封隔器胶筒防突机构的制作方法

本实用新型涉及一种封隔器胶筒防突机构，用于提高封隔器封隔压差，属于石油天然气工业井下工具的制造技术领域。

背景技术：

带顶部封隔器的尾管悬挂器主要用于石油天然气领域的尾管悬挂固井，可实现尾管与上层套管环空的高压封隔，解决普通尾管悬挂器在低压漏失、压力窗口窄、喷漏同层等性质的“三高”井尾管固井中可能出现的喇叭口窜气的问题。封隔器是带顶部封隔器的尾管悬挂器的主要部件，目前使用的封隔器只能实现尾管与上层套管的环间永久性封隔承压40MPa，不能满足更高压力井的防气窜的要求。究其原因，主要是因封隔器的胶筒防突机构还存在以下技术缺陷：

1、现有防突机构是依靠胶筒受压缩力后的反推动胀大贴于坐封环空外壁，存在胶筒推动力不足的问题。

2、对现有防突机构进行失效分析发现，防突机构与坐封环空外壁之间仍存在间隙，胶筒在高压下可从该间隙挤出，使密封失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种封隔器胶筒防突机构。采用本实用新型能有效解决现有技术中所存在的“胶筒防突机构被动胀大和胀大后仍然存在较大间隙”的技术缺陷，从而提高带顶部封隔器的尾管悬挂器的环空封隔压力达到70MPa。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种封隔器胶筒防突机构，其特征在于：包括中心管、上防突机构、胶筒组和下防突机构，上防突机构、胶筒组和下防突机构由上到下依次连接在中心管外壁上。

所述中心管外表面设置有锯齿形结构，且外表面圆周均布多个盲孔，胶筒组上端通过胶筒上套和胶筒启胀力控制剪钉固定于中心管外表面盲孔位置。

所述上防突机构包括胶筒变形阻挡套、胶筒变形阻挡套空隙垫和塑料填充圈，胶筒变形阻挡套上端设置有分瓣式锯齿形结构，下端设置有分瓣式坐封弹爪，胶筒变形阻挡套空隙垫与分瓣式坐封弹爪固定连接，塑料填充圈套设在胶筒上套上与胶筒上套斜面同轴配合，胶筒变形阻挡套空隙垫支撑在塑料填充圈上。

所述胶筒变形阻挡套上端设置的分瓣式锯齿形结构为自端面起沿轴线被切割均分成若干瓣，内壁上的锯齿形结构与中心管外表面锯齿形结构相配合。

所述分瓣式坐封弹爪为自端面起沿轴线被切割均分成若干瓣，端面向内设置有倒角。

所述胶筒变形阻挡套空隙垫的片数与胶筒变形阻挡套下端坐封弹爪被均分的数量相同，且每片的中间与胶筒变形阻挡套下端被均分的缝隙对齐，每片通过焊接与胶筒变形阻挡套的一个分瓣的端面连接。

所述下防突机构包括胶筒支撑套、胶筒支撑套硫化橡胶和胶筒支撑套箍，胶筒支撑套上端设置有斜面分瓣式弹爪，与胶筒组通过斜面同轴配合，下端与胶筒支撑套硫化橡胶组合后与胶筒支撑套箍通过螺纹同轴连接。

所述斜面分瓣式弹爪为自端面起沿轴线被切割均分成若干瓣。

采用本实用新型的优点在于：

1、本实用新型采用上防突机构、胶筒组和下防突机构由上到下依次连接于中心管外部的结构形式，可实现防突机构与坐封环空外壁之间为零间隙或极小间隙，避免或减小了软性密封材料在高压下从金属元件之间的间隙中挤出使胶筒失效的可能性，提升了尾管与上层套管间的密封能力。

2、本实用新型设置有胶筒启胀力控制剪钉，在剪钉剪断前，上防突机构在坐封力作用下发生变形，然后才剪断剪钉，继续压缩胶筒，这就避免了以胶筒压缩产生的轴向力去胀大防突机构，进而避免了胶筒在防突机构胀大前从间隙挤出而失效。

3、本实用新型设置有锯齿形结构，具有坐封后止退的功能。

4、本实用新型用于石油天然气领域的尾管悬挂固井，可实现尾管与上层套管环空的高压封隔，能有效解决现有技术中所存在的“胶筒防突机构被动胀大和胀大后仍然存在较大间隙”的技术缺陷，从而提高带顶部封隔器的尾管悬挂器的环空封隔压力达到70MPa，适用范围较广。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型上防突机构结构示意图；

图3为本实用新型下防突机构结构示意图。

图中标记为：1、中心管，2、上防突机构，3、胶筒组，4、下防突机构，5、胶筒变形阻挡套，6、胶筒变形阻挡套空隙垫，7、塑料填充圈，8、胶筒启胀力控制剪钉，9、胶筒上套，10、胶筒支撑套，11、胶筒支撑套硫化橡胶，12、胶筒支撑套箍。

