一种不易发生渗液的密封型石油封隔器的制作方法

本发明涉及封隔器技术领域，具体为一种不易发生渗液的密封型石油封隔器。

背景技术：

封隔器是一种油田井下的密封工具，起到密封油管与套管之间环空的作用，是油田在采油、压裂、酸化、注水等作业中不可缺少的井下工具，现较为常用的封隔器一般采用利用液力驱动的方式，促使动力部件产生压缩力轴向移动压缩胶筒，使其径向扩张达到密封油套环空的目的，或采用机械运动的方式压迫胶筒扩张达到密封油套的目的。

但是，现有的封隔器在未到达预设封隔位置之前进行封隔，无法在预设的封隔位置进行封隔，功能较为单一，停注后，胶筒自身发生解封，导致容易发生串层现象；

在下井过程中深层油气资源开发具有储层构造应力复杂多变、自然产能普遍较低、温度高、施工压力高等特点，封隔器在工作时，胶筒的内部存在很大的挤压应力。现有的封隔器不具有胶筒保护功能，当胶筒外壁受到一定压力时，其肩部会产生向内环中间挤入的应力，当此应力大于胶筒橡胶的抗剪切力时胶筒会被撕裂胶筒，胶筒的肩部容易突出增大，甚至破裂，从而导致耐压性能降低，使用寿命缩短，甚至密封失效产生渗液，缺乏保护性；

同时，在下井过程中，由于深层油气资源高温高压环境，现有的封隔器不具有降温功能，封隔器的下接头位置可能受热变形，影响连接效果，且遇到障碍物时，容易发生损伤，进而影响使用效果。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种不易发生渗液的密封型石油封隔器，具备自动坐封，自动冷却，自动支撑保护，密封效果好，结构间具有联动性，自动化程度高的优点，解决了现有封隔器不能自动坐封，不能自动冷却，不能自动支撑保护，密封效果差，结构间不具有联动性，自动化程度低的的问题。

(二)技术方案

为实现上述封隔器自动坐封，自动冷却，自动支撑保护，密封效果好，结构间具有联动性，自动化程度高的目的，本发明提供如下技术方案：一种不易发生渗液的密封型石油封隔器，包括中心管，所述中心管的顶部外壁螺纹连接有上接头，所述上接头的内部固定连接有注油管，所述的外壁相对上接头的底部位置固定连接有加压装置，所述中心管的外壁相对加压装置的底部位置固定连接有扩张胶筒，所述中心管的外壁相对扩张胶筒的底部固定连接有冷却装置，所述中心管的外壁相对冷却装置的底部固定连接有螺旋管，所述中心管的外壁相对螺旋管位置螺纹连接有下接头。

优选的，所述加压装置包括加压壳体，所述加压壳体左右两侧内壁与中心管的外壁之间均设置有滑杆一，所述滑杆一的外壁滑动连接有密封活塞，所述密封活塞靠近加压壳体的一侧与加压壳体的内壁之间设置有弹簧一，所述中心管的外壁相对密封活塞位置开设有空槽，所述加压壳体的底部左右两侧均设置有导液管一，将封隔器下入到井内设计位置后，从注油管内打压，液体从中心管通过密封活塞位置的空槽挤压密封活塞，使密封活塞在滑杆一外壁滑动，进而挤压弹簧一，液体通过导液管一导入至扩张胶筒内部，靠液压作用撑开胶筒囊腔，确保其外表面紧贴井筒内壁，从而形成环形密封空间，使得封隔器处于坐封状态。

优选的，所述扩张胶筒包括胶筒囊腔，所述胶筒囊腔的顶部固定连接有上安装板，所述胶筒囊腔的底部固定连接有下安装板，所述胶筒囊腔和下安装板均套接在中心管的外壁，所述扩张胶筒的内腔相对中心管的外壁位置活动连接有保护装置，所述保护装置的顶部设置有导液装置，所述导液装置的顶部设置有密封气囊。

优选的，所述保护装置包括齿盘，所述齿盘外壁啮合连接有齿轮，所述齿盘的外壁开设有弧形槽，所述弧形槽设置有四组，且均匀的分布在齿盘的表面，所述齿盘的底部相对弧形槽位置固定连接有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有滑杆二，所述滑杆二的顶部相对弧形槽的内壁设置有凸块，所述滑杆二远离弧形槽的一端固定连接有撑板，通过齿轮逆时针转动，进而带动齿盘顺时针转动，当齿盘顺时针转动时会带动弧形槽同步顺时针转动，进而带动凸块在弧形槽内部滑动，进而带动滑杆二在滑槽内向外滑动，进而推动撑板向胶筒囊腔内壁靠近，将胶筒囊腔内壁撑开，抵抗外界挤压应力，对胶筒囊腔进行保护。

