过程，旋转体18又转过一个角度，定位销9运动到旋转体18外表面的与槽A等位置的另一C槽内，使中心轴17保持原始位置，定位爪5仍处于收拢状态。
由于井下工具在每一注水层直径变化两次，如图4所示，使定位爪控制部分连续动作3次，旋转体18转过3个位置，由于旋转体18外表面槽的位置不同，使定位爪5按“打开-收拢-收拢”的过程运动，即在每一注水层作业完成后，定位爪5始终处于收拢状态，这样，便可根据注水工作的需要，仪器一次下井，对任何注水层进行截流密封和测量。
权利要求1.一种油井用自锁式密封器，包括一个带有注水孔的连接套[4]，连接套[4]内套装一个可在连接套[4]滑动并带有注水孔的上中心套[1]，连接套[4]的壁上装有皮碗[3]，皮碗[3]上装有皮碗护套[2]，外套[10]一端的内部还有装在上中心套[1]上的皮碗锁紧卡[22]，上中心连杆[19]的大端依次装有一端带有盲孔的中心轴[17]、弹簧[16]，并一起装入外套[10]中，外套[10]上位于旋转体[18]的位置上设置有定位销[9]，中心轴[17]的盲孔中还装有弹簧[15]，弹簧[15]靠锁紧锥[14]及装有扭簧[12]的锁块[11]压住，外套[10]一端装顶针[13]，其特征在于在外套[10]的一端，通过定位爪销[21]与定位爪[5]连接，定位爪[5]的中部连接连杆[6]，连杆[6]的另一端与滑块[7]相连后和档环[8]、弹簧[20]一同套在凸状的上中心连杆[19]的小端上，中心连杆[19]的大端的外径上还装有环状的旋转体[18]。
2.根据权利要求1所述的油井自锁式密封器，其特征在于所述的上中心套[1]与装在上中心套[1]上的皮碗锁紧爪[22]、与装在连结套[4]上的、用皮碗护套[2]固定于上中心套[1]与连结套[4]上的皮碗[3]组成座封控制部分；定位爪[5]固定在外套[10]的一端并与连杆[6]连接，与套在凸状的上中心连杆[19]的滑块[7]、中心轴[17]的盲孔中的弹簧[15]、中心轴[17]外径上的弹簧[16]及上中心连杆[19]的弹簧[20]和挡环[8]、设置在外套[10]上的定位销[9]、外套[10]、装有扭簧[12]的锁块[11]、装在外套[10]一端的顶针[13]、外套[10]内的锁紧锥[14]、中心轴[17]、旋转体[18]、上中心连杆[19]、及外套[10]上的定位爪销[21]组成自锁式定位部分。
3.根据权利要求1所述的油井自锁式密封器，其特征在于滑块[7]用销铰链连接，定位爪[5]由定位爪销[21]铰链于外套[10]上可转动，滑块[7]和弹簧[20]套于上中心连杆[19]上可轴向滑动。
4.根据权利要求1所述的油井自锁式密封器，其特征在于在中心轴[17]下端部铰接有锁块[11]、中心孔内装有锁紧锥[14]、弹簧[15]、外套[10]下端部装顶针[13]，与锁紧锥[14]相对，中心轴[17]上套有弹簧[16]和旋转体[18]，装于外套[10]上的定位销[9]的端部伸凸在旋转体[18]的外表面槽内，旋转体[18]可以在中心轴[17]上旋转。
5.根据权利要求1或4所述的油井自锁式密封器，其特征在于锁块[11]上装有复位功能的扭簧[12]，锁紧锥[14]在弹簧[15]的作用下，使其圆锥面顶推于锁块[11]尾部的中心区，且顶针[13]与锁紧锥[14]的中心相对，锁块为四个或三个。
6.根据权利要求1或4所述的油井自锁式密封器，其特征在于定位销[9]为两个，对称安装在外套[10]上，旋转体[18]的外表面上有两组不规则同形锯齿槽。
7.根据权利要求1或4所述的油井自锁式密封器，其特征在于中心轴[17]是由螺纹连接的可拆卸部件。
专利摘要本实用新型公开了一种油井用自锁式密封器,由上中心套、皮碗紧锁爪、连接套和用固定于上中心套与连结套上的皮碗组成座封控制部分,由定位爪、连杆、滑块、弹簧、挡环、定位销、外套、锁块、扭簧、顶针、锁紧锥、中心轴、旋转体、上中心连杆、定位爪销组成自锁式定位部分,利用旋转体和定位销之间滑动位移距离,控制定位爪处于“打开－收拢－收拢”的运行状态,能对油井任意位置的注水层进行分层注水、截流密封和测量。
文档编号F16J15/02GK2491654SQ0124046
公开日2002年5月15日 申请日期2001年5月30日 优先权日2001年5月30日
发明者石文夫, 王化民 申请人:西安市思坦电子科技有限公司