一种双向锚定的机械式封隔器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种双向锚定的机械式封隔器，属油气井井下作业工具领域。该封隔器包括中心管、接箍、密封座、卡瓦套、右旋控制块和左旋控制块，中心管的一端螺纹安装有接箍；接箍一侧的中心管上装有下套筒和胶筒衬套，胶筒衬套端头的中心管上通过挡圈、轴承支撑环和垫圈装有密封座，密封座上螺纹安装有上导环，下套筒上通过卡瓦套装有上卡瓦和下卡瓦。该封隔器坐封和解封操作简单，不需要任何辅助设备。并且由于采用双向锚定结构，使其具有了较高的双向承载能力。具有耐高压，保证在作业过程中工具的机械性能保持不变的特点。并且该封隔器采用控制块控制，能有效地锁定坐封力，保证坐封力持续有效。
【专利说明】
一种双向锚定的机械式封隔器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种双向锚定的机械式封隔器，属油气井井下作业工具领域。
【背景技术】
[0002]机械可取式封隔器一般应用于油井的找水，堵水，试油，采油，防砂，压裂等工艺。对浅井及较好的工况，封隔器多采用单卡瓦或无卡瓦，该封隔器只能单向承压单向锚定。但对于较深的井，需要悬挂较重载荷以及需要双向承压的作用井，常规机械式封隔器，无法满足需求，且常规液压封隔器不能重复作封承压，极大地限制了一趟管柱多次重复坐封工艺的使用。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于:提供一种具有双向承载能力，坐封和解封操作简单，不需要任何辅助设备。且结构简单、便于组装，并具有扶正功能的双向锚定的机械式封隔器。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]—种双向锚定的机械式封隔器，包括中心管、接箍、密封座、卡瓦套、右旋控制块和左旋控制块，其特征在于:中心管的一端螺纹安装有接箍;接箍一侧的中心管上装有下套筒和胶筒衬套，胶筒衬套端头的中心管上通过挡圈、轴承支撑环和垫圈装有密封座，密封座上螺纹安装有上导环，下套筒上通过卡瓦套装有上卡瓦和下卡瓦；上卡瓦一侧的下套筒上通过扭矩销装有上锥体，上锥体与上卡瓦滑动连接，上锥体上螺纹安装有下导环，上导环和下导环之间的胶筒衬套上装有上胶筒和下胶筒;上胶筒和下胶筒之间设置有胶筒隔环；下卡瓦一侧的中心管上装有下锥体，下锥体与下卡瓦滑动连接，下锥体一侧的中心管上装有牵引体，牵引体上通过内六角圆柱头螺钉和弹簧装有右旋控制块和左旋控制块，左旋控制块一侧的牵引体上通过球齿弹簧和摩擦块挡圈活动安装有摩擦块。
[0006]所述的左旋控制块和右旋控制块上分别设置有螺纹，与左旋控制块对应的中心管上设置有左旋螺纹，左旋控制块与中心管上的左旋螺纹相互啮合，左旋螺纹一侧的中心管上设置有右旋螺纹，右旋控制块与中心管上的右旋螺纹间歇相互啮合。
[0007]所述的胶筒衬套与下套筒之间螺纹连接。
[0008]所述的密封座与胶筒衬套贴合连接。
[0009]所述的卡瓦和下卡瓦之间呈错位状设置。
[0010]所述的牵引体与下锥体之间通过紧定螺钉连接固定。
[0011]所述的中心管上设置有中心管台肩，下套筒上设置有套筒台肩；中心管台肩与套筒台肩之间贴合连接。
[0012]本实用新型的有益效果在于:
[0013]1、锚定机构的双向卡瓦可以承受来自封隔器上方和下方的双重载荷和压力；
[0014]2、双向卡瓦销定，坐封后管柱处于拉伸，压缩任意状态；
[0015]3、坐封解封都是右旋控制块控制不会产生管柱脱扣的隐患；
[0016]4、下压右旋坐封，拉伸右旋解封，不会出现误操作；
[0017]5、可以实现多次坐封、解封
[0018]6、多头螺纹设计，用较少的旋转圈数即可获得较大的行程，坐封解封更彻底。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图；
[0020]图2为图1的A处放大结构示意图；
[0021]图3为图1的B处放大结构示意图；
[0022]图4为本实用新型的坐封示意图；
