一种注水井用过电缆封隔器的制作方法

1.本公开涉及一种封隔器，具体的是油田注水井上使用的封隔器，主要应用在全过程监测与自动控制分层注水技术中，可实现对工具段封隔器的穿越，达到通信目的。


背景技术：

2.随着油田开采时间的加长，层间矛盾加大，需要进行注水井细分注水，但同时产生了测调工作量繁重的问题，为解决该问题，油田提出揽控智能注水技术，但目前油田的封隔器均没有过电缆功能。以油田现有的比较常见的y341-114封隔器为例，若要在y341-114封隔器上设计过电缆通道，则需要增加电缆通道，一方面因为工具结构空间有限，现有可以通过压缩洗井通道的方式增加电缆通道，但压缩洗井通道后的洗井排量很难保证；另一方面，封隔器内部连接管、坐封、解封机构需要各部件间相互配合，装配关系复杂，没有合适的空间在其内部增加电缆通道。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本公开提供一种注水井用过电缆封隔器，解决现有封隔器无过电缆功能以致无法有效实施油田缆控智能注水技术的问题。
4.第一方面，所述的一种注水井用过电缆封隔器，包括上接头、中心管及下接头，所述中心管连接在所述上接头与所述下接头之间，其特征在于：所述上接头与所述下接头之间还连接有内衬管；所述内衬管与所述中心管具有轴向通道；所述上接头上开有上通道，所述下接头上开有下通道；所述上通道、所述轴向通道及所述下通道连通形成过电缆通道以使电缆从封隔器中通过。
5.进一步地，所述上通道及所述下通道的入口内设置铜球及压帽；所述铜球及所述压帽，用于稳固所述电缆。
6.根据权利要求所述的注水井用过电缆封隔器，其特征在于：所述上通道及所述下通道的出口分别设置为第一喇叭口结构；所述轴向通道的两端分别设置为第二喇叭口结构；所述第一喇叭口结构及所述第二喇叭口结构对应配合以增大所述上通道及所述下通道分别与所述轴向通道的对接面积，以便增加所述电缆穿过所述过电缆通道的顺畅程度。
7.进一步地，所述封隔器还包括：洗井通道及洗井开关；所述洗井开关包括洗井凡尔组件；所述洗井凡尔组件内设平衡腔；所述平衡腔，用于蓄积洗井时的反流液体以产生液压力；
所述液压力，用于驱动所述洗井凡尔组件关闭所述洗井通道。
8.进一步地，所述洗井凡尔组件包括洗井活塞及洗井凡尔；所述洗井活塞与所述洗井凡尔之间具有间隙以形成所述平衡腔。
9.根据权利要求所述的注水井用过电缆封隔器，其特征在于：所述中心管外侧连接洗井凡尔套；所述洗井凡尔套，其下部设有注水入口并与所述中心管之间形成一个环形密封腔；所述环形密封腔内置所述洗井凡尔组件并与所述洗井通道连通；所述洗井凡尔组件，用于打开或关闭所述洗井通道。
10.进一步地，所述中心管外侧连接衬管；所述衬管与所述中心管之间形成所述洗井通道；所述衬管的下部开有洗井出口，所述洗井出口与所述洗井通道连通；所述洗井通道与所述环形密封腔连通。
11.进一步地，所述中心管外侧连接连接坐封机构；所述坐封机构，用于所述封隔器的坐封及解封。
12.根据权利要求所述的注水井用过电缆封隔器，其特征在于：所述坐封机构包括包括胶筒组件、坐封组件及解封组件；所述胶筒组件，用于通过径向膨出或径向回弹的方式实现所述坐封及所述解封；所述坐封组件，用于驱动所述胶筒组件进行所述径向膨出以实现所述坐封；所述解封组件，用于驱使所述胶筒组件从径向膨出状态进行所述径向回弹以实现所述解封。
13.进一步地，所述坐封组件包括坐封活塞套及坐封销钉；所述坐封活塞套与所述中心管之间形成坐封活塞腔；所述坐封活塞腔内置坐封活塞并与所述内衬管的中心孔连通；坐封液压通过所述中心孔进入所述坐封活塞腔以驱动所述坐封活塞带动所述坐封活塞套剪断所述坐封销钉并压缩所述胶筒组件，以使所述胶筒组件进行所述径向膨出；以及/或，所述解封组件包括解封销钉及锁定组件；所述解封销钉及所述锁定组件，用于所述封隔器进行所述坐封时锁定所述胶筒组件保持所述径向膨出状态；剪断所述解封销钉，用于解除所述锁定以使所述胶筒组件从所述径向膨出状态进行所述径向回弹。
14.本公开具有如下有益效果：本公开的注水井用过电缆封隔器，通过在中心管内侧连接内衬管以使内衬管与中心管之间形成电缆通道，同时在上下接头上设置上下通道，如此，上通道、电缆通道及下通道共同过程过电缆通道，解决现有封隔器无过电缆功能以致无法有效实施油田缆控智能注水技术的问题。另外，本公开的封隔器在洗井开关内设置了平衡腔结构，通过蓄积洗井时出现的反流液体以产生液压而及时关闭洗井通道，防止洗井机构误开。