具体实施方式

实施例1

一种封隔器胶筒防突机构，包括中心管1、上防突机构2、胶筒组3和下防突机构4，上防突机构2、胶筒组3和下防突机构4由上到下依次连接在中心管1外壁上。

所述中心管1外表面设置有锯齿形结构，且外表面圆周均布多个盲孔，胶筒组3上端通过胶筒上套9和胶筒启胀力控制剪钉8固定于中心管1外表面盲孔位置。

所述上防突机构2包括胶筒变形阻挡套5、胶筒变形阻挡套空隙垫6和塑料填充圈7，胶筒变形阻挡套5上端设置有分瓣式锯齿形结构，下端设置有分瓣式坐封弹爪，胶筒变形阻挡套空隙垫6与分瓣式坐封弹爪固定连接，塑料填充圈7套设在胶筒上套9上与胶筒上套9斜面同轴配合，胶筒变形阻挡套空隙垫6支撑在塑料填充圈7上。

所述胶筒变形阻挡套5上端设置的分瓣式锯齿形结构为自端面起沿轴线被切割均分成若干瓣，内壁上的锯齿形结构与中心管1外表面锯齿形结构相配合。

所述分瓣式坐封弹爪为自端面起沿轴线被切割均分成若干瓣，端面向内设置有倒角。

所述胶筒变形阻挡套空隙垫6的片数与胶筒变形阻挡套5下端坐封弹爪被均分的数量相同，且每片的中间与胶筒变形阻挡套5下端被均分的缝隙对齐，每片通过焊接与胶筒变形阻挡套5的一个分瓣的端面连接。

所述下防突机构4包括胶筒支撑套10、胶筒支撑套硫化橡胶11和胶筒支撑套箍12，胶筒支撑套10上端设置有斜面分瓣式弹爪，与胶筒组3通过斜面同轴配合，下端与胶筒支撑套硫化橡胶11组合后与胶筒支撑套箍12通过螺纹同轴连接。

所述斜面分瓣式弹爪为自端面起沿轴线被切割均分成若干瓣。

实施例2

作为本实用新型的最佳实施方式，其公开了一种封隔器胶筒防突机构，其主要由中心管1、上防突机构2、胶筒组3和下防突机构4组成。所述上防突机构2、胶筒组3和下防突机构4由上到下依次连接于中心管1外部。

本实施例中，中心管1外表面设置有锯齿形结构，同时外表面圆周均布若干个盲孔。

本实施例中，上防突机构2主要由胶筒变形阻挡套5、胶筒变形阻挡套空隙垫6、塑料填充圈7、胶筒启胀力控制剪钉8和胶筒上套9组成。所述胶筒变形阻挡套5上端内壁设置有分瓣式锯齿形结构（自端面起沿轴线被切割均分成若干瓣），下端设置有分瓣式坐封弹爪（该分瓣式坐封弹爪自端面起沿轴线被切割均分成若干瓣，端面向内设置有大倒角，内壁距离端面一定距离处内径扩大，壁厚减薄）。所述胶筒变形阻挡套空隙垫6片数与胶筒变形阻挡套5下端坐封弹爪被均分的数量相同，且每片的中间与胶筒变形阻挡套5下端被均分的缝隙对齐，每片通过焊接与胶筒变形阻挡套5的一个分瓣的端面连接在一起。所述塑料填充圈7与胶筒组3通过斜面同轴配合，承受坐封下压力时，塑料填充圈7与胶筒变形阻挡套5一起沿胶筒上套9的斜面滑行直到贴紧坐封环空外壁，形成一道“金属墙”，堵住环空，“金属墙”可以防止胶筒压缩胀大时从环空间隙中被挤出破坏。

本实施例中，胶筒组3通过胶筒启胀力控制剪钉8固定于中心管1外表面盲孔位置，在承受至一定坐封下压力时，胶筒启胀力控制剪钉8剪断，胶筒组3压缩胀大实现环空封隔。

本实施例中，下防突机构4主要由胶筒支撑套10、胶筒支撑套硫化橡胶11和胶筒支撑套箍12组成。所述胶筒支撑套10上端设置有斜面分瓣式弹爪(自端面起沿轴线被切割均分成若干瓣)，与胶筒组3通过斜面同轴配合，下端与胶筒支撑套硫化橡胶11组合后与胶筒支撑套箍12通过螺纹同轴连接，承受坐封下压力时，胶筒压缩推动胶筒支撑套10的斜面分瓣式弹爪张开直至贴于环空外壁，防止胶筒轴向挤出失效。