一种带有锚定功能的液控环空保护装置的制作方法

本实用新型涉及井下工具的技术领域，尤其涉及一种带有锚定功能的液控环空保护装置。

背景技术：

海洋石油开采安全要求为：有自溢能力的油气井，从地层到地面，不能少于两道安全屏障。随着油气开采的深入，地层情况越来越复杂，分层作业越来越普遍，对封隔器的使用要求也越来越高，封隔器系统失效的情况时有发生，给生产造成损失。在自喷井的生产中，由于自喷管柱出现各种各样的问题，造成油套环空带压，直接威胁到井口的安全，且不再满足国家对海洋石油开采中的安全要求。

现在已有的环空保护装置主要采用封隔器，通常的封隔器没有循环通道，无法满足油气井的洗压井需求，所以不能使用。目前过电缆封隔器可以实现保护环空并具有洗压井通道，但需要用泥浆泵从油管内部打压坐封，这就需要一系列辅助作业工序，操作非常繁琐，而且过电缆封隔器坐封后，解封时需要过提相当的吨位来解封，受到提升机具额定吨位的限制。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种带有锚定功能的液控环空保护装置。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种带有锚定功能的液控环空保护装置，包括套接在油管外的封隔器本体，所述封隔器本体上滑动套装有坐封活塞，所述封隔器本体外在坐封活塞上方套装有若干个橡胶密封筒，在每个橡胶密封筒的上下两端均设有密封挡环，其中最下方的密封挡环与座封活塞之间设有限位套筒，所述限位套筒套装在封隔器本体上，所述限位套筒通过解封销钉与封隔器本体连接，所述坐封活塞与封隔器本体之间形成有坐封腔，所述封隔器本体外壁下端设有若干锚爪，所述封隔器本体外壁上在同一竖直方向的锚爪外设有挡板条，所述锚爪内侧与封隔器本体之间开设有锚定腔，所述封隔器本体内侧壁与油管之间形成环空压力通道，所述锚定腔与环空压力通道连通，所述封隔器本体上端向下开设有地面打压通道，所述地面打压通道分别向下与坐封腔、环空压力通道连通。

所述封隔器本体外壁上开设有安装锚爪的安装孔，所述锚爪面向安装孔外侧的端面上在挡板条两侧设有锚定棱条。

所述挡板条通过若干个沉头螺栓固定在封隔器本体外壁上。

所述封隔器本体外壁上在坐封活塞下设有第一阶梯槽。

所述坐封活塞内壁与封隔器本体之间在坐封腔上下两端均设有若干第一密封圈。

所述坐封活塞外壁上在限位套筒底部设有第二阶梯槽，所述限位套筒安装在第二阶梯槽上。

所述限位套筒内壁上与封隔器本体之间、与坐封活塞之间均设有第二密封圈。

本实用新型的有益效果是：本实用新型可坐封在套管中，封隔管柱之间或管柱与井眼之间的环形空间，阻止环形空间内流体流动。本实用新型设有循环通道，能够满足油气井的洗压井需求；从地面打压通道打压实现坐封和锚定，操作简单；通过卸掉地面打压通道内的压力，并上提管柱实现解封，解封省力；采用橡胶密封筒和锚爪结构实现坐封和锚定，既能保证密封，又能解决管柱的上下窜动问题；使坐封腔和锚定腔同时与地面打压通道和环空压力通道连通，在实现地面控制坐封后，使橡胶密封筒和锚爪的坐封锚定稳定可靠。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为图2中a的放大示意图；

图4为锚爪弹出锚定时的结构示意图；

图中：1-封隔器本体；2-坐封活塞；3-橡胶密封筒；4-密封挡环；5-限位套筒；6-解封销钉；7-坐封腔；8-锚爪；9-挡板条；10-锚定腔；11-油管；12-环空压力通道；13-地面打压通道；14-锚定棱条；15-沉头螺栓；16-第一阶梯槽；17-第一密封圈；18-第二阶梯槽；19-第二密封圈；

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1至图3所示，一种带有锚定功能的液控环空保护装置，包括套接在油管11外的封隔器本体1，所述封隔器本体1上滑动套装有坐封活塞2，所述封隔器本体1外在坐封活塞2上方套装有若干个橡胶密封筒3，在每个橡胶密封筒3的上下两端均设有密封挡环4，其中最下方的密封挡环4与座封活塞2之间设有限位套筒5，所述限位套筒5套装在封隔器本体1上，所述限位套筒5通过解封销钉6与封隔器本体1连接，所述坐封活塞2与封隔器本体1之间形成有坐封腔7，所述封隔器本体1外壁下端设有若干锚爪8，所述封隔器本体1外壁上在同一竖直方向的锚爪8外设有挡板条9，所述锚爪8内侧与封隔器本体1之间开设有锚定腔10，所述封隔器本体1内侧壁与油管11之间形成环空压力通道12，所述锚定腔10与环空压力通道12连通，所述封隔器本体1上端向下开设有地面打压通道13，所述地面打压通道13分别向下与坐封腔7、环空压力通道12连通。

