环保型可洗井逐级解封注水封隔器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种注水封隔器，特别涉及一种环保型可洗井逐级解封注水封隔器。
【背景技术】
[0002]目前，随着油田的开发，在同一井内需要更多的油层注水，以提高采收率。这就是油田的细分层注水，细分层注水就需要在注水井管柱上连接较多数量的封隔器，通过封隔器封隔油层，而采用的封隔器多为逐级解封封隔器，逐级解封封隔器在解封时解封力作用在单级封隔器上，不传导下一级封隔器上，单级解封力小，解封效果好。当前，各油田注水分层作业组合管柱所采用的逐级解封封隔器的逐级解封机构普遍是销钉控制，这种封隔器是通过上提管柱剪断销钉实现胶筒释放完成解封，然后继续上提管柱剪断下一级封隔器的销钉从而实现逐级解封功能。在多年的使用过程中一直存在这样的问题，如果销钉小一些，封隔器下井过程中遇阻，销钉会自动剪断使封隔器解封，进而造成管柱失效，导致无法正常分层注水；为了保证封隔器可靠，采用加大销钉的办法，这就又产生了另一个技术问题，销钉剪切力增大，使每一级封隔器解封力增大，注水管柱上连接这种封隔器使管柱成为一个整体，管柱上提力为全部封隔器解封力之和，使管柱上提力逐渐增加，致使解封困难，逐级解封功能失效，再有，这种封隔器的逐级解封机构没有密闭空间保护，在井下工作时，各零部件必然会生锈、结垢，导致逐级解封机构锈死，上提管柱时销钉不会被剪断，逐级解封功能失效。这种结构的逐级解封封隔器层间耐压能力低，套管压力大时会自动剪断解封销钉解封，使封隔器与管柱失效，既不适应细分层注水也不满足高压注水井。目前，各油田分层注水井作业所用封隔器的坐封方式多为从下向上推动活塞压缩胶筒，这种封隔器的中心管下部有进液孔，坐封时水通过进液孔进入封隔器内推动活塞压缩外心管上的胶筒完成坐封，坐封后，外心管与活塞的内、表面暴露在井内的液体中，上提管柱时，活塞和胶筒同时回到原位，封隔器完成解封。在多年的使用过程中一直出现这样的问题，由于油田井下环境复杂，水质条件差，暴露在液体中的外心管与活塞的内、外表面必然会生锈、结垢，且封隔器的使用寿命为3年以上，这就导致这种封隔器的外心管与活塞的内、外表面生锈、结垢问题更加严重，解封时，因为活塞内外表面生锈、结垢而导致不能回到原位，同时胶筒也不能回到原位，所以胶筒会卡住不动，使胶筒一直处于涨封状态，上提管柱时胶筒与套管内壁的摩擦力继续变大，导致胶筒卡井，封隔器不能解封，多级封隔器分层注水时，上提力等于全部封隔器胶筒与套管内壁的摩擦力之和，如果继续上提管柱，极易造成胶筒的损坏、破碎，并脱落于井内造成污染，在浅井分层注水时，封隔器胶筒卡井后，整体组合管柱形成柱塞，封隔器提出井口后会带出井内大量液体污染井场，在深井分层注水时，上提力过大使管柱拔不动，容易造成重大事故，增加了井场作业的安全隐患，导致大型修井，提高了作业成本，并造成很大的资源浪费。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的是为了解决现有的逐级解封封隔器在使用过程中无法正常分层注水以及解封困难的问题；
[0004]本发明的另一个目的是为了解决现有的逐级解封封隔器在使用过程中零部件容易生锈、结垢而无法使用的问题；
[0005]本发明的再一个目的是为了解决现有的逐级解封封隔器在使用过程中常常出现胶筒卡井，封隔器不能解封的问题；
[0006]本发明为了达到上述目的，解决上述问题而提供的一种环保型可洗井逐级解封注水封隔器。
