专利名称：全平衡压缩式逐级解封封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油工具，具体涉及一种油田水井封隔器。
背景技术：
随着油田的不断开发，在同一井内需要给更多的油层注水，即油田的细分层注水， 以提高采收率。细分层注水需要在注水管柱上连接较多数量的封隔器，通过封隔器封隔油层。目前使用的压缩式封隔器均采用整体上提管柱的方式解封，不能单层逐级解封。管柱上提力为全部封隔器解封力之和，一般至少为四级，层数越多封隔器也越多，上提整体解封所需要的解封力也越大，加大了解封操作难度，解封变得更加困难，从而使注水井管柱上连接的封隔器数量受到限制。一些下入多级封隔器的管柱经常会因为起井时拨不动封隔器而导致大修井，严重影响油田正常开发，并造成了很大程度的资金和资源浪费。此外，这种压缩式封隔器承受不了层间高压，会自动剪断销钉解封，使封隔器和管柱失效，既无法适应细分注水也无法满足高压注水井的需求。
发明内容本实用新型的目的是提供一种可以单层逐级解封、所需要的解封力小、解封操作容易、可以承受层间高压的全平衡压缩式逐级解封封隔器。本实用新型的技术解决方案是它包括上接头、洗井装置、上中心管、外中心管、 上胶筒、中胶筒、下胶筒、座封套、下中心管和下接头，座封套的下方设有套装在上中心管上、上端与上中心管滑动配合并与座封套下端通过螺纹相连的平衡腔壳体，平衡腔壳体内设有套装在上中心管上并通过螺纹安装在上中心管上、外壁与平衡腔壳体滑动配合的固定活塞，平衡腔壳体的下方设有滑动套装在上中心管上、上端通过螺纹连接在平衡腔壳体下端的座封接头，座封接头的下方设有滑动套装在下中心管上、上端通过螺纹连接在座封接头下端的工作筒，工作筒内设有套装在下中心管上的解封接头，解封接头的上端设有安装在解封接头上、与下中心管轴向相卡接的承重钢球，解封接头上承重钢球的下方设有径向连接在解封接头与下中心管之间的解封销钉，解封接头上解封销钉的下方设有固定在解封接头外壁上的卡簧槽内、外壁上设有单向卡牙的筒状弹性卡簧，卡簧下方工作筒的内壁上设有工作筒向上滑动时与卡簧外壁上的单向卡牙相配合的工作筒单向卡牙，解封接头的下端通过内螺纹安装在下接头上端，解封接头下端的外壁上设有外螺纹并通过螺纹安装有备帽，工作筒的下端套装在备帽的上端并通过径向连接在工作筒和备帽之间的座封销钉轴向相连接，下中心管的下端滑动套装在下接头内。本实用新型的技术效果是它可以单层逐级解封，所需要的解封力小，解封操作容易，它不需要使用大型起重机械解封，施工难度小。它可以利用起重力相对较小的起重机械对各层封隔器从上到下进行逐级解封，同样可以达到解封的目的，减小了施工的难度，加快了施工的进度。使用它可以保证油田的正常开发，从而避免资金和资源浪费。它可以承受层间高压，不会自动剪断销钉解封而使封隔器和管柱失效，可以适应细分注水，满足高压注水井的需求。它可以解决现有封隔器因承压结构缺陷而导致的解封销钉小易解封及销钉大不易解封，不能适应细分层注水五级封隔器以上的技术难题。它具有独立的座封系统和解封系统，在低压层时具有承受上压的能力，解封系统解封时封隔器部分伸长，解封时封隔器可单独受力解封。在高压条件下，安全可靠，从而增加注水管柱上封隔器连接数量，使管柱上提力降低，解封操作简便。
