专利名称：一种封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气田开发应用的一种分隔器，其承压能力与解封力无关。
油气田开发到一定阶段，机械卡堵层位、分(选)层酸化等作业量逐渐增多。目前该类作业采用的双向卡瓦封隔器，主要是靠液压座封，其解封力与承压能力相关，解封力靠剪钉数目或剪环尺寸确定，对某些作业(如封堵水层、气举采油等)来讲，靠液压座封封隔器增加了作业程序和难度，要提高承压能力，需要增加剪钉数目或增大剪环尺寸，这往往会增加解封负荷，导致封隔器存在不能解封的危险。
本实用新型的目的在于提供一种封隔器，采用机械方式座封、解封的双向卡瓦封隔器。其能够有效地保证承压能力与解封力无关，从而克服现有技术存在的缺陷。
图1.本实用新型结构示意图图2.本实用新型中心管结构示意图图3.本实用新型上J形钩结构示意图图4.为图3的A-A剖面图图5.为图3的展开图图6.本实用新型上锥体结构示意图图7.为图6的A-A剖视图图8.本实用新型密封总成半剖视结构示意图图9.本实用新型座封后自锁机构锁定轴向上移部分(上部管柱承压时)示意图
图10.本实用新型座封后自锁机构锁定轴向上移部分(上部管柱受拉时)示意图
以下结合附图详细说明本实用新型。如
图1，中心管2上端连接上接头1，依次向下套装自锁机构总成、上卡瓦总成、上锥体总成、胶筒、下锥体总成、下卡瓦总成和下接头。
其中自锁机构总成为压帽3包含着弹簧4套装在上接头1和中心管2上，在压帽3和中心管2之间设有卡簧5。
上卡瓦总成为中心管2上套装上卡瓦座6，上卡瓦座6连接上卡瓦7，并在上卡瓦7的腔内设有卡瓦弹簧8和上卡瓦内弹簧9。
上锥体总成为套装在中心管2和上卡瓦7之间的锥体支撑环10、卡簧11上J形钩13和剪钉12以及相互连接的上锥体14、上锥体15上轨道剪钉16、胶筒座17、螺钉18、包含在胶筒座17内的压环19、密封总成20构成。
胶筒为由数段套装在胶筒座17上的长橡胶套筒21、短橡胶套筒23和隔环22构成。
衬套25套装在中心管2上，其上端与胶筒座17的下端迭错连接，下锥体24套装在衬套25上；衬套25的最下端设有卡簧33。
下卡瓦总成由套装在衬套25上的下卡瓦26和摩擦块29、下卡瓦座31组成。其中下卡瓦座31直接套在衬套25上，其外侧连接摩擦块29，在其上部设有螺钉27和上压套28；其中部设有下压套32。在摩擦块29与下卡瓦31之间的腔内设有摩擦块弹簧30；其下部与设有下轨道剪钉34的下接头35连接。
如图2，中心管2的外壁为多个台阶的管壁，其上设有剪钉孔40；其中部外壁为有四个平面的多边形管壁41。
如图3、图4、图5，上J形钩13上设有剪钉孔42，其管壁上开有J形沟槽43，在外圆360度形成连续均布的沟槽。
如图6、图7，上锥体14的上部为一锥头44；上锥体14设有六条沿轴向至其下部的竖槽45。
如图8，密封总成20由钢体46夹持密封环47和支撑环48构成。
如图9，为本实用新型的自锁机构在上部管柱受压时，自锁机构锁定轴向上移动状态；如
图10，为本实用新型的自锁机构在上部管柱受拉时，自锁机构锁定轴向上移动状态。
实施例当封隔器下井过程中，下轨道螺钉34挂在下卡瓦座31的J形钩上，中心管2上的多边形管壁41可避免封隔器中途座封。封隔器下入井内预定位置后，上提管柱，右旋再下放管柱，下轨道螺钉34从下卡瓦座31的J形钩中滑出，由于摩擦块29与套管内壁的摩擦力作用，中心管2与下卡瓦26发生相对位移，下锥体24将下卡瓦26撑开并咬在套管内壁上，中心管2继续下移。锥体支撑环10进入上锥体14内，上卡瓦7接触上锥体14后被撑开并咬在套管内壁上；同时上轨道螺钉16进入上J形钩13，压帽3压在上卡瓦座6上，中心管2的密封面与密封总成20接触，继续下放管柱，中心管2、上卡瓦7、上锥体14、上J形钩13、上轨道螺钉16、胶筒座17等同时下移，压缩胶筒完成座封。