优选的，所述导液装置包括导液壳体，所述导液壳体内壁滑动连接有活塞板一，所述活塞板一的右侧壁固定连接有连杆，所述连杆远离活塞板一的一端延伸至撑板的顶部，所述活塞板一的左侧壁设置有从左向右连通的单向阀，所述导液壳体的上侧壁设置有从下向上连通的单向阀且与密封气囊的底部固定连接，当撑板向外侧移动时，会推动连杆同步向外移动，进而带动活塞板同步向外滑动，进而将胶筒囊腔内部的液体经过单向阀，抽入至密封气囊的内部，此时密封气囊发生膨胀，对上连接板与中心管的连接位置进行封堵，提高扩张胶筒与中心管之间的气密性，防止渗液。

优选的，所述冷却装置包括冷却壳体，所述冷却壳体的内腔相对中心管的外壁滑动连接有活塞板二，所述活塞板二的底部与冷却壳体的内壁之间储存有蒸发液，所述活塞板二的顶部与冷却壳体的内壁之间储存有冷却液，所述活塞板二的底部与冷却壳体之间设置有弹簧二，所述冷却壳体的底部固定连接有暂存箱，所述暂存箱的底部与螺旋管的底端连通，所述暂存箱的顶部设置有折叠管，所述折叠管延伸至活塞板二位置，且其末端设置有从下向上连通的单向阀，所述冷却壳体的内腔左侧壁上方位置固定连接有抽液机，当封隔器处于高温高压环境时，冷却壳体内部的蒸发液受热膨胀，进而推动活塞板二向上滑动，进而拉伸长弹簧二，将冷却壳体内部的冷却液体挤入抽液机内腔，并导入至螺旋管内部，对下接头位置进行冷却。

优选的，所述抽液机包括机体，所述机体的内腔转动连接有转盘，所述转盘位于机体内壁向上偏心位置，所述转盘的外壁开设有限位槽，所述限位槽设置有三组，且均匀的分别在转盘的外壁，所述限位槽的内壁滑动连接有滑块，所述滑块靠近转盘轴心的一面与限位槽内壁之间设置有弹簧三，所述滑块的另一面活动连接有刮板，所述刮板与限位槽结构相同，均为“t”字形结构，所述机体的外壁设置有导液管二，所述导液管二的左端延伸至机体的内腔，所述导液管二的右端延伸至螺旋管的入口位置，冷却液进入机体内部后，由于液压作用会推动刮板逆时针转动，进而挤压滑块和弹簧三，由于转盘处于机体的上偏心位置，使得刮板始终与机体的上侧内壁接触，因此转盘只能进行逆时针转动。

优选的，所述转盘的顶部转动连接有转杆，所述转杆的顶部延伸至胶筒囊腔的内腔并与齿轮的底部转动连接，通过转盘逆时针转动进而带动转杆逆时针转动，进而带动齿轮逆时针转动。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种不易发生渗液的密封型石油封隔器，具备以下有益效果：

1.该不易发生渗液的密封型石油封隔器，通过冷却装置和螺旋管的配合使用，防止封隔器的下接头位置受热变形，影响连接效果，且遇到障碍物时，容易发生损伤，进而影响使用效果的现象。