图1为本实用新型实施例上半段剖视图；图2为本实用新型实施例下半段剖视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，它包括上接头1、洗井装置2、上中心管3、外中心管4、上胶筒5、 中胶筒6、下胶筒7、座封套8、下中心管9和下接头10，座封套8的下方设有套装在上中心管3上、上端与上中心管3滑动配合并与座封套8下端通过螺纹相连的平衡腔壳体11，平衡腔壳体11内设有套装在上中心管3上并通过螺纹安装在上中心管3上、外壁与平衡腔壳体11滑动配合的固定活塞12，平衡腔壳体11的下方设有滑动套装在上中心管3上、上端通过螺纹连接在平衡腔壳体11下端的座封接头13，座封接头13的下方设有滑动套装在下中心管9上、上端通过螺纹连接在座封接头13下端的工作筒14，工作筒14内设有套装在下中心管9上的解封接头15，解封接头15的上端设有安装在解封接头15上、与下中心管9 轴向相卡接的承重钢球16，解封接头15上承重钢球16的下方设有径向连接在解封接头15 与下中心管9之间的解封销钉17，解封接头15上解封销钉17的下方设有固定在解封接头 15外壁上的卡簧槽18内、外壁上设有单向卡牙的筒状弹性卡簧19，卡簧19下方工作筒14 的内壁上设有工作筒14向上滑动时与卡簧19外壁上的单向卡牙解相配合的工作筒单向卡牙20，解封接头15的下端通过内螺纹安装在下接头10上端，解封接头15下端的外壁上设有外螺纹并通过螺纹安装有备帽30，工作筒14的下端套装在备帽30的上端并通过径向连接在工作筒14和备帽30之间的座封销钉40轴向相连接，下中心管9的下端滑动套装在下接头10内。洗井装置2由洗井套21、上洗井活塞22和下洗井活塞23构成，洗井套21的上端套装在上接头1上、下端套装在外中心管4上，上接头1与洗井套21相套装的外壁上设有两道密封圈，上洗井活塞22轴向滑动套装在洗井套21内并滑动套装在上接头1上，下洗井活塞23位于上洗井活塞22下方轴向滑动套装在洗井套21内并滑动套装在上接头1上，上洗井活塞22和下洗井活塞23的内壁和外壁上分别设有与上接头1和洗井套21分别相配合的密封圈，洗井套21下端的壁部设有位于外中心管4上方的进液孔24。上中心管3的上端通过外螺纹与上接头1轴向相连，外中心管4位于洗井装置2 下方套装在上中心管3上，外中心管4的下端通过内螺纹安装在上中心管3上，上胶筒5、中胶筒6和下胶筒7从上向下顺次套装在外中心管4上，上胶筒5与中胶筒6、中胶筒6与下胶筒7之间分别设有套装在外中心管4上的隔环，上中心管3的下端通过外螺纹与下中心管9的上端轴向相连。下接头10与下中心管9相套装位置的内壁上设有两道密封圈。解封接头15由通过螺纹相连的上解封接头151和下解封接头152构成，卡簧19安装在下解封接头152上，下解封接头152的下端通过内螺纹安装在下接头10上端，备帽30通过螺纹安装在下解封接头152下端的外壁上。下中心管9的下端设有安装在下中心管9外壁上的防转键91，解封接头15的内壁上设有与防转键91轴向滑动配合的键槽153。上接头1上设有若干个位于上中心管3上方、与洗井装置2腔相连通的洗井通孔一，外中心管4上端的壁部设有若干个与洗井装置2腔体相连通的洗井通孔二，外中心管4 下端与上中心管3螺纹连接位置上方的壁部设有若干个洗井通孔三，座封套8上设有若干个位于平衡腔壳体11上方的外平衡洗井通孔。上中心管3上设有若干个连通上中心管3 内部与固定活塞12上方平衡腔壳体11腔的内平衡通孔。上中心管3上设有若干个连通上中心管3内和座封接头13内部的座封通孔。平衡腔壳体11与上中心管3滑动配合的内壁上设有两道密封圈。