专利名称：一种适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于超稠油井的井下工具，尤其是指一种适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器。
背景技术：
油田超稠油区块的油井通过注汽热采方式采用时，随着开采时间的延长，会导致地层出水，使得油井中的含水量高，进而影响后期开采作业，因此必须进行堵水措施。目前普遍采用常规堵水封隔器，即Ylll型封隔器和Y211型封隔器的组合方式进行堵水工艺施工。如图I所示，为常规Y211型封隔器8的组成结构，其包含有中心管81、隔环82、胶筒83、调节环84、锥体85、卡瓦座86、卡瓦87、扶正座88、扶正体89、滑环套90、滑轨销钉91、箍簧92、螺旋弹簧93，其中，该滑轨销钉91嵌设在中心管81表面形成的轨道811中，在实际使用中，超稠油井注汽后井底温度较高，一般大于150°C，而常规Y211封隔器的胶筒83仅耐温120°C，满足不了该类油井需求，且该类油井地层压力低、液面低，抽油泵必须下到油层附近，而目前封隔器的内径较小，不能满足Φ57πιπι过泵开采的要求；另外，请一并参见图2至图4，一方面，由于Y211封隔器的卡瓦87与中心管81采用大箍簧整体方式抱紧，在封隔器坐封后，由于井底原油粘度大，箍簧92易从卡瓦槽871中脱出，后期起管时，由于卡瓦失去抱紧力，上提管柱时Y211型封隔器不易解封，容易出现卡井等大修事故，影响后期开采及措施的进行；另一方面，由于扶正座88与扶正体89之间设置的是螺旋弹簧93，通过将螺旋弹簧93套置在扶正座88的容置槽及扶正体89的凹槽891中，以为扶正体顶撑套管内壁提供弹力，但是，在长时间的使用过程中，螺旋弹簧93容易发生弹性失效，导致封隔器的卡瓦扶正机构与套管的坐封不稳定，进而对井下热采造成影响。鉴于此，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出本实用新型的一种适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的是在于提供一种适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，其能提高卡瓦在工作时的可靠性，并在满足较高温度的条件下进行堵水作业，使抽油泵下到油层附近工作，克服了现有技术的缺陷。为此，本实用新型提出一种适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，该卡瓦封隔器包含有一中心管，所述中心管的上、下两端分别套接有上接头及下接头，而其外表面则依次套设有调节环、密封部分、锥体压盖、锥体及能沿所述中心管的轴向移动的卡瓦扶正机构，其中，所述密封部分包含有多个隔环及多个高温胶筒，所述隔环及高温胶筒交替套设在所述调节环及锥体压盖之间的所述中心管的外表面上。 如上所述的适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，其中，所述卡瓦扶正机构包括一卡瓦总成、一扶正座、一扶正体及一滑环套，所述扶正座能移动的套设在所述中心管上，所述扶正体嵌合在所述扶正座外表面形成的容置槽处，其内壁形成的环凹槽与所述扶正座的容置槽间嵌设有一板簧，所述板簧的两端部对应抵接在所述环凹槽的两顶角处，其中间部位则顶靠在所述扶正座的容置槽的表面上，所述卡瓦总成及滑环套分别连接于所述扶正座的上、下端，并相对延伸至所述扶正体上、下两端的外侧，所述滑环套中设置有滑轨销钉，所述滑轨销钉能移动的嵌设于所述中心管外表面形成的轨道中。如上所述的适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，其中，所述卡瓦总成由一卡瓦座及多个卡瓦构成，各所述卡瓦沿周向间隔套设在所述卡瓦座的上端，其外表面沿周向间隔设有两定位孔，各相邻的所述定位孔间分别通过一箍簧相连接，而所述卡瓦座的下端套设连接于所述扶正座的外表面，并向下延伸至所述扶正体上端的外侧。如上所述的适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，其中，所述高温胶筒的内壁沿周向开设有环形沟槽。如上所述的适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，其中，所述中心管内径为IOOmm0本实用新型提出的耐高温过泵卡瓦封隔器，其密封部分采用高温胶筒，耐温可达160°C，适用于在超稠油井的高温环境中进行热采作业，其结构简单，性能可靠，有利于大规模的应用。