附图说明
15.通过以下参考附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：图1是本公开实施例的注水井用过电缆封隔器结构示意图；图中：上主体1、压帽2、密封铜球3、胶圈4、洗井凡尔套5、中心管6、内衬管7、洗井活塞8、胶圈9、洗井凡尔10、洗井凡尔座11、t形盘根12、l形盘根13、胶圈14、注水座15、衬管16、隔环17、中胶筒18、边胶筒19、销钉挂20、销钉座21、坐封销钉22、坐封活塞套23、解封销钉24、锁环25、锁环定位环26、胶圈27、坐封活塞28、胶圈29、下接头30。
16.图2是图1的第一截图；图3是图1的第二截图；图4是图1的第三截图。
具体实施方式
17.以下基于实施例对本公开进行描述，但是值得说明的是，本公开并不限于这些实施例。在下文对本公开的细节描述中，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公开。
18.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公开的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
19.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。
20.图1是本公开实施例的注水井用过电缆封隔器结构示意图；图2是图1中的第一截图；如图1及图2所示：本公开实施例的注水井用过电缆封隔器，上接头1的下端内螺纹连接内衬管7、外螺纹连接洗井凡尔套5，洗井凡尔套5内螺纹连接中心管6，中心管6下端螺纹连接下接头30，中心管6与内衬管7之间设置轴向通道。本公开封隔器，增加了内衬管6，并利用内衬管6与中心管6之间的所述轴向通道作为电缆通道。
21.在图2中，上接头1上开有上通道，该上通道的出口与所述电缆通道连通，电缆可以从该上通道进入到所述电缆通道内；该上通道的入口内设置铜球3并连接压帽2，当压帽2拧入上通道的入口时，铜球3被挤压，起到稳固电缆的作用。
22.在图2中，在上通道的末端设计为第一喇叭口结构，在所述电缆通道的上端设计第二喇叭口结构，该第一喇叭口结构及第二喇叭口结构相互配合，其作用是使上通道可以与电缆通道进行良好的对接，以使电缆可以顺畅的由上通道进入到所述电缆通道内，保证电缆穿越的可靠性。
23.同理，在下接头30上开有下通道，同样在该下通道上设置压帽2及铜球3，及在所述电缆通道的下端与所述下通道进行对接的连接处设置喇叭口结构，从而保证电缆从所述电缆通道顺畅的穿越下通道并通过压帽2及铜球3进行电缆稳固。
24.本公开通过下通道、上通道及电缆通道共同构成封隔器的过电缆通道，以便达到封隔器可穿越电缆的目的，解决现有封隔器无过电缆功能以致无法有效实施油田缆控智能注水技术的问题。
25.本公开封隔器还要具备最基本的洗井和坐封功能，其中实现该洗井功能的技术方案通过图3和图4进行说明：具备洗井功能首先要具有洗井通道和洗井开关，需要进行洗井时，打开洗井开关，洗井液进入洗井通道，待洗井完毕时，关闭该洗井开关。
26.本公开的洗井开关采用洗井凡尔组件结构。在图3中，洗井凡尔套5上开有洗井入口100，洗井凡尔套5下端与注水座15连接；由注水座15、洗井凡尔套5与中心管6形成一个环形密封腔，该环形密封腔内放置洗井凡尔组件；注水座15内嵌入l形盘根13，在其末端嵌入t形盘根，l形盘根13及t形盘根与洗井凡尔组件匹配以密封环形密封腔，使得环形密封腔在非洗井状态下油套环空的液体不会进入。
27.该环形密封腔与洗井通道连通，环形密封腔与洗井凡尔组件构成洗井开关，非洗井状态下，洗井凡尔组件关闭洗井通道；当需要洗井时，洗井液从洗井入口100进入，洗井液的液压驱动洗井凡尔组件打开洗井通道，完成洗井操作。
28.本公开的洗井通道，是利用衬管16与中心管6之间的间隙形成，具体的是在衬管16的下部开有洗井出口200，洗井出口200与所述洗井通道连通，衬管16的下部螺纹连接在中心管6外侧，螺纹连接处设置密封件；衬管16的上部与中心管6之间并不建立连接关系，即衬管16的上端与中心管6之间为非密封结构，且衬管16的上端口位于环形密封腔内。非洗井状态下，洗井凡尔组件封堵洗井入口100，洗井时，在洗井液的液压作用下，洗井凡尔组件在环形密封腔内移动，洗井凡尔组件不再封堵洗井入口100，洗井液从洗井入口100经衬管16的上端口进入到洗井通道内，从洗井出口200排出，从而完成洗井作业。
