专利名称：一种多功能封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田用井下作业封隔工具，具体地说是一种同时 具有压裂、测试和抽汲的多功能封隔器。
技术背景在油田井下作业时，会经常用到封隔器。现有的封隔器大多功能 单一，不能同时具备压裂、测试、抽汲功能，例如卡瓦封隔器只适用 于测试，水力锚封隔器又不能完成抽汲工作。如果遇到需要不断变换 井下作业的情况，只能更换封隔器，这样一来，既增加了工作强度， 又降低了工作效率。因此，如何解决封隔器功能单一以适应井下不同 作业是一个亟待解决的问题。实用新型内容为了解决现有封隔器功能单一的问题，本实用新型的目的在于提 供一种同时具有压裂、测试、抽汲的多功能封隔器。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的 本实用新型包括上、下接头及心轴，心轴的两端分别与上、下接头连接成管状结构；在上、下接头之间的心轴上，自上而下依次套接 有旁通机构、密封机构及换位机构，心轴在旁通机构、密封机构及换 位机构内可上下往复移动，通过心轴的移动密封旁通孔及坐封。其中所述旁通机构包括旁通外简及密封唇接头，旁通外简套接 在心轴上，其上开有旁通孔，密封唇接头位于旁通外简的下方；在心 轴与旁通外简之间设有密封件；所述密封件由平衡活塞、密封接头及 密封环组成，密封环螺紋连接于密封接头的外表面，带有密封环的密 封接头螺紋连接于心轴、与其连动，密封环的外表面抵接于旁通外简 的内壁；平衡活塞位于旁通外简与密封接头和密封环之间；所述密封 机构包括胶简心轴、下卡瓦简、紧固套、卡瓦及摩擦块外简总成，胶 简心轴的 一端与旁通机构中的密封唇接头螺紋连接，外侧套有上通径 规环，另一端通过下卡瓦简与紧固套相连，在胶简心轴与下卡瓦简的 连接处外侧套有下通径规环；在上、下通径规环之间的胶简心轴上设 有受压可撑于套管内壁的弹性部件；紧固套外表面套设有卡瓦，紧固 套的另一端与摩擦块外简总成螺紋连接；所述弹性部件由多个隔环及 胶简组成，两者交替套设在胶简心轴上，两端通过胶简与上、下通径规环抵接；在摩擦块外简总成上固接有卡瓦弹簧，其另一端连接卡瓦，将卡瓦固定；摩擦块外简总成的外部还设有摩擦块，两者之间抵接有 摩擦块弹簧；所述换位机构由换位外简总成与下接头连接组成，换位 外简总成的一端与密封机构中的摩擦块外简总成螺紋连接，另一端与 下接头螺紋连接；在上接头与心轴之间、平衡活塞与心轴之间、平衡 活塞与旁通外简之间、密封环与旁通外简之间，密封唇接头与心轴之 间、密封唇接头与胶简心轴之间及下接头与心轴之间均设有O形密封圈。本实用新型的优点与积极效果为本实用新型借助钻杆或油管的上、下运动来操作和控制封隔器的 开关，具有操作方便、动作灵活可靠的优点；结合了多种封隔器的综 合特点，可同时具有压裂、测试、抽汲功能，省去更换功能单一封隔 器的时间，提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度，大大提高 了井下作业对工具的多功能需要。
图i为本实用新型的结构示意图；其中l为上接头，2为0形密封圈，3为心轴，4为平衡活塞， 5为密封接头，6为密封环，7为旁通外简，8为密封唇接头，9为上 通径规环，IO为胶简心轴，ll为隔环，12为胶简，13为下通径规环， 14为下卡瓦简，15为紧固套，16为卡瓦，17为卡瓦弹簧，18为开 槽圆柱头螺钉，19为摩擦块外简总成，20为摩擦块，21为摩擦块弹 簧，22为紧定螺钉，23为换位外筒总成，24为下接头，25为旁通孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。如图l所示，本实用新型包括上、下接头l、 24及心轴3，心轴 3的两端分别与上、下接头l、 24连接成管状结构。在上、下接头l、 24之间的心轴3上，自上而下依次套接有旁通机构、密封机构及换 位机构，心轴3在旁通机构、密封机构及换位机构内可上下往复移动， 通过心轴3的移动密封旁通孔及坐封。