本实用新型提出的适用于超稠油油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，通过将卡瓦外侧的箍簧有整体式改为分段式，并采用在各孔洞(定位孔)间采用逐段连接的方式，可增强箍簧在卡瓦上的稳定性，使其始终为卡瓦提供抱紧力，有利于提高卡瓦在工作中的可靠性，保证本实用新型在进行后期措施时能顺利起出；通过在所述扶正座与扶正体之间设置板簧，其较常规的螺旋弹簧弹性不易失效，能提供更强的弹性力，在工作时可进一步增大扶正体与油井套管内壁的摩擦力，提高封隔器在坐封时的稳定性。另外，本实用新型增大了中心管的内径，在堵住水层的同时可使各种常规的抽油泵顺利通过并下到油层附近，能同时满足在油井中堵水作业及过泵开采的要求，使超稠油井开采增产增效。
图I为现有的Y211型封隔器的结构示意图；图2为现有的Y211型封隔器中卡瓦的俯视图；图3为现有的Y211型封隔器中卡瓦的剖视图；图4为现有的Y211型封隔器中扶正座的剖视图；图5为本实用新型的封隔器的结构示意图；图6为本实用新型的封隔器中扶正座的剖视图；图7为本实用新型的封隔器中卡瓦的俯视图；图8为本实用新型的封隔器中卡瓦的剖视图。主要元件标号说明I中心管 11 上接头12 下接头 2 调节环3 密封部分 31 隔环[0027]32高温胶筒4锥体压 盖5锥体6卡瓦扶正机构61卡瓦总成611卡瓦座612卡瓦613 定位孔614箍簧62扶正座621容置槽63扶正体631环凹槽64滑环套641滑轨销钉65板簧100耐高温过泵卡瓦封隔器
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
请参见图5，本实用新型提出一种适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器100，该卡瓦封隔器包含有一中心管1，所述中心管I的上、下两端分别套接有上接头11及下接头12，而其外表面则依次套设有调节环2、密封部分3、锥体压盖4、锥体5及能沿所述中心管I的轴向移动的卡瓦扶正机构6，其中，所述密封部分3包含有多个隔环31及多个高温胶筒32，所述隔环31及高温胶筒32交替套设在所述调节环2及锥体压盖4之间的所述中心管I的外表面上。该高温胶筒是在常规耐油橡胶的基础上加入高温添加剂而制成，其耐温可达160°C，适用于超稠油井的高温热采作业。另外，所述中心管I、调节环2、锥体压盖4及锥体5为现有技术，而所述卡瓦扶正机构6则可采用与现有封隔器相同或相类似的结构，在此不做赘述。请一并参见图6，一个优选的实施方式是，所述卡瓦扶正机构6包括一卡瓦总成61、一扶正座62、一扶正体63及一滑环套64，所述扶正座62能移动的套设在所述中心管I上，所述扶正体63嵌合在所述扶正座62外表面形成的容置槽621处，其内壁形成的环凹槽631与所述扶正座62的容置槽621间嵌设有一板簧65,所述板簧65的两端部对应抵接在所述环凹槽631的两顶角处，其中间部位则顶靠在所述扶正座62的容置槽621的表面上，所述卡瓦总成61及滑环套64分别连接于所述扶正座62的上、下端，并相对延伸至所述扶正体63上、下两端的外侧，即如图5所示，所述卡瓦总成61的下端连接于所述扶正座62的上端，并向下延伸于所述扶正体63上端的外侧，而所述滑环套64的上端与所述扶正座62的下端相连接，并向上延伸至所述扶正体63下端的外侧，以将所述扶正体63卡合在所述扶正座62的容置槽处,防止其在板簧65的弹力下脱离扶正座62 ；所述滑环套64中设置有滑轨销钉641，所述滑轨销钉641能移动的嵌设于所述中心管I外表面形成的轨道(图中未示出)中。通过设置板簧，其较常规的螺旋弹簧弹性不易失效，能提供更强的弹性力，在工作时可进一步增大扶正体与油井套管内壁的摩擦力，提高封隔器在坐封时的稳定性。其中，所述卡瓦总成61、扶正座62、扶正体63及滑环套64、滑环销钉641与中心管I的之间的相互动作过程、工作原理等，均为现有技术，在此不再赘述。进一步地，所述卡瓦总成61由一卡瓦座611及多个卡瓦612构成，各所述卡瓦612沿周向间隔套设在所述卡瓦座611的上端，各所述卡瓦612的外表面沿周向间隔设有两定位孔613 (参见图7、图8)，各相邻的所述定位孔613间分别通过一箍簧614相连接，而所述卡瓦座611的下端套设连接于所述扶正座62的外表面，并向下延伸至所述扶正体63上端的外侧，其中，如图所示，所述定位孔613优选位于靠近卡瓦的牙槽底侧，且所述卡瓦优选为4个，其沿周向均布在所述卡瓦座上。