接头26通过锁块25连接，锁簧芯管17外壁制通过第二剪钉19固装解封套20，在解封套上部安装锁环18，锁环18外壁与锁套16内壁制有相互咬合的螺扣，连接头22与锁簧芯管17之间设置有自锁阀24，锁簧芯管17下部对应自锁阀24制有高压液进口 30。锁套16下端与连接头22上端连接有第三剪钉21。连接头22中部与自锁阀24之间连接有第四剪钉23。
[0029]逐级解封机构包括下压帽29，下压帽29与连接体27螺纹连接，下接头26外壁制有与下压帽29轴向对应的卡台37。连接体27与下接头26之间连接有第五剪钉28。下压帽内壁制有键槽，下接头内壁制有与下压帽键槽相嵌合的键38，下压帽与下接头径向固定，使下接头在封隔器正转或反转时具备了径向传递载荷的功能，防止座封后下接头旋转。
[0030]本逐级解封可洗井封隔器的工作原理为:
[0031]1.座封:封隔器下至设计深度，从油管内加高压液体，高压液体从中心管3及中心管下段14所制的液体进孔32、31进入，进入上液压缸机构及下液压缸机构，推动上活塞13与下活塞15上行，两级活塞推动控制头11及连接短外筒12上行，压缩胶筒9径向膨胀，直至胶筒9密封油套环形空间，两级活塞无法再上行时;锁紧机构锁紧，保持座封力，锁紧过程为:当下活塞15上行时，带动锁套16上行，锁套16与连接头22的第三剪钉21断开，锁套16内壁所制的母螺扣与锁簧芯管17外固装的锁环18上的公螺扣进行咬合，锁黄芯管无法回退，由此使上活塞13及下活塞15无法回退，实现锁紧，并保持座封力;放掉油管内的压力，胶筒9始终处于密封油套环空的状态，座封操作完成。
[0032]2.洗井:采用反洗井方式，洗井液由外管连接头6的洗井液进液孔35进入外管连接头6与中心管3外壁之间空腔内，推动洗井阀5上行，洗井阀5上行到上外管与中心管3之间空腔上端时，洗井通道打开，洗井液经空腔进入中心管3与外中心管10之间的空间，推动上活塞13下行，使外中心管10所制的洗井液出口 34与连接短外筒12的洗井液出口 33连通(在上活塞13及连接短外筒12上行时，其连接短外筒12的洗井液出口 33已经与外中心管10的洗井液出口 34对正)，打开出水口，洗井液进入下级油套环形空间，依次类推再由下一级封隔器的上部洗井液进口进入，绕过胶筒9部分后自下部的洗井液出口排出，最终由最后一级封隔器的管柱底部进入油管上返，实现反循环洗井，达到洗井的目的，洗井结束恢复注水，洗井阀5下行恢复密封。
[0033]3.逐级解封:在上述封隔器座封的同时，高压液体从锁簧芯管17下部的高压液体进液孔30进入自锁阀24，推动自锁阀24上行，下接头26及连接体27上的锁块25从锁孔中径向弹出，下接头26与连接体27分离，进而与中心管3断开，(中心管3与下接头26为一体时靠锁紧机构实现)，但下接头26与封隔器本体相对位置不会改变，因此座封完成时，本封隔器就具备了逐级解封功能。上提管柱时，中心管3上行，此时中心管下段14、锁簧芯管17上行，下接头26不动，第二剪钉2被剪断，解封套20下行，由解封套支撑的锁环18、与锁环18咬合的锁套16也随着下行，下活塞15、连接短外筒12、上活塞13下行退回，不再压缩胶筒9，继续上提管柱，封隔器有部分伸长，胶筒9收缩解封操作完成。
[0034]由于中心管3与下接头26在座封时已经分离，上提管柱，解封力不会传递给下接头26及下一级封隔器，上提力为单一封隔器的解封力，解封时本封隔器是在单独受力的状态下解封，只有当本封隔器完全解封，上提管柱高度超过胶筒9的压缩行程后，解封力才经下压帽29传递给下接头26及下一级封隔器。
[0035]解封力传递至下一级封隔器的过程为:解封力经上接头1、中心管3、中心管下段14、锁簧芯管17、连接头22、连接体27传递至下压帽29，下压帽29上行至下接头26的卡台37处，带动下接头26，从而带动与下接头26连接的下一级封隔器的上接头。逐次重复以上解封动作和过程，直至井内封隔器全部解封，实现了真正意义上的逐级解封。