2.该不易发生渗液的密封型石油封隔器，通过冷却装置和保护装置的配合使用，能够对下接头冷却的同时对扩张胶筒进行支撑防护，结构间具有联动性，提高封隔器的安全性能；

3.通过保护装置运动对密封气囊内部进行充液，提高了封隔器的密封效果，增加了封隔器自动化程度；

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明加压装置和扩张胶筒内部结构示意图；

图3为本发明正面剖视图；

图4为本发明加压装置内部结构示意图；

图5为本发明扩张胶筒内部结构示意图；

图6为本发明保护装置俯视结构示意图；

图7为本发明撑板结构示意图；

图8为本发明导液装置结构示意图；

图9为本发明冷却装置内部结构示意图；

图10为本发明抽液机内部结构示意图。

图中：1、中心管；2、上接头；3、注油管；4、加压装置；5、扩张胶筒；6、冷却装置；7、下接头；8、螺旋管；9、保护装置；10、密封气囊；11、加压壳体；12、密封活塞；13、滑杆一；14、弹簧一；15、导液管一；16、胶筒囊腔；17、上安装板；18、导液装置；19、下安装板；20、转杆；21、齿轮；22、齿盘；23、弧形槽；24、撑板；25、滑槽；26、滑杆二；27、凸块；28、导液壳体；29、活塞板一；30、连杆；31、冷却壳体；32、暂存箱；33、活塞板二；34、弹簧二；35、折叠管；36、抽液机；37、机体；38、转盘；39、限位槽；40、滑块；41、弹簧三；42、刮板；43、导液管二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，一种不易发生渗液的密封型石油封隔器，包括中心管1，中心管1的顶部外壁螺纹连接有上接头2，上接头2的内部固定连接有注油管3，1的外壁相对上接头2的底部位置固定连接有加压装置4，中心管1的外壁相对加压装置4的底部位置固定连接有扩张胶筒5，中心管1的外壁相对扩张胶筒5的底部固定连接有冷却装置6，中心管1的外壁相对冷却装置6的底部固定连接有螺旋管8，中心管1的外壁相对螺旋管8位置螺纹连接有下接头7。

加压装置4包括加压壳体11，加压壳体11左右两侧内壁与中心管1的外壁之间均设置有滑杆一13，滑杆一13的外壁滑动连接有密封活塞12，密封活塞12靠近加压壳体11的一侧与加压壳体11的内壁之间设置有弹簧一14，中心管1的外壁相对密封活塞12位置开设有空槽，加压壳体11的底部左右两侧均设置有导液管一15，将封隔器下入到井内设计位置后，从注油管3内打压，液体从中心管1通过密封活塞12位置的空槽挤压密封活塞12，使密封活塞12在滑杆一13外壁滑动，进而挤压弹簧一14，液体通过导液管一15导入至扩张胶筒5内部，靠液压作用撑开胶筒囊腔16，确保其外表面紧贴井筒内壁，从而形成环形密封空间，使得封隔器处于坐封状态。

扩张胶筒5包括胶筒囊腔16，胶筒囊腔16的顶部固定连接有上安装板17，胶筒囊腔16的底部固定连接有下安装板19，胶筒囊腔16和下安装板19均套接在中心管1的外壁，扩张胶筒5的内腔相对中心管1的外壁位置活动连接有保护装置9，保护装置9的顶部设置有导液装置18，导液装置18的顶部设置有密封气囊10。

保护装置9包括齿盘22，齿盘22外壁啮合连接有齿轮21，齿盘22的外壁开设有弧形槽23，弧形槽23设置有四组，且均匀的分布在齿盘22的表面，齿盘22的底部相对弧形槽23位置固定连接有滑槽25，滑槽25的内部滑动连接有滑杆二26，滑杆二26的顶部相对弧形槽23的内壁设置有凸块27，滑杆二26远离弧形槽23的一端固定连接有撑板24，通过齿轮21逆时针转动，进而带动齿盘22顺时针转动，当齿盘22顺时针转动时会带动弧形槽23同步顺时针转动，进而带动凸块27在弧形槽23内部滑动，进而带动滑杆二26在滑槽25内向外滑动，进而推动撑板24向胶筒囊腔16内壁靠近，将胶筒囊腔16内壁撑开，抵抗外界挤压应力，对胶筒囊腔16进行保护。

导液装置18包括导液壳体28，导液壳体28内壁滑动连接有活塞板一29，活塞板一29的右侧壁固定连接有连杆30，连杆30远离活塞板一29的一端延伸至撑板24的顶部，活塞板一29的左侧壁设置有从左向右连通的单向阀，导液壳体28的上侧壁设置有从下向上连通的单向阀且与密封气囊10的底部固定连接，当撑板24向外侧移动时，会推动连杆30同步向外移动，进而带动活塞板29同步向外滑动，进而将胶筒囊腔16内部的液体经过单向阀，抽入至密封气囊10的内部，此时密封气囊10发生膨胀，对上连接板17与中心管1的连接位置进行封堵，提高扩张胶筒5与中心管1之间的气密性，防止渗液。

冷却装置6包括冷却壳体31，冷却壳体31的内腔相对中心管1的外壁滑动连接有活塞板二33，活塞板二33的底部与冷却壳体31的内壁之间储存有蒸发液，活塞板二33的顶部与冷却壳体31的内壁之间储存有冷却液，活塞板二33的底部与冷却壳体31之间设置有弹簧二34，冷却壳体31的底部固定连接有暂存箱32，暂存箱32的底部与螺旋管8的底端连通，暂存箱32的顶部设置有折叠管35，折叠管35延伸至活塞板二33位置，且其末端设置有从下向上连通的单向阀，冷却壳体31的内腔左侧壁上方位置固定连接有抽液机36，当封隔器处于高温高压环境时，冷却壳体31内部的蒸发液受热膨胀，进而推动活塞板二33向上滑动，进而拉伸长弹簧二34，将冷却壳体31内部的冷却液体挤入抽液机36内腔，并导入至螺旋管8内部，对下接头7位置进行冷却。