29.本公开的封隔器对于洗井开关的工作原理及洗井通道的设置与现有封隔器并没有实质性的区别，区别是对于洗井凡尔组件结构的设计明显不同，原因是在实际洗井过程中，会出现封隔胶筒下部的压力高于上部压力的情况，此时，封隔胶筒下部的油套环空内的液体会从洗井出口200进入到洗井通道内，然后从洗井入口100排出的现象出现，从而造成套保密封失效。
30.原有的洗井凡尔组件，由洗井凡尔与洗井凡尔座组成为相互固定的连接结构，即二者一体运动。在非洗井状态下，洗井凡尔组件密封洗井入口100，在洗井的正常状态下，洗井凡尔组件上移打开洗井入口100，洗井液进入洗井通道完成洗井作业；但在洗井过程中，因为之前洗井凡尔组件处于打开状态，若封隔胶筒下部的压力过高时，则封隔胶筒下部的油套环空内的液体会反向的从洗井出口200反流到洗井通道内，然后从洗井入口100排出。
31.为了避免上述现象的出现，本公开设计将现有封隔器的洗井凡尔组件中的洗井凡尔拆分成洗井活塞8和洗井凡尔10两个零部件，洗井凡尔10与洗井凡尔座11螺纹连接；洗井凡尔10与洗井凡尔座11的连接件与洗井活塞8置于环形密封腔内，洗井活塞8位于洗井凡尔10的上方，洗井活塞8及洗井凡尔10外设有密封圈，洗井活塞8与洗井凡尔10之间形成一个密封的平衡腔300。洗井时，洗井活塞8随同洗井凡尔10及洗井凡尔座11一起上移，打开洗井通道，完成洗井作业；当洗井过程中出现液体反流时，反流液体进入到平衡腔300内，平衡腔300内压力升高，推动洗井凡尔10与洗井凡尔座11的连接件下移，封堵洗井入口100，避免反流液体从洗井入口100排出，防止洗井机构误开。
32.本公开封隔器实现坐封功能的技术方案通过图4进行说明：在图4中，注水座15与销钉挂20之间连接坐封组件，该坐封组件依次为边胶筒19、
隔环17、中胶筒18，隔环17、边胶筒19。销钉挂20与销钉座21由坐封销钉22连接，销钉座21与锁环定位环26由解封销钉24连接，锁环定位环26外侧设置锁环25。
33.销钉挂20与下接头30之间连接坐封活塞套23，坐封活塞套23与中心管6之间具有坐封腔，坐封活塞28位于该坐封腔内，且坐封活塞28下部的坐封腔具有与封隔器中心通孔连通的通道，具体是在中心管6及内衬管7的对应位置开孔，通过所述孔将坐封活塞28下部的坐封腔与封隔器中心通孔连通，目的用于液压通过内衬管7上端进入以使本公开的封隔器可以坐封。
34.本公开封隔器实现坐封功能的上述机构设置与现有封隔器并没有实质性的区别，本公开不在进行详细阐述。
35.下面结合附图具体说明本公开封隔器的工作过程，以便于帮助理解本公开封隔器的有益效果：1、坐封过程：将本公开封隔器与相应配水器组成的管柱按设计要求下到设计位置后，地面从油管打压，液体通过内衬管7上端进入，当压力达到15mpa时剪断坐封剪钉22, 坐封活塞28带动坐封活塞套23上行，销钉挂20上行压缩胶筒组件，使胶筒组件径向变形从而达到封隔油套环空的目的。在坐封的同时坐封活塞套23的锁紧螺纹与锁环25的锁紧螺纹对接，实现锁紧功能,使胶筒组件不能弹回原位。
36.2、洗井过程：当需洗井时,倒流程打开套管闸门注入高压流体,流体进入油套环空，然后通过洗井凡尔套5上开有的洗井入口100进入并推动洗井活塞8、洗井凡尔10、洗井凡尔座11上行,打开洗井通道，高压流体从洗井出口200通道排出，实现洗井功能。
37.当洗井过程中出现反流现象时，反流的高压流体从洗井出口200进入，沿洗井通道进入到平衡腔300内，反流的高压流体驱动洗井凡尔10及洗井凡尔座11下移关闭洗井入口100，防止洗井机构误开。
38.3、解封过程:上提过程中胶筒组件与套管之间的摩擦力作用在解封销钉24上，解封销钉24被剪断，胶筒组件回弹，完成解封操作，实现封隔器解封。
39.以上所述实施例仅为表达本公开的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本公开专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本公开的保护范围。因此，本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。