[0036]尽管为说明目的公开的本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
【主权项】
1.一种逐级解封可洗井封隔器，其特征在于:包括主体连接机构、洗井机构、胶筒密封机构、锁紧机构及逐级解封机构，主体连接机构包括依次螺纹连接的上接头、中心管、中心管下段，及与中心管下段通过逐级解封机构连接的下接头;洗井机构包括外管连接头、洗井阀及波形弹簧，外管连接头与上接头连接，外管连接头与中心管之间设置洗井阀，洗井阀上部与上接头之间的空间安装波形弹簧，外管连接头制有洗井液入口，中心管上部对应波形弹簧位置制有高压液入口；胶筒密封机构包括外中心管、上密封阀、一组胶筒、控制头、连接短外筒、上活塞及下活塞，外中心管上部与上密封阀螺纹连接，上密封阀与外管连接头螺纹连接，外中心管外部套装一组胶筒，在胶筒下部的中心管及中心管下段外套装连接短外筒，连接短外筒上部与中心管之间设置上活塞形成上液压缸机构，连接短外筒下部与中心管下段之间设置下活塞形成下液压缸机构，连接短外筒的上端螺纹安装控制头，中心管及中心管下段对应上活塞及下活塞位置制有高压液入口，外中心管及连接短外筒上制有洗井液出口；锁紧机构包括锁套、锁簧芯管、连接头、自锁阀、连接体，锁簧芯管上端与中心管下段螺纹连接，锁簧芯管外部套装的锁套与下活塞螺纹连接，连接头上端与锁簧芯管中部螺纹连接，连接头下端与连接体螺纹连接，连接体与下接头通过锁块连接，锁簧芯管外壁制通过第二剪钉固装解封套，在解封套上部安装锁环，锁环外壁与锁套内壁制有相互咬合的螺扣，连接头与锁簧芯管之间设置有自锁阀，锁簧芯管下部对应自锁阀制有高压液进口；逐级解封机构包括下压帽，下压帽与连接体螺纹连接，下接头外壁制有与下压帽轴向对应的卡台。2.根据权利要求1所述的逐级解封可洗井封隔器，其特征在于:外管连接头上部与上连接头之间连接有第一剪钉。3.根据权利要求1所述的逐级解封可洗井封隔器，其特征在于:锁套下端与连接头上端连接有第三剪钉。4.根据权利要求1所述的逐级解封可洗井封隔器，其特征在于:所述连接头中部与自锁阀之间连接有第四剪钉。5.根据权利要求1所述的逐级解封可洗井封隔器，其特征在于:连接体与下接头之间连接有第五剪钉。6.根据权利要求1所述的逐级解封可洗井封隔器，其特征在于:所述的一组胶筒由多个胶筒及胶筒之间的隔环构成。7.根据权利要求1所述的逐级解封可洗井封隔器，其特征在于:所述的下压帽内壁制有键槽，所述的下接头内壁制有与下压帽键槽相嵌合的键，下压帽与下接头径向固定。
【专利摘要】本发明涉及一种逐级解封可洗井封隔器，其包括主体连接机构、洗井机构、胶筒密封机构、锁紧机构及逐级解封机构，主体连接机构包括依次螺纹连接的上接头、中心管、中心管下段，及与中心管下段通过逐级解封机构连接的下接头；洗井机构包括外管连接头、洗井阀及波形弹簧；胶筒密封机构包括外中心管、上密封阀、一组胶筒、控制头、连接短外筒、上活塞及下活塞；锁紧机构包括锁套、锁簧芯管、连接头、自锁阀、连接体。本发明结构设计科学合理，座封力性能可靠，解封操作简便，且满足了油田细分层、多层段分注需要的逐级解封需求，是一种具有较高创新性的逐级解封可洗井封隔器。
【IPC分类】E21B21/00, E21B33/126
【公开号】CN105464614
【申请号】CN201510955430
【发明人】张兵, 孙晓康, 吕志欣, 贾博
【申请人】天津市滨海新区龙新石油机械制造有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月16日