旁通机构包括旁通外简7及密封唇接头8，旁通外简7套接在心 轴3上，其上开有旁通孔25,密封唇接头8位于旁通外简7的下方， 两者螺紋连接，为井下测试提供旁通功能。在心轴3与旁通外简7之 间设有平衡活塞4、密封接头5及密封环6，密封环6螺紋连接于密 封接头5的外表面，带有密封环6的密封接头5螺紋连接于心轴3、 与其连动，密封环6的外表面抵接于旁通外简7的内壁。平衡活塞4 位于旁通外简7与密封接头5和密封环6之间。密封机构包括胶简心轴10、下卡瓦简14、紧固套15、卡瓦16及摩擦块外简总成19，胶简心轴10的一端与旁通机构中的密封唇接 头8螺紋连接，外侧套有上通径规环9,另一端通过下卡瓦简14与 紧固套15相连，在胶简心轴10与下卡瓦筒14的连接处外侧套有下 通径规环13,与下卡瓦筒14螺紋连接。在上、下通径规环9、 13之间的胶简心轴10上设有多个隔环11及胶简12，两者交替套设在胶 简心轴10上，两端通过胶简12与上、下通径规环9、 13抵接。紧固 套15外表面套设有卡瓦16,紧固套15的另一端与摩擦块外简总成 19螺紋连接。在摩擦块外简总成19上固接有卡瓦弹簧17,其另一端 连接卡瓦16，将卡瓦16固定。摩擦块外简总成19的外部还设有摩 擦块20,两者之间抵接有摩擦块弹簧21,适用于井下压裂抽汲功能。换位机构由换位外简总成23与下接头24连接组成，换位外简总 成23的一端与密封机构中的摩擦块外简总成19螺紋连接，另一端与 下接头24螺紋连接，实现心轴3上下运动控制坐封与解封。在上接头1与心轴3之间、平衡活塞4与心轴3之间、平衡活塞 4与旁通外简7之间、密封环6与旁通外简7之间，密封唇接头8与 心轴3之间、密封唇接头8与胶简心轴IO之间及下接头24与心轴3 之间均设有0形密封圈2，保证各自的密封。本实用新型的安装过程为首先将密封环6螺紋连接于密封接头5,再将两者一并套入心轴 3，通过密封接头5与心轴3螺紋连接。将平衡活塞4和旁通外简7 依次套入心轴3，并向下推旁通外简7,将平衡活塞4推靠到密封接 头5与密封环6，使平衡活塞4、密封接头5和密封环6容置于旁通 外简7内。然后套入密封唇接头8，与旁通外简7螺紋连接。套入胶 简心轴10，其一端与密封唇接头8螺紋连接，并在外侧套入上通径 规环9,与密封唇接头8螺紋连接。依次套入90。胶简12、隔环ll、 70°胶简12、隔环ll、 90°胶简12，再套入下卡瓦简14,其一端与 胶简心轴10螺紋连接，并在外侧套下通径规环13,与下卡瓦简14 的该端螺紋连接；下卡瓦简14的另 一端螺紋连接紧固套15的一端。 紧固套15与摩擦块外简总成19用螺紋连接，并在紧固套15外侧装 入卡瓦16,用卡瓦弹簧17固定，再将卡瓦弹簧17用开槽圆柱头螺 钉18固定在摩擦块外简总成19上。然后在摩擦块外简总成19外侧 装入摩擦块20和摩擦块弹簧21，摩擦块弹簧21抵接在摩擦块外简 总成19和摩擦块20上。套入换位外简总成23及下接头24,下接头 24螺紋连接于心轴3。换位外简总成23的一端与摩擦块外简总成19 螺紋连接，并用紧定螺钉22固定，另一端与下接头24螺紋连接。最后，将上接头1与心轴3螺紋连接。本实用新型与井下钻杆或油管连接后，利用摩擦块弹簧21将摩擦块20撑于套管内壁，下到井下。工作时，钻杆或油管对心轴3向 下施压，使心轴3向下移动，利用下卡瓦简14将卡瓦16张开，支撑 住套管内壁。继续下压，与心轴3连动的密封接头5及密封环6在心 轴3的带动下向下移动，利用密封接头5、密封环6与密封唇接头8 之间对密封橡胶的压缩，将旁通孔25密封，实现密封旁通的目的。 再继续下压，因卡瓦16已经支撑住套管内壁，因此胶简12膨胀，撑 于套管内壁，达到坐封的目的。解封时，上提钻杆或油管，旁通孔 25开启，平衡压差。继续上提，胶简12收縮，再继续上提，卡瓦16 收回，工具解封。本实用新型上、下端均釆用油管扣螺紋。本实用新型适用于井下油层、水层、天然气等多种介质，在地层 测试时提供了压裂、测试、抽汲等功能。