在实际使用中，将卡瓦外侧的整体式箍簧改为分段式，并使箍簧与卡瓦连接方式改为孔洞连接，在卡瓦张开时，能防止箍簧脱离卡瓦的外表面，以达到使箍簧始终为卡瓦提供抱紧力的目的，进而提高了卡瓦在工作时的可靠性。进一步地，为了降低高温胶筒的压缩力，优选在所述高温胶筒的内壁沿周向开设有环形沟槽。在上述各可行的实施方式中，所述中心管内径为100mm。在实际使用中，与常规Y211封隔器中内径为065mm中心管相比，本实用新型在堵住水层的同时，其中心管可顺利通过各种常规的抽油泵并下到油层附近，使超稠油井的开采增产增效，以提高采油效率。本实用新型提出的耐高温过泵卡瓦封隔器，适用于超稠油井的热采作业，其工作原理与现有的常规Y211型封隔器基本相同，在此不做赘述。但与常规Y211型封隔器相t匕，本实用新型增大了中心管的内径，可使各种常规的抽油泵顺利通过并下到油层附近，能同时满足在油井中堵水作业及过泵开采的要求；通过将卡瓦外侧的箍簧有整体式改为分段式，并采用孔洞连接的方式，可增强箍簧在卡瓦上的稳定性，使其始终为卡瓦提供抱紧力，有利于提高卡瓦在工作中的可靠性，另外，高温胶筒是通过在常规耐油橡胶的基础上加入高温添加剂后的成分优化及改进，耐温可达160°C，适用于在超稠油井的高温环境中进行热采作业。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，该卡瓦封隔器包含有一中心管，所述中心管的上、下两端分别套接有上接头及下接头，而其外表面则依次套设有调节环、密封部分、锥体压盖、锥体及能沿所述中心管的轴向移动的卡瓦扶正机构，其特征在于，所述密封部分包含有多个隔环及多个高温胶筒，所述隔环及高温胶筒交替套设在所述调节环及锥体压盖之间的所述中心管的外表面上。
2.如权利要求I所述的适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，其特征在于，所述卡瓦扶正机构包括一卡瓦总成、一扶正座、一扶正体及一滑环套，所述扶正座能移动的套设在所述中心管上，所述扶正体嵌合在所述扶正座外表面形成的容置槽处，其内壁形成的环凹槽与所述扶正座的容置槽间嵌设有一板簧，所述板簧的两端部对应抵接在所述环凹槽的两顶角处，其中间部位则顶靠在所述扶正座的容置槽的表面上，所述卡瓦总成及滑环套分别连接于所述扶正座的上、下端，并相对延伸至所述扶正体上、下两端的外侧，所述滑环套中设置有滑轨销钉，所述滑轨销钉能移动的嵌设于所述中心管外表面形成的轨道中。
3.如权利要求2所述的适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，其特征在于，所述卡瓦总成由一卡瓦座及多个卡瓦构成，各所述卡瓦沿周向间隔套设在所述卡瓦座的上端，其外表面沿周向间隔设有两定位孔，各相邻的所述定位孔间分别通过一箍簧相连接，而所述卡瓦座的下端套设连接于所述扶正座的外表面，并向下延伸至所述扶正体上端的外侧。
4.如权利要求3所述的适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，其特征在于，所述高温胶筒的内壁沿周向开设有环形沟槽。
5.如权利要求I所述的适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，其特征在于，所述高温胶筒的内壁沿周向开设有环形沟槽。
6.如权利要求I至5任一项所述的适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，其特征在于，所述中心管内径为100_。
专利摘要本实用新型提供一种适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，该卡瓦封隔器包含有一中心管，所述中心管的上、下两端分别套接有上接头及下接头，而其外表面则依次套设有调节环、密封部分、锥体压盖、锥体及能沿所述中心管的轴向移动的卡瓦扶正机构，其中，所述密封部分包含有多个隔环及多个高温胶筒，所述隔环及高温胶筒交替套设在所述调节环及锥体压盖之间的所述中心管的外表面上。本实用新型的适用于超稠油井的耐高温过泵卡瓦封隔器，结构简单，性能可靠，适用于在超稠油井的高温环境中进行热采作业，有利于大规模的应用。
文档编号E21B33/122GK202381030SQ201120551539
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者关仲, 寇微, 张晓文, 张静波, 徐爽, 李付文, 王世倩, 王丽莉, 王显荣, 裴红, 郭洪军, 韩永梅, 高春阳, 麻德玉 申请人:中国石油天然气股份有限公司