一种防爆裂套管外封隔器的制作方法

本实用新型涉及石油工程技术领域，具体涉及一种防爆裂套管外封隔器。

背景技术：

封隔器是指具有弹性密封原件，并借此封隔各种尺寸管柱与井眼之间以及管柱之间环形空间，并隔绝产层，以控制产注液保护套管的井下工具。

套管外封隔器设置于套管和井眼之间，以封隔套管和井眼之间的环形空间。常用的套管外封隔器是水力膨胀式的，其工作原理是：在固井碰压后向套管内施加一定的压力，通过封隔器的特定装置使套管内钻井液填充进封隔器的胶筒内，使胶筒膨胀，封隔环形空间。

由于井眼内壁不规整，膨胀后的胶筒各处受力不均，且膨胀后的胶筒厚度减薄，易导致封隔器爆裂，失去封隔作用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种防爆裂套管外封隔器。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种防爆裂套管外封隔器，包括：

同轴设置的中心管、外管、滑套，所述外管通过螺纹与所述中心管连接，所述滑套设置于所述中心管和所述外管之间并通过剪销与所述外管连接，所述滑套的一端端部与所述外管、中心管合围形成有环形腔室，所述环形腔室通过所述中心管上设有的水眼与所述中心管内部联通；

还包括：

胶筒，所述胶筒包括筒体和用于固定所述筒体两端的上托盘和下托盘，所述下托盘可沿中心管轴向滑动，所述滑套的另一端端部与所述下托盘相抵靠，所述上托盘与所述中心管固定连接；

其中，所述中心管与所述胶筒位置相匹配的外周设有马牙扣，所述下托盘内周向嵌设有卡簧；

所述胶筒的筒体包括位于内侧的主体部和由所述主体部外壁上突出形成的环形接触部；所述主体部内侧设有若干环形槽，所述环形槽的宽度由内至外逐渐减小，所述接触部的外表面为轴向中部向内侧凹陷的环状弧面；

所述接触部由橡胶材质所制成，所述主体部由硬度高于所述接触部的聚氨酯材质所制成。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述筒体的主体部两端分别被安装在所述上、下托盘的环槽内。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述主体部内侧的若干环形槽和所述接触部均位于所述筒体轴向中部。

相对于现有技术，本实用新型的技术效果在于：

本实用新型通过液压推动滑套，驱使下托盘移动，下托盘挤压筒体使主体部弯曲，外径增大，以封隔套管和井眼之间的环形空间，卡簧和马牙扣配合止退，实现永久性座封，座封时主体部厚度不变，同时，主体部采用硬度较高的聚氨酯制成，筒体不容易爆裂，封隔效果可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施方式中一种防爆裂套管外封隔器的半剖视结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大结构示意图；

图3是图1中B处的局部放大结构示意图；

图4是本实用新型实施方式中一种防爆裂套管外封隔器的使用状态示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

请参见图1至4，一种防爆裂套管外封隔器100，包括：

同轴设置的中心管1、外管2、滑套3，所述外管2通过螺纹与所述中心管1连接，所述滑套3设置于所述中心管1和所述外管2之间并通过剪销4与所述外管2连接，所述滑套3的一端端部与所述外管2、中心管1合围形成有环形腔室5，所述环形腔室5通过所述中心管1上设有的水眼6与所述中心管1内部联通；

还包括：

胶筒7，所述胶筒7包括筒体71和用于固定所述筒体71两端的上托盘72和下托盘73，所述下托盘73可沿中心管1轴向滑动，所述滑套3的另一端端部与所述下托盘73相抵靠，所述上托盘72与所述中心管1固定连接；

其中，所述中心管1与所述胶筒7位置相匹配的外周设有马牙扣8，所述下托盘73内周向嵌设有卡簧9；

所述胶筒7的筒体71包括位于内侧的主体部711和由所述主体部711外壁上突出形成的环形接触部712；所述主体部711内侧设有若干环形槽，所述环形槽的宽度由内至外逐渐减小，所述接触部712的外表面为轴向中部向内侧凹陷的环状弧面；

所述接触部712由橡胶材质所制成，所述主体部711由硬度高于所述接触部712的聚氨酯材质所制成。

需要说明的是，马牙扣8为数道带有斜面的环形槽，其斜面与中心管1轴线的夹角为30-45度，斜面底部有一垂直于中心管1轴线的平面。

由于主体部711内侧设有宽度由内至外递减的环形槽，下托盘73挤压筒体71时，主体部711自然向外突出弯曲，外径变大。但是不同于水力膨胀式封隔器，主体部711外径变大的同时，厚度不变，而且主体部711采用硬度较高的聚氨酯制成，不易因受力不均爆裂。

同时，主体部711内侧设置的环形槽使得主体部711更容易弯曲变形，座封时所需的液压强度较小，而座封弯曲过程中由于主体部711内外两侧的直径不同(内径小于外径)，主体部711上的环形槽逐渐收拢消失(请参见图4)，使得主体部711结构连续，以保证主体部711的抗压强度。

主体部711外侧采用较软的橡胶材质制作有接触部712，座封时接触部712在井眼内壁和主体部711之间起到弹性缓冲作用，可以进一步防止筒体71爆裂。

由于主体部711弯曲时筒体71与井眼内壁相抵持接触的表面为一弧面，弧面曲率越大则与井眼内壁的接触面积越小，单位面积压强越大，越容易爆裂；将接触部712的外表面设置为内凹的，主体部711弯曲时筒体71与井眼内壁相接触的表面(接触部外表面)曲率较小(相对于外表面为平面或者外凸而言，外表面常规状态下为内凹状，弯曲突出时曲率较小；可以参见图1，常规状态下主体部711外侧是外凸状的，接触部712外侧是内凹状，进一步参看图4中主体部711和接触部712的形状，对比可见弯曲突出时接触部712的曲率较小)，可以获得更大的接触面积，有益于防止筒体71爆裂。

进一步的，在本实施方式中所述筒体71的主体部711两端分别被安装在所述上、下托盘的环槽内。

进一步的，所述主体部711内侧的若干环形槽和所述接触部712均位于所述筒体71轴向中部，以使筒体71弯曲时外径最大处位于轴向中部。

使用时将本实用新型接于套管串中，当固井碰压后套管底端已堵塞，向套管内蹩压，当压力上升到一定值时，高压液体经水眼6进入环形腔室5内，作用在滑套3上剪断剪销4，推动滑套3和下托盘73上行，因主体部711内侧环形槽的存在，主体部711内外两侧强度不均，受压后自然向外弯曲，外径变大(厚度不变)，塞满环形空间，卡簧9卡在相应位置的马牙扣8上，下托盘73不能下行而被锁定，胶筒7牢固地座封在套管外的环形空间里。

相对于现有技术，本实用新型的技术效果在于：

本实用新型通过液压推动滑套，驱使下托盘移动，下托盘挤压筒体使主体部弯曲，外径增大，以封隔套管和井眼之间的环形空间，卡簧和马牙扣配合止退，实现永久性座封，座封时主体部厚度不变，同时，主体部采用硬度较高的聚氨酯制成，筒体不容易爆裂，封隔效果可靠。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围。