一种大通径可穿越注水封隔器的制作方法

本发明属于石油天然气开采领域井下用的注水封隔器，具体涉及一种大通径可穿越注水封隔器。

背景技术：

1、在现代油气开采中，注水就是把合格水质的水通过高压注水泵加压后经过注水井注入油层，在整个油层内人工建立起水压驱动方式，恢复和保持油层压力的一整套工艺。许多情况下，一口注水井需要维持整个油田区块的产出驱动压力，因此在此过程中注入水的流量和压力需要维持。且在现代注水井中，智能工具的使用，又提出了新的要求：为井下电缆、光纤等其他管线提供穿越通道。目前还没有可同时满足高流通量，耐高压，可穿越要求的井下用的注水封隔器。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述现有技术问题，提供一种注水通径大，耐压高，可穿越的大通径可穿越注水封隔器。

2、实现本发明目的采用的技术方案如下：

3、本发明提供的大通径可穿越注水封隔器，其外形尺寸：最大直径至少为150mm，长度至少为1500mm，包括本体部分，座封锁紧部分，密封部分，锚定部分，解封部分；所述本体部分包括设有主通道和位于主通道旁边的第一穿越通道的管柱中心管和与管柱中心管下端连接的短节；所述座封锁紧部分包括套装在管柱中心管外形成第一液压传递通道的外筒、套设在外筒和管柱中心管之间的第一液压传递通道内可以轴向滑动的锁筒、设在所述锁筒和外筒之间的锁环；所述密封部分包括位于所述锁筒下端依次套装在管柱中心管上的隔环和胶桶；所述锚定部分包括上段锚定部分和下段锚定部分，所述上段锚定部分包括沿所述管柱中心管上部外壁环形布置的与管柱中心管的主通道连通的活塞腔、设在活塞腔内可以径向伸缩的具有弹性的圆卡瓦；所述下段锚定部分包括套装在位于所述密封部分下端管柱中心管上的上座体和下座体、设在上座体和下座体之间的若干可以径向伸缩的具有弹性的卡瓦，所述卡瓦与上座体及下座体之间均为锥面配合；所述解封部分包括套装在所述管柱中心管外且套设在所述下座体内的尾筒、位于所述尾筒与下座体之间套装在所述管柱中心管外的轴向弹簧；所述尾筒上设有与所述管柱中心管的第一穿越通道对应的第二穿越通道。

4、所述主通道和第一穿越通道偏心设在管柱中心管上。

5、所述外筒上端与管柱中心管螺纹连接，并设有紧定螺钉防松，外筒下端和锁筒之间设有第一剪切螺钉。

6、所述锁环是中间开槽的薄圆环，呈c字形状，所述锁环与锁筒和外筒之间分别通过锯齿螺纹连接。

7、所述外筒的上端与管柱中心管之间、锁筒的上端与外筒之间分别设有第一o型圈，与外筒内部的光滑面形成密封；所述锁筒下端与管柱中心管之间设有第二o型圈，与管柱中心管外部的光滑面上形成密封；所述管柱中心管位于两个第一o型圈之间的管壁上设有径向通孔，构成所述第一液压传递通道。

8、所述管柱中心管上部外壁环形布置有若干圆孔槽，所述圆卡瓦安装在圆孔槽内，圆卡瓦外侧装有第三o型圈，与管柱中心管的圆孔槽光滑内面形成所述活塞腔；所述圆孔槽底部设有径向小孔与所述主通道相通形成第二液压传递通道，圆卡瓦朝外一端为锯齿型，并且开有导向槽；挡板置于圆卡瓦的导向槽内，并两端有螺钉固定在上述管柱中心管上；挡板与圆卡瓦之间安装有第一塔弹簧。

9、所述卡瓦上面罩有套设在上座体和下座体之间的卡瓦筒，卡瓦筒与卡瓦之间设有第二塔弹簧，所述卡瓦筒的筒壁上与所述卡瓦对应开有四个与卡瓦的槽口对应的“日”字形缺口；卡瓦筒上下两端分别与上座体、下座体设有第二剪切螺钉限位，卡瓦筒上设有第一腰型槽与下座体上第一导向螺钉配合。

10、所述管柱中心管和尾筒设有对应的剪切槽，剪切槽内安装有剪切条；所述下座体与尾筒对应开有沿圆周的与剪切条对应的第一侧开槽和第二侧开槽，下座体上设有第二腰型槽与尾筒上第二导向螺钉配合。

11、有益效果

12、本发明封隔器采用液压坐封，上提解封的工作方式，具备采油/注水主通道及电缆、测试管线或加药管线等的穿越通道。本发明的管柱中心管轴向贯穿整个产品，其内部分布偏心的轴向贯穿的主通道和其他穿越通道,其他各功能部分套装在管柱中心管外，整体功能结构紧凑，油管主通道通径空间大。通过管柱中心管壁上的径向开孔，从油管通道分别引向上段锚定部分和锁紧活塞的油压在油管压力下持续作用，使锚定和密封持续可靠。