[0007]本发明提供的环保型可洗井逐级解封注水封隔器包括有中心管、上接头、上心管、上外套、锁套、外心管、胶筒和下接头，其中上接头套设在中心管上，上心管设在上接头与中心管之间的内腔中，上心管上端与中心管之间相连接，上外套套设在上心管上，上外套的上端与上接头之间相连接，锁套套设在上外套的下端，锁套与中心管之间的内腔中设有卡簧，卡簧设在卡簧座上，外心管套设在中心管上，外心管的上端与卡簧座相连接，胶筒设在锁套和下接头之间，胶筒的上下两端分别设有上胶筒座和下胶筒座，下接头连接在中心管上。
[0008]上心管与上外套之间的空腔中设有脱节套和平衡活塞，其中脱节套设置在前，平衡活塞设置在后，脱节套前端的台面上设有钢球，通过钢球锁定上接头和上心管，上外套的下端开设有第一进液孔，上外套与卡簧座之间设有固定销钉进行固定连接。
[0009]卡簧上设有外卡牙，锁套的上端设有内卡牙，外卡牙与内卡牙相匹配，外卡牙与内卡牙之间能够卡紧锁定。
[0010]锁套与外心管之间的空腔中设有坐封活塞，坐封活塞设在卡簧座的下端，坐封活塞设在锁套下端的支撑台面上，上胶筒座设在锁套的下端，上胶筒座下端开设有第二进液孔。
[0011]外心管与上胶筒座之间的空腔中设有洗井阀，洗井阀的位置与上胶筒座上第二进液孔的位置相应。
[0012]胶筒设有数个，胶筒之间设有隔环。
[0013]下胶筒座与下接头之间通过锁块固定连接，锁块设在锁簧座上，下接头的上端开设有出水孔。
[0014]外心管上开设有第三进液孔、第四进液孔和第五进液孔，其中第三进液孔设在外心管的上部，第三进液孔的位置与坐封活塞的位置对应，第四进液孔的位置与洗井阀的位置对应，第五进液孔设在外心管的下部，胶筒被压缩后，第五进液孔能够与上胶筒座下端的第二进液孔相贯通，第二进液孔、第五进液孔、外心管下部与中心管之间的空腔和下接头上端的出水孔形成为洗井通道。
[0015]中心管上开设有上进液孔、中进液孔和下进液孔，其中上进液孔对应于脱节套和平衡活塞位置处，中进液孔的位置与外心管上部的第三进液孔位置对应，下进液孔的位置与外心管上的第四进液孔位置对应。
[0016]上接头、上心管、平衡活塞、上外套、卡簧座和下接头与中心管之间密封，上外套与上接头之间、卡簧座与锁套之间、上胶筒座与外心管之间以及下胶筒座与外心管之间均为密封。
[0017]本发明的工作原理:
[0018]先把本发明提供的环保型可洗井逐级解封封隔器连接在注水管柱上，下入注水井内，各操作过程如下:
[0019]坐封操作过程:通过地面连接泵车向油管内加压，水经油管进入封隔器中心管的上进液孔推动脱节套上行的同时上平衡活塞下行，使被钢球锁定的的上接头与上心管解锁，继续加压至水经中心管中进液孔、外心管上的第三进液孔进入，使坐封活塞推动锁套和上胶筒座下行，水经中心管上的下进液孔、外心管上的第四进液孔进液，洗井阀下行被关闭，同时洗井阀也推动上胶筒座直至卡簧外卡牙与锁套内卡牙相结合实现锁定，完成胶筒压缩膨胀，此时上接头与上心管完成脱开，卡簧与锁套完成锁定，坐封操作完成。
[0020]正常注水:注水压力对脱节套始终产生向上的力，脱节套的上端面顶靠在上心管下端面，对平衡活塞始终产生向下的力，两者压力平衡，中心管与上心管为螺纹连接，所以中心管的位置也就保持不变，反之套管压力大，水经上外套下端的第一进液孔将平衡活塞向上推至前端面顶靠在上心管下端面处，此时平衡活塞与上外套内端面产生压力平衡，只要保持有注水压力逐级解封机构就一直被锁定，最终保证了逐级解封机构与坐封机构的安全性和可靠性。
[0021]洗井操作过程:经泵车从套管反加压，由于封隔器坐封完成，胶筒被向下压缩，则上胶筒座下端的第二进液孔与外心管下端的第五进液孔相贯通，水经第二进液孔、第五进液孔、外心管下部与中心管之间的空腔、下接头上端的出水孔流出并进入下一级环形空间，最后经管柱底部实现反洗井循环，达到洗井目的。
[0022]解封操作过程:停止注水，上提管柱最上面的封隔