[0023]图5为本实用新型的解封不意图。
[0024]图中:1、中心管，2、接箍，3、密封座，4、卡瓦套，5、右旋控制块，6、左旋控制块，7、下套筒，8、胶筒衬套，9、挡圈，10、轴承支撑环，11、上导环，12、上卡瓦，13、下卡瓦，14、扭矩销，15、上锥体，16、下导环，17、上胶筒，18、下胶筒，19、胶筒隔环，20、下锥体，21、牵引体，22、摩擦块，23、球齿弹簧，24、左旋螺纹，25、右旋螺纹，26、中心管台肩，27、套筒台肩；28、内六角圆柱头螺钉。
【具体实施方式】
[0025]该双向锚定的机械式封隔器包括中心管1、接箍2、密封座3、卡瓦套4、右旋控制块5和左旋控制块6 ο中心管I的一端螺纹安装有接箍2;接箍2—侧的中心管I上装有下套筒7和胶筒衬套8;胶筒衬套8与下套筒7之间螺纹连接。
[0026]胶筒衬套8端头的中心管I上通过挡圈9、轴承支撑环10和垫圈装有密封座3，密封座3与胶筒衬套8贴合连接;密封座3上螺纹安装有上导环11。
[0027]下套筒7上通过卡瓦套4装有上卡瓦12和下卡瓦13;上卡瓦12和下卡瓦13之间呈错位状设置。
[0028]上卡瓦12—侧的下套筒7上通过扭矩销14装有上锥体15，上锥体15与上卡瓦12滑动连接。上锥体15上螺纹安装有下导环16。上导环11和下导环16之间的胶筒衬套8上装有上胶筒17和下胶筒18。上胶筒17和下胶筒18之间设置有胶筒隔环19。
[0029]下卡瓦13—侧的中心管I上装有下锥体20，下锥体20与下卡瓦13滑动连接，下锥体20—侧的中心管I上装有牵引体21，牵引体21与下锥体20之间通过紧定螺钉连接固定。
[0030]牵引体21上通过内六角圆柱头螺钉28和弹簧装有右旋控制块5和左旋控制块6，内六角圆柱头螺钉28的目的是防止右旋控制块5和左旋控制块6的转动。左旋控制块6—侧的牵引体21上通过球齿弹簧23和摩擦块挡圈活动安装有摩擦块22。
[0031]该双向锚定的机械式封隔器的左旋控制块6和右旋控制块5上分别设置有螺纹，与左旋控制块6对应的中心管I上设置有左旋螺纹24，左旋控制块6与中心管I上的左旋螺纹24相互啮合，左旋螺纹24—侧的中心管I上设置有右旋螺纹25，右旋控制块5与中心管I上的右旋螺纹25间歇相互啮合。中心管I上设置有中心管台肩26，下套筒7上设置有套筒台肩27;中心管台肩26与套筒台肩27之间贴合连接。
[0032]该双向销定的机械式封隔器按其功能可分为密封机构、坐封锁定机构、销定机构、扶正机构和解封机构。
[0033]密封机构:由挡圈9、轴承支撑环10、尼龙垫圈、密封座3、上导环11、上胶筒17、胶筒隔环19、下胶筒18、胶筒衬套8构成。
[0034]坐封锁定机构:由接箍2、中心管1、内六角圆柱头螺钉24、右旋控制块5、左旋控制块6和弹簧构成。
[0035]锚定机构:由下套筒7、上锥体15、扭矩销14、上卡瓦12下卡瓦13、卡瓦套4、下锥体20构成。
[0036]解封机构:由中心管1、胶筒衬套8、下套筒7、左旋控制块6构成。
[0037]扶正机构:由牵引体21、摩擦块22和球齿弹簧23构成。
[0038]该双向锚定的机械式封隔器的工作过程如下:
[0039]坐封:
[0040]该封隔器下到指定位置下压并右旋中心管I两圈，右旋控制块5脱离中心管I上的右旋螺纹25，接箍2向下顶住挡圈9，旁通关闭。继续下压，密封座3推动整个密封机构向下运动。下压并右旋两圈胶筒和卡瓦后，再上提管柱，以使下卡瓦13能更好的锚定套管。继续下压，挤压胶筒密封环空，则上锥体15上的燕尾槽推动上卡瓦12伸出锚定套管。在上卡瓦12锚定过程中，有一部分力通过卡瓦套4传递到下卡瓦13，使下卡瓦13沿下锥体20的燕尾槽伸出锚定套管。在整个下压过程中，该封隔器底部的摩擦块22组件与下锥体20螺纹连接是固定不位移的，摩擦块22贴合在套管壁上，使其不能轴向移动，但可以径向弹开，提供摩擦阻力。左旋控制块6与右旋控制块5被弹簧箍住，右旋控制块5脱离中心管I上右旋螺纹25后，左旋控制块6相应的位移到中心管I上的左旋螺纹24上并与其啮合。继续下压，左旋中心管I，此时，上卡瓦12已经锚定在套管壁上，向下的力通过密封座3和上导环11和下导环16作用在胶筒上，使胶筒向外膨胀，紧贴套管壁，从而实现坐封。
