用于Y211封隔器锁卡式防中途座封机构的制作方法

本实用新型涉及油气井开采用的Y211封隔器技术领域，特别涉及一种用于Y211封隔器锁卡式防中途座封机构。

背景技术：

Y211封隔器是石油行业分层压裂、酸化、测试工艺中常用的工具之一，座封方式简单。封隔器的坐封是由管柱将工具下到设计位置后，上提下放导轨坐封，压缩胶筒以封隔油套环空，这就要求封隔器在到达设计井深之前不能坐封，否则对胶筒磨损严重，导致施工失败。

在下封隔器的过程中，由于在井口，操作中不能精准控制，严重的出现中途坐封现象，尤其对目前作业井深度超过3000米以上油井，如此频繁的坐封，封隔器在还没下到设计井深位置前，胶筒已经磨坏，导致施工失败。不仅增加成本，还增加了劳动力，甚至延误作业周期。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够防止封隔器提前坐封的用于Y211封隔器锁卡式防中途座封机构。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种用于Y211封隔器锁卡式防中途座封机构，包括轴杆、弹簧、锁卡机构和释放套；锁卡机构包括锁爪、锁套和锁卡；轴杆和锁卡自上而下套装在中心管的外侧，锁爪套装在轴杆的外侧；释放套套装在下接头外侧并通过沿圆周方向设置的多个剪切销钉固定在下接头上；锁套套装在锁卡和释放套的外侧，且与释放套螺纹连接固定；其中，锁爪由端筒和自端筒底面向下延伸形成的多个沿圆周方向均布的爪瓣构成，且每个爪瓣底端端部为向内侧凸起的球形端部；锁卡的上部外径小于下部外径，且在锁卡的上部外壁上开设有环形凹槽，环形凹槽的开设位置与尺寸分别与锁爪底端球形端部的尺寸和位置相适应，使锁爪每个爪瓣的球形端部均嵌入环形凹槽内并通过锁套顶端内壁上的环形凸缘将球形端部紧压并固定在环形凹槽内；弹簧以压缩状态套装在轴杆外侧且设置于锁爪内侧；锁卡的下部外径小于上部外径，使锁套、锁卡和释放套之间形成有一环空空间，且自锁卡下部外壁沿径向开分别在锁卡和中心管的侧壁上开设有多个沿圆周方向均布的阻尼孔和传压孔，阻尼孔、传压孔和环空空间之间相互连通。

进一步地，轴杆底端外壁上套装有挡圈，使弹簧的顶端抵在锁爪端筒的下端面上、底端压配在挡圈上。

进一步地，锁卡内壁与中心管外壁之间通过设置有至少一道密封圈形成密封；锁卡外壁与锁套内壁之间通过设置有至少一道密封圈形成密封。

进一步地，释放套内壁与中心管外壁之间通过设置有至少一道密封圈形成密封；释放套外壁与锁套内壁之间通过设置有至少一道密封圈形成密封。

进一步地，轴杆顶端外壁上设有与滑环套内壁上设置的环形凸缘相互配合的环形凸缘，滑环套顶端内壁的环形凸缘压配在内壁上的环形凸缘的上端面上，使轴杆与滑环套连接。

该用于Y211封隔器锁卡式防中途座封机构结构简单，通过锁爪和锁卡端部凹凸部位的啮合，将能够自由上下滑动的卡瓦扶正器锁定，克服了以往封隔器在下井过程中的提前坐封的缺陷，避免下井中途事故发生，降低操作难度，有效提高了作业速度，进一步提高了封隔器施工的成功率。

附图说明

图1为本实用新型的用于Y211封隔器锁卡式防中途座封机构释放前的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本实用新型的用于Y211封隔器锁卡式防中途座封机构释放后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1所示，该用于Y211封隔器锁卡式防中途座封机构包括轴杆6、弹簧7、锁卡机构和释放套20；锁卡机构包括锁爪8、锁套11和锁卡12；其中，

轴杆6和锁卡12自上而下套装在中心管17的外侧，且轴杆6和锁卡12间隔设置；锁爪8套装在轴杆6的外侧；锁套11套装在锁卡12和释放套20的外侧，且与释放套20螺纹连接固定；

