一种技套内环空封隔器的制作方法

本实用新型涉及涉及石油钻井技术领域中一种固井工具。

背景技术：

在油田深层天然气井勘探开发中，采用多层级套管完井方法。为防止地下高压天然气窜出，保证安全开采，对套管环空密封性要求很高。在以往的勘探开发的天然气井中，曾出现了技套内环空气窜现象，引起技套内带压，致使后期作业困难甚至井筒报废，造成巨大经济损失。

主要原因是在深井固井中由于生产套管外壁与技套内壁光滑水泥胶结差，且封固段长、受深井井眼条件限制，循环不畅、顶替效率差及低密度水泥浆胶结效果不良等多种因素互相影响，致使固井质量不良，造成封隔能力低，产生了气窜现象。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种技套内环空封隔器，解决深层气井中生产套管与技术套管之间环空密封性能不良，导致气窜现象发生的问题。

为实现上述发明目的，所述的一种技套内环空封隔器，其特征在于，包括：

本体、胀封件、驱动胀封机构及锁封机构；

所述本体，与生产套管连接后下入技术套管中；

所述胀封件，连接在所述本体上，用于胀封所述生产套管与所述技术套管之间的环形空间；

所述驱动胀封机构，连接在所述本体上，用于推动所述胀封件径向胀封；

所述锁封机构，连接在所述本体上，用于所述胀封件径向胀封后的锁定。

优选地，所述胀封件，为弹性材质，采用圆环套结构；

所述圆环套结构的下端口采用斜锥面结构；

所述斜锥面结构，用于导引所述驱动胀封机构推动所述胀封件径向胀开。

优选地，所述胀封件，为皮碗胶筒。

优选地，驱动胀封机构，包括：

液缸套、液缸驱动结构及推动件；

所述液缸套，通过剪断销钉套接在所述本体上，并与所述推动件连接，用于带动所述推动件沿所述本体滑动；

所述液缸驱动结构，为设置在所述本体壁上的进液孔；

所述进液孔，用于引导注入到所述本体内液体进入到所述液缸套内；

所述液体，用于推动所述液缸套沿所述本体向上滑动；

所述推动件，具有楔形面；

所述楔形面，用于所述推动件沿所述本体向上滑动时，进入到所述胀封件的所述斜锥面结构中，导引所述推动件推动所述胀封件径向胀开。

所述锁封机构，包括：

设置在本体上的倒齿结构及卡簧；

所述卡簧，连接在本体上，与所述推动件一起沿所述本体滑动；

所述倒齿结构，与所述卡簧相应，用于限制所述卡簧滑动到所述倒齿结构时只能向上移动或停止；

所述卡簧停止移动时，所述推动件支撑所述胀封件保持胀封状态。

优选地，所述主体，包括：

上主体及下主体；

所述上主体与所述下主体螺纹连接；

所述上主体与所述下主体分别与所述生产套管连接。

优选地，所述技套内环空封隔器，还包括：

护环；

所述护环，连接在所述本体上，用作所述液缸套的下限位。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型技套内环空封隔器连接入生产套管，下入技术套管内，生产套管固井后，升压至设定压力值，液缸套剪断销钉，带动推动件上行，将皮碗胶筒沿推动件楔形面胀开与技套内表面压紧，实现密封，与推动件连接的卡簧与本体锁紧。此时，井下流体上行会在该封隔器处遇阻，由于该密封结构具有自锁性，故能够实现25MPa高压密封。

附图说明

通过以下参考附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的技套内环空封隔器的半剖视图；

图2是本实用新型实施例的技套内环空封隔器在技套内打开工作状态半剖视图；

图3是本实用新型实施例的技套内环空封隔器未打开状态下皮碗及卡簧位置剖视图；

图4是本实用新型实施例的技套内环空封隔器打开皮碗胀封状态下卡簧卡住锁止剖视图；

图5是本实用新型实施例的技套内环空封隔器未打开状态下打开销钉位置剖视图；

图6是本实用新型实施例的技套内环空封隔器打开状态下打开销钉剪断剖视图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是值得说明的是，本实用新型并不限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本实用新型。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本实用新型的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

图1是本实用新型实施例的技套内环空封隔器的半剖视图；图2是本实用新型实施例的技套内环空封隔器在技套内打开工作状态半剖视图。由图1结合图2所示：一种技套内环空封隔器，包括本体、胀封件、驱动胀封机构及锁封机构；本体与生产套管连接后下入技术套管中；胀封件连接在本体上，用于胀封生产套管与技术套管之间的环形空间；驱动胀封机构连接在本体上，用于推动胀封件径向胀封；锁封机构连接在本体上，用于胀封件径向胀封后的锁定。

进一步地，在图1及图2中，胀封件2为弹性材质，采用圆环套结构；该圆环套结构的下端口采用斜锥面结构；该斜锥面结构用于导引驱动胀封机构推动胀封件2径向胀开。

进一步地，胀封件2为皮碗胶筒。

进一步地，在图1、图2、图5及图6中，驱动胀封机构包括液缸套6、液缸驱动结构及推动件4；液缸套6与推动件4之间通过连接销钉5连接，液缸套6通过剪断销钉7套接在本体上，且液缸套6与本体之间设置密封圈，并与推动件4连接，用于带动推动件4沿本体滑动；液缸驱动结构为设置在本体壁上的进液孔11，进液孔11用于引导注入到本体内液体进入到液缸套6内，该液体用于推动液缸套6沿本体向上滑动；推动件4具有楔形面，该楔形面用于推动件4沿本体向上滑动时，进入到胀封件2的斜锥面结构中，导引推动件4推动胀封件2径向胀开。

进一步地，在图3及图4中，锁封机构包括设置在本体上的倒齿结构及卡簧3；卡簧3为弹簧材质，具备扩张和收缩性质，故可以过盈安装。卡簧3连接在本体上，且安装在推动件4的内环槽里，与推动件4一起沿本体滑动；倒齿结构与卡簧3相应，用于限制卡簧3滑动到倒齿结构时只能向上移动或停止；卡簧3停止移动时，推动件4支撑胀封件2保持胀封状态。

进一步地，在图1及图2中，主体包括上主体1及下主体9；上主体1与下主体9螺纹连接，上主体1与下主体9分别与生产套管连接。

进一步地，在图1及图2中，还包括护环8，该护环8连接在下本体9上，用作液缸套6的下限位；护环8与液缸套6接触后在护环8下通过点焊连接下主体9上。

具体地，结合附图对本实用新型的技套内环空封隔器的工作过程进行简要说明：

将技套内环空封隔器连入生产套管下入技套内设计位置。注水泥、顶替胶塞及固井试压结束。继续升压至工具设定压力，工具内液体通过工具下主体9上的进液孔11进入液缸套6内，推动液缸套6剪断打开销钉7，液缸套6通过连接销钉5推动推动件4上行，将胀封皮碗（胀封件2）沿斜锥面结构胀封在技套10上，升压至20MPa，胀封到位后，推动件4通过卡簧3锁紧在上主体1上（卡簧为弹性材料具备伸缩扩张功能），上主体1上加工有倒齿结构，卡簧3上行后会落入齿底被锁止。泄压，施工结束。

以上所述实施例仅为表达本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。