一种压缩膨胀式封隔器的膨胀装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种压缩膨胀式封隔器的膨胀装置，其包括：套在封隔器的中心管外并能在受压下膨胀的主体，其两端均设有用于与封隔器的施压机构相连的保护头；设置在主体的外壁上并将主体封隔成多段的至少一个隔环；设置在主体的内壁上用于辅助主体的受压缩膨胀的助胀环。本实用新型的压缩膨胀式不仅可以封隔较大环空，而且还可以有效地完成封隔器的坐封和解封，同时还可以反复使用，从而节约成本和方便操作。
【专利说明】一种压缩膨胀式封隔器的膨胀装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油钻完井工程领域，尤其涉及一种压缩膨胀式封隔器的膨胀装置。
【背景技术】
[0002]封隔器为石油钻井工程、完井工程【技术领域】中关键性的工具之一。封隔器主要用于实现油井套管内部的多层封隔密封，从而方便后续工序进行。然而，由于目前使用的封隔器大多为压缩膨胀式封隔器，而且其实现封隔密封功能的关键部件又为胶筒，因此胶筒的好坏直接关系到封隔密封的效果。
[0003]目前，压缩膨胀式封隔器大多为一次性的，那是因其主要应用在完井工程中，而完井工程无需反复使用。但是，随着钻井工程技术的发展，促使钻井工程中的压缩膨胀式封隔器需要具有反复使用的功能。由于压缩膨胀式封隔器在设计中并未考虑胶筒的重复使用，使得其在使用后不能保留在原工作位置上，从而导致无法再次坐封。另外，现有胶筒还存在以下几项缺点:胶筒的尺寸与环空尺寸接近，导致难以安装，而且还容易磨损；由于自身设计不足，从而难以实现大环空的封隔密封。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种压缩膨胀式封隔器的膨胀装置来代替传统上使用的胶筒，其不仅可以封隔较大环空，而且还可以有效地实现封隔器的坐封和解封，同时还可以反复使用，从而节约成本和方便操作。
[0005]本实用新型提供一种压缩膨胀式封隔器的膨胀装置，包括:套在封隔器的中心管外并能在受压下膨胀的主体，其两端均设有用于与封隔器的施压机构相连的保护头；设置在主体的外壁上并将主体封隔成多段的至少一个隔环；设置在主体的内壁上用于辅助主体的受压缩膨胀的助胀环。
[0006]在一个实施例中，隔环将主体分成若干长度相等的段，在每段内的主体内壁上均设有助胀环。
[0007]在一个实施例中，主体由胶质材料制成。
[0008]在一个实施例中，一个保护头与中心管固接，而另一个保护头与中心管滑动式套接。
[0009]在一个实施例中，主体嵌入到保护头内并与其固定在一起。
[0010]在一个实施例中，助胀环嵌入在主体的内壁上并与内壁齐平。
[0011]在一个实施例中，助胀环构造成横截面为半圆形的环件。
[0012]在一个实施例中，隔环包括若干沿周向间隔开地分布并沿径向向内伸出的凸台，而主体包括设置在主体外壁上用于与凸台相匹配的凹槽。
[0013]在一个实施例中，保护头和隔环均由金属材料制成。
[0014]在一个实施例中，隔环的外径比主体的外径大I?3mm。[0015]根据本实用新型的压缩膨胀式封隔器的膨胀装置，其不仅可以防止主体磨损和封隔较大环空，而且还可以有效地依靠自身回力恢复原状。其中，该膨胀装置一端保护头与中心管固接，这样充分保证下次的使用位置，从而使其可以反复使用。此外，根据本实用新型的压缩膨胀式封隔器的膨胀装置的结构简单、加工方便，使用安全高效，便于实施推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中:
[0017]图1显示了根据本实用新型的压缩膨胀式封隔器的膨胀装置的结构示意图。
[0018]图2是沿图1中A-A线的剖视图。
[0019]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0021]图1显示了根据本实用新型的压缩膨胀式封隔器的膨胀装置10。该膨胀装置10包括大致管形的胶质的主体4、即能在受压下膨胀的主体4，以及设置在主体4两端的保护头1、8。主体4和保护头1、8均套在封隔器的中心管9 (见图2)外壁上。
[0022]在该实施例中，为了实现压缩膨胀式封隔器的反复使用，可将主体4 一端的保护头I与中心管9固接、例如螺纹连接，而另一端的保护头8与中心管9滑动式套接。其中，保护头8还与施压机构相连，使得施压机构可以通过推压保护头8而压缩主体4，从而实现封隔器的坐封。为了保证上述特性，保护头1、8可由金属材料制成。容易理解，施压机构为现有技术而非本实用新型的技术，因此在此不作详细描述。
