专利名称：一种机械式封隔器总成的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气田固完井用的封隔工具，特别是一种机械式封隔 器总成，属于井下工具类。
背景技术：
在固井、完井施工过程中，为保护油气层，在油层段不注水泥浆，而 采用半程固井工艺封固油气层以上地层，而常采用封隔器分隔地层，另外 采用筛管完井工艺中也常常用到封隔器。现在常用的封隔器是利用钻井液 或水泥浆充填橡胶筒使其变形，从而与井壁形成密封，但是该类封隔器操 作复杂，存在较大的风险， 一旦封隔器上的充填阀失效，当充填液达到充 填压力也无法实现封隔器橡胶筒充填，如果继续憋压可能导致其他固完井 工具提前工作，导致固完井施工无法正常实施。
发明内容
为降低封隔器充填难度，避免充填阀失效导致封隔器无法充填膨胀的 情况，本实用新型提供一种机械式封隔器总成，该总成操作简单，无需充 填液，橡胶筒依靠机械力挤压变形并向外膨胀，并能够实现变形后自锁。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是主要由空心圓筒状 的本体和附着在其表面上的橡胶筒组成，本体前端上有固定液缸的插筒， 液缸与本体之间留有液流空间并形成滑动配合，本体在对应此空间位置预 留孔；液缸与固定橡胶筒的上压环之间有接头；下压环底端与本体下部的 台阶面相抵。插筒前端由销4丁固定在本体前部；液缸前端有剪切销4丁固定在插筒上；销钉的直径大于剪切销钉的直径，使得销钉的抗剪切能力远远高于剪切销钉。
为避免液缸内注入高压液流时漏失，降^氐液釭下行效果，在液缸前端内部与插筒之间有橡胶密封圏，其后端内部有与本体之间有橡胶密封圈。
为避免橡胶筒膨胀变形后恢复原状，在接头内台阶端面与本体之间设定环形挡环，接头内台阶面为斜面，与本体之间形成楔形空腔，楔形空腔内放置止退环，其为开口环且内腔面加工倒扣，当止退环下行后可与本体上一定距离位置的倒扣相啮合。
为实现橡胶筒向外膨胀变形，橡胶筒与本体之间留有环形间隙，该空腔内预充填可变形固体颗粒。
为将橡胶筒定位于本体上，其上下两端设置有上压环和下压环，上压环下端设有凹槽，与橡胶筒前端的凸块相适配；而下压环前端也有凹槽与橡胶筒下端的凸块相适配。
本实用新型的有益效果结构筒单，利用液压力推动液缸挤压橡胶筒，使其挤压变形向外膨胀，并利用自锁机构使橡胶筒变形后自锁，与井壁形成永久性密封，操作简单，安全可靠。
图l为本实用新型结构示意图。
具体实施例
本实用新型不受下述实施例的限制，可依据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
本实用新型主要由空心圆筒状的本体1和附着在其表面上的橡胶筒13
组成，本体1前端上有固定液缸6的插筒5，液缸6与本体1之间留有液流空间并形成滑动配合，本体1在对应此空间位置预留孔；液缸6与固定橡胶筒13的上压环12之间有接头IO;下压环15底端与本体1下部的台阶面相抵；上压环12与下压环15将橡胶筒13固定在本体1上，橡胶筒13与本体1之间有环形间隙。
可根据实际需要，对上述一种机械式封隔器总成进一步优化或/和改
进
如附图1所示，为实现该封隔器总成与完井工具连接，本体1上下两端有螺紋。
插筒5前端由均布在插筒5圆周方向的六个销钉2固定在本体l前部；液缸6前端圆周向均布有六个剪切销钉3将其固定在插筒5上；销钉2的直径大于剪切销钉3的直径，使得销钉2的抗剪切能力远远高于剪切销钉3。
为避免液釭6内注入高压液流时漏失，降低液釭下行效果，在液缸6前端内部与插筒5之间有两个橡胶密封圏4，其后端内部有与本体1之间有两个橡胶密封圈7。
为避免橡胶筒13膨胀变形后恢复原状，在接头10内台阶端面与本体l之间设定环形挡环8，接头10内台阶面为斜面，与本体l之间形成楔形空腔，楔形空腔内放置止退环9，止退环9为开口环且其内腔面加工倒扣，当止退环9下行后可与本体1上一定距离位置的倒扣相啮合，避免止退环9倒退，限定橡胶筒13的变形状态。止退环9与本体1倒扣的距离小于封隔器13膨胀轴向所需压缩距离。
为实现橡胶筒13向外膨胀变形，橡胶筒13与本体1之间留有环形间隙，该空腔内预充填可变形固体颗粒14。
为将橡胶筒13定位于本体1上，其上下两端设置有上压环12和下压环15,上压环12下端设有两道凹槽，与橡胶筒13前端的两个凸块相适配；而下压环15前端也有两道凹槽与橡胶筒13下端的两个凸块相适配。
为避免填充的高压液流或封隔器外液流侵入橡胶筒13与本体1的空隙内，在接头10下端与本体1外表面间装有橡胶密封圈11,而下压环15内腔下端与本体1外表面位置也设有橡胶密封圈16。