固定活塞12与上中心管3螺纹相连位置上方相密封配合的内壁上设有两道密封圈，固定活塞12与平衡腔壳体11滑动配合的外壁上设有两道密封圈。座封接头13与上中心管3滑动配合的内壁上设有两道密封圈，座封接头13与工作筒14螺纹连接位置上方与工作筒14密封配合的内壁上设有两道密封圈。下中心管9与上中心管3螺纹连接位置上方与上中心管3密封配合的内壁上设有两道密封圈，下中心管9上端与工作筒14滑动配合的外壁上设有两道密封圈。 下接头10与下中心管9相套装的内壁上设有两道密封圈。工作原理座封该全平衡压缩式逐级解封封隔器连接在注水管柱上，下入预定深度后，通过地面加压，水由上中心管3上内平衡通孔和座封通孔进入平衡腔壳体11的平衡腔内与座封接头13的空腔内，推动座封接头13及平衡腔壳体11上行，各胶筒压缩膨胀将套管封隔，同时带动工作筒14卡牙与卡簧19外卡牙相结合，此时承重钢球16正好处于工作筒14上的凹槽处，并且为解封做好准备，锁定、座封操作完成。解封停止注水，平衡腔的平衡力受到破坏，上提管柱时，最上面的一级封隔器最先受力，封隔器伸长，胶筒收缩，解封完成。下一级封隔器逐次重复动作，实现逐级解封。特点1.可实现多级(6-13级)使用，并且逐级解封。2.封隔器具有全平衡功能，正常注水时可承受16MPa的上压压差。下压30MPa压差。3.该全平衡压缩式逐级解封封隔器具有防转功能。技术参数
权利要求1.全平衡压缩式逐级解封封隔器，它包括上接头(1)、洗井装置(2)、上中心管(3)、外中心管(4)、上胶筒(5)、中胶筒(6)、下胶筒(7)、座封套(8)、下中心管(9)和下接头(10)， 其特征在于座封套(8)的下方设有套装在上中心管(3)上、上端与上中心管(3)滑动配合并与座封套(8)下端通过螺纹相连的平衡腔壳体(11)，平衡腔壳体(11)内设有套装在上中心管(3)上并通过螺纹安装在上中心管(3)上、外壁与平衡腔壳体(11)滑动配合的固定活塞(12)，平衡腔壳体(11)的下方设有滑动套装在上中心管(3)上、上端通过螺纹连接在平衡腔壳体(11)下端的座封接头(13)，座封接头(13)的下方设有滑动套装在下中心管(9) 上、上端通过螺纹连接在座封接头(13)下端的工作筒(14)，工作筒(14)内设有套装在下中心管(9)上的解封接头(15)，解封接头(15)的上端设有安装在解封接头(15)上、与下中心管(9)轴向相卡接的承重钢球(16)，解封接头(15)上承重钢球(16)的下方设有径向连接在解封接头(15)与下中心管(9)之间的解封销钉(17)，解封接头(15)上解封销钉(17)的下方设有固定在解封接头(15)外壁上的卡簧槽(18)内、外壁上设有单向卡牙的筒状弹性卡簧(19)，卡簧(19)下方工作筒(14)的内壁上设有工作筒(14)向上滑动时与卡簧(19)外壁上的单向卡牙解相配合的工作筒单向卡牙(20)，解封接头(15)的下端通过内螺纹安装在下接头(10)上端，解封接头(15)下端的外壁上设有外螺纹并通过螺纹安装有备帽(30)，工作筒(14)的下端套装在备帽(30)的上端并通过径向连接在工作筒(14)和备帽(30)之间的座封销钉(40)轴向相连接，下中心管(9)的下端滑动套装在下接头(10)内。