所述封隔器本体1外壁上开设有安装锚爪8的安装孔，所述锚爪8面向安装孔外侧的端面上在挡板条9两侧设有锚定棱条14。

所述挡板条9通过若干个沉头螺栓15固定在封隔器本体1外壁上。

所述封隔器本体1外壁上在坐封活塞2下设有第一阶梯槽16。

所述坐封活塞2内壁与封隔器本体1之间在坐封腔7上下两端均设有若干第一密封圈17。

所述坐封活塞2外壁上在限位套筒5底部设有第二阶梯槽18，所述限位套筒5安装在第二阶梯槽18上。

所述限位套筒5内壁上与封隔器本体1之间、与坐封活塞2之间均设有第二密封圈19。

本实用新型的工作原理如下：

坐封原理：装置下放至坐封深度，通过地面打压通道13打压，压力推动坐封活塞2沿既定方向运动，推力通过坐封活塞2传递至橡胶密封筒3，使橡胶密封筒3膨胀以实现橡胶密封筒3密封；同时，推力通过环空压力通道12传递至锚定腔10并推动锚爪8，使锚爪8撑开实现与套管内壁的咬合，如图4所示，封隔器坐封锚定完成。

解封原理：卸掉地面打压通道13压力，上提油管11管柱实现橡胶密封筒3的复位，完成装置解封，继续上提管柱可以回收本装置。

本实用新型可坐封在套管中，封隔管柱之间或管柱与井眼之间的环形空间，阻止环形空间内流体流动。本实用新型设有循环通道，能够满足油气井的洗压井需求；从地面打压通道13打压实现坐封和锚定，操作简单；通过卸掉地面打压通道13内的压力，并上提管柱实现解封，解封省力；采用橡胶密封筒3和锚爪8结构实现坐封和锚定，既能保证密封，又能解决管柱的上下窜动问题；使坐封腔7和锚定腔10同时与地面打压通道13和环空压力通道12连通，在实现地面控制坐封后，使橡胶密封筒3和锚爪8的坐封锚定稳定可靠。

本实用新型不仅可以用于油井，可以隔离油套环空，保护油气井，也可以用于注水井，封隔井口来保证井下压力。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种带有锚定功能的液控环空保护装置，其特征在于，包括套接在油管(11)外的封隔器本体(1)，所述封隔器本体(1)上滑动套装有坐封活塞(2)，所述封隔器本体(1)外在坐封活塞(2)上方套装有若干个橡胶密封筒(3)，在每个橡胶密封筒(3)的上下两端均设有密封挡环(4)，其中最下方的密封挡环(4)与座封活塞(2)之间设有限位套筒(5)，所述限位套筒(5)套装在封隔器本体(1)上，所述限位套筒(5)通过解封销钉(6)与封隔器本体(1)连接，所述坐封活塞(2)与封隔器本体(1)之间形成有坐封腔(7)，所述封隔器本体(1)外壁下端设有若干锚爪(8)，所述封隔器本体(1)外壁上在同一竖直方向的锚爪(8)外设有挡板条(9)，所述锚爪(8)内侧与封隔器本体(1)之间开设有锚定腔(10)，所述封隔器本体(1)内侧壁与油管(11)之间形成环空压力通道(12)，所述锚定腔(10)与环空压力通道(12)连通，所述封隔器本体(1)上端向下开设有地面打压通道(13)，所述地面打压通道(13)分别向下与坐封腔(7)、环空压力通道(12)连通。

2.根据权利要求1所述的一种带有锚定功能的液控环空保护装置，其特征在于，所述封隔器本体(1)外壁上开设有安装锚爪(8)的安装孔，所述锚爪(8)面向安装孔外侧的端面上在挡板条(9)两侧设有锚定棱条(14)。

3.根据权利要求2所述的一种带有锚定功能的液控环空保护装置，其特征在于，所述挡板条(9)通过若干个沉头螺栓(15)固定在封隔器本体(1)外壁上。

4.根据权利要求3所述的一种带有锚定功能的液控环空保护装置，其特征在于，所述封隔器本体(1)外壁上在坐封活塞(2)下设有第一阶梯槽(16)。

5.根据权利要求4所述的一种带有锚定功能的液控环空保护装置，其特征在于，所述坐封活塞(2)内壁与封隔器本体(1)之间在坐封腔(7)上下两端均设有若干第一密封圈(17)。

6.根据权利要求5所述的一种带有锚定功能的液控环空保护装置，其特征在于，所述坐封活塞(2)外壁上在限位套筒(5)底部设有第二阶梯槽(18)，所述限位套筒(5)安装在第二阶梯槽(18)上。

7.根据权利要求6所述的一种带有锚定功能的液控环空保护装置，其特征在于，所述限位套筒(5)内壁上与封隔器本体(1)之间、与坐封活塞(2)之间均设有第二密封圈(19)。

技术总结
本实用新型是一种带有锚定功能的液控环空保护装置，包括套接在油管外的封隔器本体，封隔器本体上滑动套装有坐封活塞，封隔器本体外在坐封活塞上方套装有若干个橡胶密封筒，在每个橡胶密封筒的上下两端均设有密封挡环，其中最下方的密封挡环与座封活塞之间设有限位套筒，坐封活塞与封隔器本体之间形成有坐封腔，封隔器本体外壁下端设有若干锚爪，锚爪内侧与封隔器本体之间开设有锚定腔，封隔器本体内侧壁与油管之间形成环空压力通道，锚定腔与环空压力通道连通，封隔器本体上端向下开设有地面打压通道，地面打压通道分别向下与坐封腔、环空压力通道连通。本实用新型可封隔管柱之间或管柱与井眼之间的环形空间；坐封、锚定操作简单；解封省力。

技术研发人员：刘磊;石张泽;陈钦伟;娄超;杨文超;周荣利
受保护的技术使用者：中海石油(中国)有限公司天津分公司;天津远海采油科技有限公司;天津克睿特维科技发展有限公司
技术研发日：2020.11.09
技术公布日：2021.08.13