抽液机36包括机体37，机体37的内腔转动连接有转盘38，转盘38位于机体37内壁向上偏心位置，转盘38的外壁开设有限位槽39，限位槽39设置有三组，且均匀的分别在转盘38的外壁，限位槽39的内壁滑动连接有滑块40，滑块40靠近转盘38轴心的一面与限位槽39内壁之间设置有弹簧三41，滑块40的另一面活动连接有刮板42，刮板42与限位槽39结构相同，均为“t”字形结构，机体37的外壁设置有导液管二43，导液管二43的左端延伸至机体37的内腔，导液管二43的右端延伸至螺旋管8的入口位置，冷却液进入机体37内部后，由于液压作用会推动刮板42逆时针转动，进而挤压滑块40和弹簧三41，由于转盘38处于机体37的上偏心位置，使得刮板42始终与机体37的上侧内壁接触，因此转盘38只能进行逆时针转动。

转盘38的顶部转动连接有转杆20，转杆20的顶部延伸至胶筒囊腔16的内腔并与齿轮21的底部转动连接，通过转盘38逆时针转动进而带动转杆20逆时针转动，进而带动齿轮21逆时针转动。

工作原理：

在使用本发明时，将封隔器下入到井内设计位置后，从注油管3内打压，液体从中心管1通过密封活塞12位置的空槽挤压密封活塞12，使密封活塞12在滑杆一13外壁滑动，进而挤压弹簧一14，液体通过导液管一15导入至扩张胶筒5内部，靠液压作用撑开胶筒囊腔16，确保其外表面紧贴井筒内壁，从而形成环形密封空间，使得封隔器处于坐封状态；

当封隔器处于高温高压环境时，冷却壳体31内部的蒸发液受热膨胀，进而推动活塞板二33向上滑动，进而拉伸长弹簧二34，将冷却壳体31内部的冷却液体挤入抽液机36内腔，并导入至螺旋管8内部，对下接头7位置进行冷却；冷却液穿过螺旋管8后，重新进入暂存箱32内部待用，经过折叠管35再次导入冷却壳体31内部，实现循环使用功能；

通过冷却装置6和螺旋管8的配合使用，防止封隔器的下接头7位置受热变形，影响连接效果，且遇到障碍物时，容易发生损伤，进而影响使用效果的现象；

同时，冷却液进入机体37内部后，由于液压作用会推动刮板42逆时针转动，进而挤压滑块40和弹簧三41，由于转盘38处于机体37的上偏心位置，使得刮板42始终与机体37的上侧内壁接触，因此转盘38只能进行逆时针转动，通过转盘38逆时针转动进而带动转杆20逆时针转动，进而带动齿轮21逆时针转动，进而带动齿盘22顺时针转动，当齿盘22顺时针转动时会带动弧形槽23同步顺时针转动，进而带动凸块27在弧形槽23内部滑动，进而带动滑杆二26在滑槽25内向外滑动，进而推动撑板24向胶筒囊腔16内壁靠近，将胶筒囊腔16内壁撑开，抵抗外界挤压应力，对胶筒囊腔16进行保护；

通过冷却装置6和保护装置9的配合使用，能够对下接头7冷却的同时对扩张胶筒5进行支撑防护，结构间具有联动性，提高封隔器的安全性能；

同时，当撑板24向外侧移动时，会推动连杆30同步向外移动，进而带动活塞板29同步向外滑动，进而将胶筒囊腔16内部的液体经过单向阀，抽入至密封气囊10的内部，此时密封气囊10发生膨胀，对上连接板17与中心管1的连接位置进行封堵，提高扩张胶筒5与中心管1之间的气密性，防止渗液；

通过保护装置9运动对密封气囊10内部进行充液，提高了封隔器的密封效果，增加了封隔器自动化程度。

综上所述，该不易发生渗液的密封型石油封隔器，通过使用加压装置4对扩张胶筒5内部增加液压实现坐封，当处于高温高压状态时，通过冷却装置6和螺旋管8的配合使用，对下接头7位置进行冷却，防止封隔器的下接头7位置受热变形，影响连接效果，且遇到障碍物时，容易发生损伤，进而影响使用效果的现象，同时带动保护装置9将胶筒囊腔16内壁撑开，抵抗外界挤压应力，对胶筒囊腔16进行保护，同时带动导液装置18运动，对密封气囊10内部进行充液，提高扩张胶筒5与中心管1之间的气密性，防止渗液，结构间具有联动性，自动化程度较高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。