CN103046893A - 复合胶筒封隔器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合胶筒封隔器，包括芯管和套设于芯管上的轴向压缩装置和胶筒组件，其中胶筒组件由压涨胶筒和遇液膨胀胶筒组成。本发明的复合胶筒封隔器具有坐封迅速且坐封时间长的特点。

Description

复合胶筒封隔器
技术领域
本发明涉及石油行业在固完井、增产作业或采油施工过程中用于封隔环空的井下工具技术领域，具体地说是一种复合胶筒封隔器。
背景技术
在现有技术中的封隔器通过液压或者机械压缩的方式挤压封隔胶筒实现坐封。该类型封隔器在石油固完井、采油、增产的等领域已经得到了广泛应用。该封隔器的优点之一是：坐封速度快，其缺点之一是:长期井下作业过程中易出现密封失效。
有鉴于此，本发明人积极加以研究和创新，最终发明了一种结构新颖的复合胶筒封隔器，以解决现有技术中存在的问题，使其更加具有实用性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种复合胶筒封隔器，具有坐封迅速且长期有效密封的特点。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
复合胶筒封隔器，包括芯管和套设于芯管上的轴向压缩装置和胶筒组件，其中胶筒组件由压涨胶筒和遇液膨胀胶筒组成。
进一步，所述遇液膨胀胶筒包括硫化橡胶筒和套于其端部的金属环。
进一步，所述压涨胶筒的两侧分别设有遇液膨胀胶筒，且压涨胶筒与遇液膨胀胶筒之间设有隔环。
进一步，所述隔环与芯管之间设有密封环。
进一步，所述芯管的两端分别螺纹连接第一接头和第二接头，第一接头与第二接头之间依次套设有压缩缸、活塞、止退环、挡环、胶筒组件和挡环，活塞和压缩缸之间通过剪切销钉固定，压缩缸、活塞和芯管之间形成环形压缩腔，芯管上具有连通环形压缩腔的径向通孔，止退环为向胶筒组件方向单向移动的开口环，位于活塞端部的凹槽内。
进一步，所述芯管上具有向胶筒组件方向倾斜的齿牙，止退环上具有与芯管上的齿牙相配合，且倾斜方向相反的牙纹。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明解决压涨式封隔器无法实现长期有效密封的技术难题。本发明的复合胶筒封隔器兼具快速坐封及长期有效封隔的特点，从而降低普通压涨式封隔器长期井下作业失效风险，降低了钻完井作业日费高的问题，从而节约了作业成本。
附图说明
图1为本发明的复合胶筒封隔器的结构剖图；
图2为图1中I部，即止退环与芯管相结合部的放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明的复合胶筒封隔器的结构剖图。如图1所述，复合胶筒封隔器，包括芯管2和套设于芯管上的轴向压缩装置和胶筒组件，其中胶筒组件由压涨胶筒10和压涨胶筒10两侧的第一遇液膨胀胶筒8和第二遇液膨胀胶筒8＇组成。其中，第一遇液膨胀胶筒8和第二遇液膨胀胶筒8＇分别由硫化橡胶筒81和套于其端部的金属环82构成，由橡胶硫化在金属环82上而成。
芯管2的两端分别螺纹连接第一接头1和第二接头11，第一接头1与第二接头11之间的芯管2上依次套设有压缩缸3、活塞4、止退环6、第一挡环7、胶筒组件和第二挡环17。活塞4和压缩缸3之间通过剪切销钉5固定。剪切销钉5为四个，在周向上均匀分布。活塞4的一端伸入压缩缸3和芯管2之间，并与压缩缸3和芯管2之间分别设置密封环，实现密封滑动连接。同样为实现密封，压缩缸3与芯管2之间也设有密封圈。压缩缸3、活塞4和芯管2之间形成环形压缩腔12，芯管2上具有连通环形压缩腔12的径向通孔13。止退环6位于活塞4端部的凹槽内。可以有效减小长度尺寸，并延长止退环6的使用寿命。止退环6为向胶筒组件方向单向移动的开口环。图2为止退环6与芯管2相结合部的放大图。如图2所示，芯管2上具有向胶筒组件方向倾斜的齿牙，止退环6上具有与芯管2上的齿牙相配合，且倾斜方向相反的牙纹。由于止退环6为开口环，且止退环6与芯管2之间相配合的倾斜的齿牙和牙纹，使止退环6具备单向自锁功能。压涨胶筒10的两侧分别设有第一遇液膨胀胶筒8和第二遇液膨胀胶筒8＇，第一遇液膨胀胶筒8与压涨胶筒10之间设有第一隔环9，压涨胶筒10与第二遇液膨胀胶筒8＇之间设有第二隔环9＇。第一隔环9和第二隔环9＇与芯管2之间分别设有密封环。
本发明的工作过程如下：本发明的复合胶筒封隔器下入井后，向芯管2内加压，并通过径向通孔13进入到环形压缩腔12作用于活塞4，达到设定压力后剪切销钉5剪断，活塞4带动止退环6移动，最终压缩压涨胶筒10和两个遇液膨胀胶筒8、8＇，压涨胶筒10外径增大，从而实现环空封隔，由于止退环6与芯轴2之间相配合的倾斜的齿牙和牙纹，且止退环6为1开口环，所以止退环6可以沿齿牙的斜面单向移动，起到止退、锁死活塞4作用；当封隔时间较长胶筒与环空之间出现密封间隙时，两个遇液膨胀胶筒8、8＇由于与井下流体接触，体积可进一步膨胀，起到自补偿作用，提高密封能力，实现自补偿目的。延长了封隔时间。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.复合胶筒封隔器，包括芯管和套设于芯管上的轴向压缩装置和胶筒组件，其特征在于，其中胶筒组件由压涨胶筒和遇液膨胀胶筒组成。
2.根据权利要求1所述的复合胶筒封隔器，其特征在于，所述遇液膨胀胶筒包括硫化橡胶筒和套于其端部的金属环。
3.根据权利要求1所述的复合胶筒封隔器，其特征在于，所述压涨胶筒的两侧分别设有遇液膨胀胶筒，且压涨胶筒与遇液膨胀胶筒之间设有隔环。
4.根据权利要求3所述的复合胶筒封隔器，其特征在于，所述隔环与芯管之间设有密封环。
5.根据权利要求1所述的复合胶筒封隔器，其特征在于，所述芯管的两端分别螺纹连接第一接头和第二接头，第一接头与第二接头之间依次套设有压缩缸、活塞、止退环、挡环、胶筒组件和挡环，活塞和压缩缸之间通过剪切销钉固定，压缩缸、活塞和芯管之间形成环形压缩腔，芯管上具有连通环形压缩腔的径向通孔，止退环为向胶筒组件方向单向移动的开口环，位于活塞端部的凹槽内。
6.根据权利要求5所述的复合胶筒封隔器，其特征在于，所述芯管上具有向胶筒组件方向倾斜的齿牙，止退环上具有与芯管上的齿牙相配合，且倾斜方向相反的牙纹。
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