2.如权利要求1所述的全平衡压缩式逐级解封封隔器，其特征在于所述洗井装置(2) 由洗井套(21)、上洗井活塞(22)和下洗井活塞(23)构成，洗井套(21)的上端套装在上接头(1)上、下端套装在外中心管(4)上，上接头(1)与洗井套(21)相套装的外壁上设有两道密封圈，上洗井活塞(22 )轴向滑动套装在洗井套(21)内并滑动套装在上接头(1)上，下洗井活塞(23 )位于上洗井活塞(22 )下方轴向滑动套装在洗井套(21)内并滑动套装在上接头 (1)上，上洗井活塞(22 )和下洗井活塞(23 )的内壁和外壁上分别设有与上接头(1)和洗井套(21)分别相配合的密封圈，洗井套(21)下端的壁部设有位于外中心管(4)上方的进液孔 (24)。
3.如权利要求1所述的全平衡压缩式逐级解封封隔器，其特征在于所述上中心管(3) 的上端通过外螺纹与上接头(1)轴向相连，外中心管(4)位于洗井装置(2)下方套装在上中心管(3)上，外中心管(4)的下端通过内螺纹安装在上中心管(3)上，上胶筒(5)、中胶筒(6) 和下胶筒(7)从上向下顺次套装在外中心管(4)上，上胶筒(5)与中胶筒(6)、中胶筒(6)与下胶筒(7)之间分别设有套装在外中心管(4)上的隔环，上中心管(3)的下端通过外螺纹与下中心管(9)的上端轴向相连。
4.如权利要求1所述的全平衡压缩式逐级解封封隔器，其特征在于所述解封接头(15) 由通过螺纹相连的上解封接头(151)和下解封接头(152)构成，卡簧(19)安装在下解封接头(152)上，下解封接头(152)的下端通过内螺纹安装在下接头(10)上端，备帽(30)通过螺纹安装在下解封接头(152)下端的外壁上。
5.如权利要求1所述的全平衡压缩式逐级解封封隔器，其特征在于所述下中心管(9) 的下端设有安装在下中心管(9)外壁上的防转键(91)，解封接头(15)的内壁上设有与防转键(91)轴向滑动配合的键槽(153)。
6.如权利要求1所述的全平衡压缩式逐级解封封隔器，其特征在于所述上接头(1)上设有若干个位于上中心管(3)上方、与洗井装置(2)腔相连通的洗井通孔一，外中心管(4) 上端的壁部设有若干个与洗井装置(2)腔体相连通的洗井通孔二，外中心管(4)下端与上中心管(3)螺纹连接位置上方的壁部设有若干个洗井通孔三，座封套(8)上设有若干个位于平衡腔壳体(11)上方的外平衡洗井通孔。
7.如权利要求1所述的全平衡压缩式逐级解封封隔器，其特征在于所述上中心管(3) 上设有若干个连通上中心管(3)内部与固定活塞(12)上方平衡腔壳体(11)腔的内平衡通孔。
8.如权利要求1所述的全平衡压缩式逐级解封封隔器，其特征在于所述上中心管(3) 上设有若干个连通上中心管(3)内和座封接头(13)内部的座封通孔。
专利摘要全平衡压缩式逐级解封封隔器，它包括上接头(1)、洗井装置(2)、上中心管(3)、外中心管(4)、上胶筒(5)、中胶筒(6)、下胶筒(7)、座封套(8)、下中心管(9)和下接头(10)，座封套(8)的下方设有平衡腔壳体(11)，平衡腔壳体(11)内设有固定活塞(12)，平衡腔壳体(11)的下方设有座封接头(13)，座封接头(13)的下方设有工作筒(14)，工作筒(14)内设有解封接头(15)，解封接头(15)上设有承重钢球、解封销钉和筒状弹性卡簧，工作筒(14)上设有单向卡牙，解封接头(15)的下端安装在下接头(10)上端。它可以单层逐级解封，所需要的解封力小，解封操作容易，它不需要使用大型起重机械解封，施工难度小。
文档编号E21B33/122GK202300303SQ201120383469
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者栾德民 申请人:牡丹江凯鹏机械制造有限公司