上述最佳实施例的工作原理如下依据固完井施工设计，将该工具连接在固完井管柱中，该工具位置位于盲板接头上。当完井管柱下至设计位置后，在井口憋压，压力升高至剪切销钉3的抗剪切能力值时，剪切销钉3被剪断，继续憋压，液缸6沿轴向向下移动，止退环9随之下行，推动接头10及上压环12挤压可压缩固体颗粒14及橡胶筒13,使橡胶筒13沿轴向压缩并向外膨胀，下行一定位置后，止退环9被迫撑开，且其内部的齿与本体l上的倒齿啮合，形成自锁，阻止橡胶筒13恢复原状，使橡胶筒13与井壁形成永久性密封。
权利要求1、一种机械式封隔器总成，主要由空心圆筒状的本体(1)和附着在其表面上的橡胶筒(13)组成，其特征在于本体(1)前端上有固定液缸(6)的插筒(5)，液缸(6)与本体(1)之间留有液流空间并形成滑动配合，本体(1)在对应此空间位置预留孔；液缸(6)与固定橡胶筒(13)的上压环(12)之间有接头(10)；下压环(15)底端与本体(1)下部的台阶面相抵；上压环(12)与下压环(15)将橡胶筒(13)固定在本体(1)上，橡胶筒(13)与本体(1)之间有环形间隙。
2、 根据权利要求1所述的一种机械式封隔器总成，其特征在于插筒(5 ) 前端有销钉(2 )固定在本体(1 )前部；液缸(6 )前端有剪切销钉(3 )固定在插筒(5 )上；销钉(2 )的直径大于剪切销钉(3 )的直径。
3、 根据权利要求1或权利要求2所述的一种机械式封隔器总成，其特征 在于液缸(6)前端内部与插筒(5)之间有橡胶密封圈(4),其后 端内部有与本体(1)之间有橡胶密封圈(7)，避免液缸内注入高压 液流漏失。
4、 根据权利要求1或权利要求2所述的一种机械式封隔器总成，其特征 在于在接头(10)内台阶端面与本体(1)之间为环形挡环(8), 接头(10)内台阶面为斜面，与本体(1)之间呈楔形空腔，楔形空 腔内为止退环(9),止退环(9)为开口环且其内腔面有倒扣，本体(1)上有相适配的倒扣。
5、 根据权利要求3所述的一种机械式封隔器总成，其特征在于在接头(10)内台阶端面与本体(1)之间为环形挡环(8),接头(10)内 台阶面为斜面，与本体(1 )之间呈楔形空腔，楔形空腔内为止退环(9),止退环(9)为开口环且其内腔面有倒扣，本体(l)上有相适 酉己的倒一口。
6、 根据权利要求1或权利要求2所述的一种机械式封隔器总成，其特征 在于上压环(12)下端为固定橡胶筒(13)设有凹槽，与橡胶筒(13) 前端的凸块相适配；而下压环(15)前端也有凹槽与橡胶筒(13)下 端的凸块相适配；橡胶筒(13)与本体(1)的空腔内充填可变形固 体颗粒(14)。
7、 根据权利要求3所述的一种机械式封隔器总成，其特征在于上压环(12)下端为固定橡胶筒(13)设有凹槽，与橡胶筒(13)前端的凸 块相适配；而下压环(15)前端也有凹槽与橡胶筒(13)下端的凸块 相适配；橡胶筒(13 )与本体(1)的空腔内充填可变形固体颗粒(14)。
8、 根据权利要求4所述的一种机械式封隔器总成，其特征在于上压环(12)下端为固定橡胶筒(13)设有凹槽，与橡胶筒(13)前端的凸 块相适配；而下压环(15)前端也有凹槽与橡胶筒(13)下端的凸块 相适配；橡胶筒(13 )与本体(1)的空腔内充填可变形固体颗粒(14 )。
9、 根据权利要求5所述的一种机械式封隔器总成，其特征在于上压环(12)下端为固定橡胶筒(13)设有凹槽，与橡胶筒(13)前端的凸 块相适配；而下压环(15)前端也有凹槽与橡胶筒(13)下端的凸块 相适配；橡胶筒(13 )与本体U )的空腔内充填可变形固体颗粒(14 )。
专利摘要本实用新型涉及油气田固完井用一种机械式封隔器总成，主要由空心圆筒状的本体(1)和附着在其表面上的橡胶筒(13)组成，本体(1)前端上有固定液缸(6)的插筒(5)，液缸(6)与本体(1)之间留有液流空间并形成滑动配合，本体(1)在对应此空间位置预留孔；液缸(6)与固定橡胶筒(13)的上压环(12)之间有接头(10)；下压环(15)底端与本体(1)下部的台阶面相抵；上压环(12)与下压环(15)将橡胶筒(13)固定在本体(1)上，橡胶筒(13)与本体(1)之间有环形间隙。本实用新型结构简单，操作简便，无需充填液，橡胶筒(13)依靠机械力挤压变形并向外膨胀，并能够实现变形后自锁。
文档编号E21B33/12GK201396104SQ20092015259
公开日2010年2月3日 申请日期2009年4月29日 优先权日2009年4月29日
发明者睿 杨, 翟亚锋, 涛 苏, 刚 蒋, 郭建军 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司克拉玛依钻井工艺研究院