权利要求1.一种多功能封隔器，其特征在于包括上、下接头(1、24)及心轴(3)，心轴(3)的两端分别与上、下接头(1、24)连接成管状结构；在上、下接头(1、24)之间的心轴(3)上，自上而下依次套接有旁通机构、密封机构及换位机构，心轴(3)在旁通机构、密封机构及换位机构内可上下往复移动，通过心轴(3)的移动密封旁通孔及坐封。
2. 按权利要求1所述的多功能封隔器，其特征在于所述旁通 机构包括旁通外简(7 )及密封唇接头(8 ),旁通外简(7 )套接在心 轴(3 )上，其上开有旁通孔(25 )，密封唇接头(8 )位于旁通外简(7)的下方；在心轴(3)与旁通外简(7)之间设有密封件。
3. 按权利要求2所述的多功能封隔器，其特征在于所述密封 件由平衡活塞(4)、密封接头(5)及密封环(6)组成，密封环(6) 螺紋连接于密封接头(5 )的外表面，带有密封环(6 )的密封接头(5 ) 螺紋连接于心轴(3)、与其连动，密封环(6)的外表面抵接于旁通 外简(7 )的内壁；平衡活塞(4 )位于旁通外简(7 )与密封接头(5 ) 和密封环(6)之间。
4. 按权利要求1所述的多功能封隔器，其特征在于所述密封 机构包括胶简心轴(10)、下卡瓦简(14)、紧固套(15)、卡瓦(16) 及摩擦块外简总成(19)，胶简心轴(10)的一端与旁通机构中的密 封唇接头(8)螺紋连接，外侧套有上通径规环(9),另一端通过下 卡瓦简(14)与紧固套(15)相连，在胶简心轴(10)与下卡瓦简(14) 的连接处外侧套有下通径规环(13);在上、下通径规环(9、 13)之 间的胶简心轴(10)上设有受压可撑于套管内壁的弹性部件；紧固套(15)外表面套设有卡瓦(16)，紧固套(15)的另一端与摩擦块外 简总成(19)螺紋连接。
5. 按权利要求4所述的多功能封隔器，其特征在于所述弹性 部件由多个隔环(11)及胶简(12)组成，两者交替套设在胶简心轴(10)上，两端通过胶简(l2)与上、下通径规环(9、 13)抵接。
6. 按权利要求4所述的多功能封隔器，其特征在于在摩擦块 外简总成(19)上固接有卡瓦弹簧(17),其另一端连接卡瓦(16)， 将卡瓦(16 )固定；摩擦块外简总成(19 )的外部还设有摩擦块(20 )， 两者之间抵接有摩擦块弹簧(21)。
7. 按权利要求1所述的多功能封隔器，其特征在于所述换位机构由换位外简总成(23)与下接头(24)连接组成，换位外简总成(23)的一端与密封机构中的摩擦块外简总成(19)螺紋连接，另一 端与下接头(24)螺紋连接。
8.按权利要求l、 2、 3、 4或7所述的多功能封隔器，其特征在 于在上接头(1)与心轴(3)之间、平衡活塞(4)与心轴(3)之 间、平衡活塞(4)与旁通外简(7)之间、密封环(6)与旁通外简O)之间，密封唇接头(8)与心轴(3)之间、密封唇接头(8)与 胶筒心轴(10)之间及下接头(24)与心轴(3)之间均设有0形密 封圈(2)。
专利摘要本实用新型涉及油田用井下作业封隔工具，具体地说是一种同时具有压裂、测试和抽汲的多功能封隔器，包括上、下接头及心轴，心轴的两端分别与上、下接头连接成管状结构；在上、下接头之间的心轴上，自上而下依次套接有旁通机构、密封机构及换位机构，心轴在旁通机构、密封机构及换位机构内可上下往复移动，通过心轴的移动密封旁通孔及坐封。本实用新型借助钻杆或油管的上、下运动来操作和控制封隔器的开关，具有操作方便、动作灵活可靠的优点；结合了多种封隔器的综合特点，可同时具有压裂、测试、抽汲功能，省去更换功能单一封隔器的时间，提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度，大大提高了井下作业对工具的多功能需要。
文档编号E21B33/128GK201087724SQ200720014859
公开日2008年7月16日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者刘淑娟 申请人:刘淑娟