封隔器座封后，由上J形钩、上轨道螺钉、锥体支撑环、上(下)锥体、长(短)胶筒、上(下)卡瓦、压帽、弹簧等形成自锁，并承受上压或下压。封隔器座封后，如果消除管柱重量的作用，管柱处于自由状态，被压缩的胶筒有张开的趋势，对下锥体产生向下的作用力由下卡瓦承受，对胶筒座产生向上的作用力作用在上卡瓦上。此时如果被拉伸(拉力小于紧急释放力)，中心管带动上J形钩上移，当上轨道螺钉处于上J形钩下死点时，中心管相对静止。由于弹簧的作用，压帽对于上卡瓦的预紧力依然存在，因此封隔器依然不会解封。同理封隔器承受上压差时对封隔器的作用力作用在下卡瓦上，承受下压差时对封隔器的作用力作用在上卡瓦上。
本实用新型有两种解封方式，一种是正常解封，先放下管柱，然后右旋上提，上轨道螺钉从上J形钩上脱开，继续上提管柱，卡簧将锥体支撑环从上锥体中带出来，锥体支撑环又将上卡瓦带出来，与上锥体脱开，继续上提管柱，下锥体与下卡瓦脱开，完成封隔器解封。另一种解封方式为应急解封，直接上提管柱，剪断上J形钩与中心管之间相连接的剪钉，实现封隔器解封。本实用新型正常解封时，管柱不受额外解封力，所以解封力与所承受的工作压力无关。
本实用新型的优点是1.装置结构紧凑，动作准确。2.座封可靠，解封方便。3.解封力与所承受的工作压力无关。
权利要求1.一种封隔器，包括上(下)接头、卡瓦、胶筒、摩擦块、密封环等构成，其特征在于中心管(2)上端连接上接头(1)，依次向下套装自锁机构总成、上卡瓦总成、上锥体总成、胶筒、下锥体总成、下卡瓦总成和下接头；其中自锁机构总成为压帽(3)包含着弹簧(4)套装在上接头(1)和中心管(2)上，在压帽(3)和中心管(2)之间设有卡簧(5)；上卡瓦总成为中心管(2)上套装上卡瓦座(6)，上卡瓦座(6)连接上卡瓦(7)，并在上卡瓦(7)的腔内设有卡瓦弹簧(8)和上卡瓦内弹簧(9)；上锥体总成为套装在中心管(2)和上卡瓦(7)之间的锥体支撑环(10)、卡簧(11)上J形钩(13)和剪钉(12)以及相互连接的上锥体(14)、上锥体(15)上轨道剪钉(16)、胶筒座(17)、螺钉(18)、包含在胶筒座(17)内的压环(19)、密封总成(20)构成；胶筒为由数段套装在胶筒座(17)上的长橡胶套筒(21)、短橡胶套筒(23)和隔环(22)构成；衬套(25)套装在中心管(2)上，其上端与胶筒座(17)的下端迭错连接，下锥体(24)套装在衬套(25)上；衬套(25)的最下端设有卡簧(33)；下卡瓦总成由套装在衬套(25)上的下卡瓦(26)和摩擦块(29)、下卡瓦座(31)组成；其中下卡瓦座(31)直接套在衬套(259上，其外侧连接摩擦块(29)，在其上部设有螺钉(27)和上压套(28)；其中部设有下压套(32)；在摩擦块(29)与下卡瓦(31)之间的腔内设有摩擦块弹簧(30)；其下部与设有下轨道剪钉(34)的下接头(35)连接。
2.根据权利要求1所述的一种封隔器，其特征在于中心管(2)的外壁为多个台阶的管壁，其上设有剪钉孔(40)；其中部外壁为有四个平面的多边形管壁(41)。
3.根据权利要求1所述的一种封隔器，其特征在于上J形钩(13)上设有剪钉孔(42)，其管壁上开有J形沟槽(43)，在外圆360度形成连续均布的沟槽。
4.根据权利要求1所述的一种封隔器，其特征在于上锥体(14)的上部为一锥头(44)；上锥体(14)设有六条沿轴向至其下部的竖槽(45)。
5.根据权利要求1所述的一种封隔器，其特征在于密封总成(20)由钢体(46)夹持密封环(47)和支撑环(48)构成。
专利摘要本实用新型的目的在于:提供一种封隔器,采用机械方式座封、解封的双向卡瓦封隔器。其主要由自锁机构、上(下)卡瓦、上(锥)体和胶筒构成。有效地克服了现有技术存在的缺陷。本实用新型的优点是:1.装置结构紧凑,动作准确。2.座封可靠,解封方便。3.解封力与所承受的工作压力无关。
文档编号E21B33/12GK2365393SQ9920778
公开日2000年2月23日 申请日期1999年4月14日 优先权日1999年4月14日
发明者李勇, 崔奋, 陈振杰, 刘德基, 赵杨民 申请人:吐哈石油勘探开发指挥部钻采工艺研究院