[0041]解封:
[0042]拉伸中心管I并右旋4-8圈，因卡瓦锚定套管，牵引体21及内部的右旋控制块5和左旋控制块6不能移动，此时在左旋控制块6与中心管I上的左旋螺纹24的配合下，中心管I被旋出。使左旋控制块6脱离中心管I的左旋螺纹24，上提中心管I，中心管I上的台肩26在上提过程中紧贴下套筒7的台肩27。中心管I即带动整个下套筒7上面的各部件向上，上卡瓦12解封。同时，胶筒左侧的限制解除，胶筒橡胶自身反弹，实现解封。在向上的过程中，下套筒7通过其下端的台阶将卡瓦套4的凸台挂住，下套筒7从而带动卡瓦套4向上，从而释放下卡瓦13解封。
[0043]该双向锚定的机械式封隔器坐封和解封操作简单，不需要任何辅助设备。并且由于采用双向锚定结构，使其具有了较高的双向承载能力。该封隔器可以耐高压，保证在作业过程中工具的机械性能保持不变。结构相对简单且便于组装。该封隔器底端的摩擦块22表面经过特殊处理，增加硬度，且耐磨，具有扶正的功能。该封隔器采用控制块控制，能有效地锁定坐封力，保证坐封力持续有效。
【主权项】
1.一种双向锚定的机械式封隔器，包括中心管(I)、接箍(2)、密封座(3)、卡瓦套(4)、右旋控制块(5)和左旋控制块(6)，其特征在于:中心管(I)的一端螺纹安装有接箍(2);接箍(2)—侧的中心管(I)上装有下套筒(7)和胶筒衬套(8)，胶筒衬套(8)端头的中心管(I)上通过挡圈(9)、轴承支撑环(10)和垫圈装有密封座(3)，密封座(3)上螺纹安装有上导环(11)，下套筒(7)上通过卡瓦套(4)装有上卡瓦(12)和下卡瓦(13);上卡瓦(12)—侧的下套筒(7)上通过扭矩销(14)装有上锥体(15)，上锥体(15)与上卡瓦(12)滑动连接，上锥体(15)上螺纹安装有下导环(16)，上导环(11)和下导环(16)之间的胶筒衬套(8)上装有上胶筒(17)和下胶筒(18);上胶筒(17)和下胶筒(18)之间设置有胶筒隔环(19);下卡瓦(13)—侧的中心管(I)上装有下锥体(20)，下锥体(20)与下卡瓦(13)滑动连接，下锥体(20)—侧的中心管(I)上装有牵引体(21)，牵引体(21)上通过内六角圆柱头螺钉(28)和弹簧装有右旋控制块(5)和左旋控制块(6)，左旋控制块(6)—侧的牵引体(21)上通过球齿弹簧(23)和摩擦块挡圈活动安装有摩擦块(22)。2.根据权利要求1所述的一种双向锚定的机械式封隔器，其特征在于:所述的左旋控制块(6)和右旋控制块(5)上分别设置有螺纹，与左旋控制块(6)对应的中心管(I)上设置有左旋螺纹(24)，左旋控制块(6)与中心管(I)上的左旋螺纹(24)相互啮合，左旋螺纹(24)—侧的中心管(I)上设置有右旋螺纹(2 5 )，右旋控制块(5 )与中心管(I)上的右旋螺纹(2 5 )间歇相互啮合。3.根据权利要求1所述的一种双向锚定的机械式封隔器，其特征在于:所述的胶筒衬套(8)与下套筒(7)之间螺纹连接。4.根据权利要求1所述的一种双向锚定的机械式封隔器，其特征在于:所述的密封座(3)与胶筒衬套(8)贴合连接。5.根据权利要求1所述的一种双向锚定的机械式封隔器，其特征在于:所述的上卡瓦(12)和下卡瓦(13)之间呈错位状设置。6.根据权利要求1所述的一种双向锚定的机械式封隔器，其特征在于:所述的牵引体(21)与下锥体(20)之间通过紧定螺钉连接固定。7.根据权利要求1所述的一种双向锚定的机械式封隔器，其特征在于:所述的中心管(I)上设置有中心管台肩(26)，下套筒(7)上设置有套筒台肩(27);中心管台肩(26)与套筒台肩(27)之间贴合连接。
【文档编号】E21B33/128GK205714085SQ201620623614
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】周颖, 王文浩, 王鲜, 马小平, 花昀, 谭显龙, 王琼, 张健, 李荆州, 田学虎, 龚文冲
【申请人】荆州市赛瑞能源技术有限公司