13、本发明注水封隔器工作可靠、结构巧妙、主通经大、锚定力强、维修方便，适用于需要大通径进行注水作业的油井，也可适用于智能工具作业。

14、下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

技术特征：

1.一种大通径可穿越注水封隔器，其外形尺寸：最大直径至少为150mm，长度至少为1500mm，其特征是包括本体部分，座封锁紧部分，密封部分，锚定部分，解封部分；所述本体部分包括设有主通道和位于主通道旁边的第一穿越通道的管柱中心管和与管柱中心管下端连接的短节；所述座封锁紧部分包括套装在管柱中心管外形成第一液压传递通道的外筒、套设在外筒和管柱中心管之间的第一液压传递通道内可以轴向滑动的锁筒、设在所述锁筒和外筒之间的锁环；所述密封部分包括位于所述锁筒下端依次套装在管柱中心管上的隔环和胶桶；所述锚定部分包括上段锚定部分和下段锚定部分，所述上段锚定部分包括沿所述管柱中心管上部外壁环形布置的与管柱中心管的主通道连通的活塞腔、设在活塞腔内可以径向伸缩的具有弹性的圆卡瓦；所述下段锚定部分包括套装在位于所述密封部分下端管柱中心管上的上座体和下座体、设在上座体和下座体之间的若干可以径向伸缩的具有弹性的卡瓦，所述卡瓦与上座体及下座体之间均为锥面配合；所述解封部分包括套装在所述管柱中心管外且套设在所述下座体内的尾筒、位于所述尾筒与下座体之间套装在所述管柱中心管外的轴向弹簧；所述尾筒上设有与所述管柱中心管的第一穿越通道对应的第二穿越通道。

2.根据权利要求1所述的大通径可穿越注水封隔器，其特征是所述主通道和第一穿越通道偏心设在管柱中心管上。

3.根据权利要求1所述的大通径可穿越注水封隔器，其特征是所述外筒上端与管柱中心管螺纹连接，并设有紧定螺钉防松，外筒下端和锁筒之间设有第一剪切螺钉。

4.根据权利要求1所述的大通径可穿越注水封隔器，其特征是所述锁环是中间开槽的薄圆环，呈c字形状，所述锁环与锁筒和外筒之间分别通过锯齿螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的大通径可穿越注水封隔器，其特征是所述外筒的上端与管柱中心管之间、锁筒的上端与外筒之间分别设有第一o型圈，与外筒内部的光滑面形成密封；所述锁筒下端与管柱中心管之间设有第二o型圈，与管柱中心管外部的光滑面上形成密封；所述管柱中心管位于两个第一o型圈之间的管壁上设有径向通孔，构成所述第一液压传递通道。

6.根据权利要求1所述的大通径可穿越注水封隔器，其特征是所述管柱中心管上部外壁环形布置有若干圆孔槽，所述圆卡瓦安装在圆孔槽内，圆卡瓦外侧装有第三o型圈，与管柱中心管的圆孔槽光滑内面形成所述活塞腔；所述圆孔槽底部设有径向小孔与所述主通道相通形成第二液压传递通道，圆卡瓦朝外一端为锯齿型，并且开有导向槽；挡板置于圆卡瓦的导向槽内，并两端有螺钉固定在上述管柱中心管上；挡板与圆卡瓦之间安装有第一塔弹簧。

7.根据权利要求1所述的大通径可穿越注水封隔器，其特征是所述卡瓦上面罩有套设在上座体和下座体之间的卡瓦筒，卡瓦筒与卡瓦之间设有第二塔弹簧，所述卡瓦筒的筒壁上与所述卡瓦对应开有四个与卡瓦的槽口对应的“日”字形缺口；卡瓦筒上下两端分别与上座体、下座体设有第二剪切螺钉限位，卡瓦筒上设有第一腰型槽与下座体上第一导向螺钉配合。

8.根据权利要求1所述的大通径可穿越注水封隔器，其特征是所述管柱中心管和尾筒设有对应的剪切槽，剪切槽内安装有剪切条；所述下座体与尾筒对应开有沿圆周的与剪切条对应的第一侧开槽和第二侧开槽，下座体上设有第二腰型槽与尾筒上第二导向螺钉配合。

技术总结
本发明公开了一种大通径可穿越注水封隔器，包括本体部分，座封锁紧部分，密封部分，锚定部分，解封部分；所述本体部分包括设有主通道和位于主通道旁边的第一穿越通道的管柱中心管和与管柱中心管下端连接的短节。本发明封隔器采用液压坐封，上提解封的工作方式，具备采油/注水主通道及电缆、测试管线或加药管线等的穿越通道。本发明的管柱中心管轴向贯穿整个产品，其内部分布偏心的轴向贯穿的主通道和其他穿越通道,其他各功能部分套装在管柱中心管外，整体功能结构紧凑，油管主通道通径空间大。通过管柱中心管壁上的径向开孔，从油管通道分别引向上段锚定部分和锁紧活塞的油压在油管压力下持续作用，使锚定和密封持续可靠。

技术研发人员：施宇,王柳,刘铁明,肖源泓,杜刚,施博文
受保护的技术使用者：湖南唯科拓石油科技服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19