[0023]在该实施例中，主体4嵌入到保护头1、8内并与其固定在一起，可以有效地防止受压的主体4被撕裂。由此还可保证连接结构的稳定性和气密性。在一优选的实施例中，主体4与保护头1、8可直接注塑在一起。
[0024]根据本实用新型，该膨胀装置10还包括设置在主体4外壁上的至少一个隔环3。隔环3将主体4分成若干长度相等的段。在主体4受压的过程中，隔环3不仅可以保证每段内的主体4都均匀向径向膨胀，而且还可以防止主体4的局部突起而导致坐封失败。另夕卜，该主体4可构造的较长，以便于封隔更大的环空。经实验验证，当隔环3数量选为两个时，该封隔器的坐封效果最佳。
[0025]在该实施例中，隔环3包括若干沿周向间隔开地分并沿径向向内伸出的凸台，而主体4包括设置在主体4外壁上用于与凸台相匹配的凹槽。通过这种方式，一方面可以保证主体4仍是一体式，另一方面也可以保证连接的稳定性。为了防止膨胀装置10的磨损，可将隔环3的外径构造成比主体4的外径大I?3mm。根据上述特性的需求，隔环可由金属材料制成。
[0026]根据本实用新型的压缩膨胀式封隔器膨胀装置10还包括助胀环2，其设置在主体4的内壁上。助胀环2在主体4受压过程中可以向其提供更大的径向膨胀力，从而实现大环空封隔密封。助胀环2设置在主体4的各个小段中，优选处于每段轴向中心处。这样，便可保证主体4膨胀范围最大。[0027]在图示实施例中，助胀环2可构造成横截面为半圆形的环件。助胀环2的外圆形面完全嵌入到主体4的内壁内，而内圆周面与主体4的内壁齐平。这样，便于助胀环2轴向移动。通过实验验证，当助胀环2构造成横截面为半圆形的环件时，主体4膨胀范围最大，密封效果更佳。
[0028]以下介绍根据本实用新型的压缩膨胀式封隔器的膨胀装置10的工作原理。坐封过程:封隔器的施压机构会通过膨胀装置10的保护头8压缩主体4 ;受压的主体4会在隔环3和助胀环2的共同作用下发生径向膨胀，从而实现封隔器的坐封。解封过程:封隔器的施压机构收缩，同时该膨胀装置10依靠主体4的自身回力恢复原状，解封完成。由于保护头I与中心管9固定连接，因此其可以保证该膨胀装置10 —直处于此位，由此可以确保下次使用的顺利进行。
[0029]根据本实用新型的压缩膨胀式封隔器的膨胀装置10，其不仅可以防止主体4磨损和封隔较大环空，而且还可以有效地依靠自身回力恢复原状。其中，该膨胀装置10—端的保护头I与中心管9固接，这样可以有效地保证使用位置，从而使其可以反复使用。
[0030]根据本实用新型的压缩膨胀式封隔器的膨胀装置10的结构简单、加工方便，使用安全高效，便于实施推广应用。
[0031]虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【权利要求】
1.一种压缩膨胀式封隔器的膨胀装置，其特征在于，包括: 套在封隔器的中心管外并能在受压下膨胀的主体，其两端均设有用于与封隔器的施压机构相连的保护头， 设置在所述主体的外壁上并将所述主体封隔成多段的至少一个隔环， 设置在所述主体的内壁上用于辅助所述主体的受压缩膨胀的助胀环。
2.根据权利要求1所述的封隔器的膨胀装置，其特征在于，所述隔环将所述主体分成若干长度相等的段，在每段内的主体内壁上均设有助胀环。
3.根据权利要求1或2所述的封隔器的膨胀装置，其特征在于，所述主体由胶质材料制成。
4.根据权利要求1或2所述的封隔器的膨胀装置，其特征在于，一个保护头与中心管固接，而另一个保护头与中心管滑动式套接。
5.根据权利要求1或2所述的封隔器的膨胀装置，其特征在于，所述主体嵌入到所述保护头内并与其固定在一起。
6.根据权利要求1或2所述的封隔器的膨胀装置，其特征在于，所述助胀环嵌入在所述主体的内壁上并与内壁齐平。
7.根据权利要求1或2所述的封隔器的膨胀装置，其特征在于，所述助胀环构造成横截面为半圆形的环件。
8.根据权利要求1或2所述的封隔器的膨胀装置，其特征在于，所述隔环包括若干沿周向间隔开地分布并沿径向向内伸出的凸台，而所述主体包括设置在所述主体外壁上用于与所述凸台相匹配的凹槽。
9.根据权利要求1或2所述的封隔器的膨胀装置，其特征在于，所述保护头和隔环均由金属材料制成。
10.根据权利要求1或2所述的封隔器的膨胀装置，其特征在于，所述隔环的外径比所述主体的外径大I?3mm。
【文档编号】E21B33/128GK203640676SQ201320863939
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】王果, 刘建华, 牛新明, 郭瑞昌, 陈天成, 范红康, 陶兴华, 张建龙, 白彬珍, 黄河淳 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院