如图2所示，构成锁卡机构的锁爪8、锁套11和锁卡12相互配合锁定；具体地，锁爪8由端筒和自端筒底面向下延伸形成的多个沿圆周方向均布的爪瓣构成，且每个爪瓣底端端部为向内侧凸起的球形端部22；锁卡12为筒体结构，且其上部外径小于下部外径，锁卡12的上部外壁上开设有环形凹槽23，环形凹槽23的开设位置与尺寸分别与锁爪8底端球形端部22的尺寸和位置相适应，使锁爪8每个爪瓣的球形端部22均嵌入环形凹槽23内并通过锁套11顶端内壁上的环形凸缘24将球形端部22紧压并固定在环形凹槽23内；

弹簧7套装在轴杆6外侧且设置于锁爪8内侧，锁爪8的端筒内径小于，轴杆6底端外壁上套装并固定有挡圈9，使弹簧7通过其顶端抵在锁爪8端筒的下端面上、底端压配在挡圈9上，以压缩的状态固定在轴杆6和锁爪8之间的空间内；

释放套20套装在下接头21外侧并通过沿圆周方向设置的4～6个剪切销钉19固定在下接头21上；锁卡12的下部外径小于上部外径，且在锁卡12与释放套20之间间隔设置，使锁套11、锁卡12和释放套20之间形成有一剖面为L形的环空空间；自锁卡12下部外壁沿径向开分别在锁卡12和中心管17的侧壁上开设有多个沿圆周方向均布的阻尼孔14和传压孔15，阻尼孔14、传压孔15和环空空间之间相互连通；使用时，中心管17内的高压液体能够依次通过传压孔15和阻尼孔14进入环空空间内，对释放套施加向下的推力至剪断剪切销钉19。

为保证装置的密封性，在锁卡12的内壁和外壁上分别设置有第一密封圈10和第二密封圈13，使锁卡12的内壁与中心管17的外壁之间、锁卡12的外壁与锁套11的内壁之间分别形成密封；同时，在释放套20的外壁和内壁上分别设置有第三密封圈和16和第四密封圈18，使释放套20的外壁与锁套11的内壁之间、释放套20的内壁与中心管17的外壁分别形成密封。

使用时，该锁卡式防中途座封机构套装在中心管17外侧，并设置在卡瓦扶正器1和下接头21之间，同时在初始状态下，通过轴杆6和释放套20使卡瓦扶正器1和下接头21通过该锁卡式防中途座封机构连接固定；具体地，

螺纹连接在卡瓦扶正器1底端的滑环套2加工为筒体结构，其中部内壁上设有第一环形凸缘，下部内径大于上部内径，使滑环套2与中心管17之间留有一容置空间；轴杆6顶端外壁上设有与滑环套2内壁上的第一环形凸缘相互配合的第二环形凸缘，通过将第二环形凸缘的下端面压配在第一环形凸缘的上端面上，使轴杆6与滑环套2连接在一起；其中，轴杆6顶端抵在安装有轨迹钉5的滑环5的底面上；为了防止滑环套2与卡瓦扶正器1之间发生脱扣，防止滑环套2通过沿圆周方向设置的4～6个稳钉3固定在卡瓦扶正器1上；另外，锁爪8与第一环形凸缘的下端面之间留有用于锁爪8上行的空间，使解锁后的锁爪8和锁卡12实现完全分离；

下接头21螺纹连接在中心管17底端；初始状态下，由于释放套20通过剪切销钉19固定在下接头21上，构成锁卡机构的锁爪8、锁套11和锁卡12之间相互关联固定，以及锁套11与释放套20螺纹连接固定，实现下接头21与该锁卡式防中途座封机构连接固定；同时，在下接头21的中部外壁上设有一环形限位凸台，用于限制释放套20下行的距离；锁卡12下部内壁向内收缩形成有与下接头21顶端相互配合的环形台阶，使锁卡12的环形台阶下端面压配在下接头21的上端面上，实现对锁卡12的限位。

进行下井作业时，将安装有该Y211封隔器下到设计位置后，用地面泵打压，中心管17上的传压孔15将油管内的液体压入锁卡12的阻尼孔14内并流入锁套11、锁卡12和释放套20围成的环空空间，即液压腔内，液压作用在释放套20的上端面上，当液体压力达到设计压力值时，剪断剪切销钉19，释放套20得到释放，释放套20带着锁套11下行，锁爪8的爪瓣得到释放，进而锁爪8的爪瓣在自身弹力作用下自然张开，使锁爪8底端的球形端部22脱离锁卡12的环形凹槽23，同时锁爪8在弹簧7的弹力作用下上行被推到滑环套2的内腔中，卡瓦扶正器1与下接头21脱离实现解卡，如图3所示；封隔器即可进一步进行封隔作业。