CN103256017A

CN103256017A - 高压注水封隔器

Info

Publication number: CN103256017A
Application number: CN 201310080911
Authority: CN
Inventors: 董乔云; 许祥红
Original assignee: YANCHENG XINYUAN PETROCHEMICAL MACHINERY CO Ltd
Current assignee: YANCHENG XINYUAN PETROCHEMICAL MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2013-08-21

Abstract

一种高压注水封隔器，主要由密封、坐封、锁紧、解封和反洗井等机构组成。所述的密封机构主要由外中心管、长胶筒、隔环、短胶筒等组成，所述的坐封机构主要由上中心管、下中心管、坐封剪钉、活塞、下缸套、下反洗套、弹簧座、弹簧、反洗阀座、外中心管、压环等组成，所述的锁紧机构主要由锁环、支撑环、锁环套等组成，所述的解封机构主要由上接头、上中心管、下中心管、下接头、解封剪钉等组成，所述的反洗井机构主要由上反洗套、中心管、外中心管、下反洗套、反洗阀座、反洗活塞等组成。克服了坐封不够可靠，封隔面积小，施工成功率低的缺点，特别适用于于高压分层注水的需要，因此具有密封性能好，封隔成功率高，有效使用期长等优点。

Description

高压注水封隔器

技术领域

本发明涉及一种密封封隔器，尤其是主要用于油田高压分注，也可用于分层试油、采油、找水、堵水、压裂、酸化和防砂等工艺措施的一种高压注水封隔器。

背景技术

随着油田的不断开发，油水井在开采和注水过程中，由于开发方案的不断调整以及受油、气、水运移、地应力、腐蚀、地质构造及施工措施诸因素的影响，使生产井原水泥环与油层窜通，为了调整吸水剖面，增加注水效果，降低油井含水率从而提高采收率，通常应用了封隔器对进行细分层注水，从而实现了在不同时期对不同层位、不同井段进行细分层注水、精细注水，当油田开采时间的延长，油层本身能量不断地被消耗，致使油层压力也随之下降，井下原油粘度增加，油井产量减少，甚至会停喷停产，造成井下残留大量死油而采不出来。为了保持或提高油层压力，实现高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油井进行注水作业。在二次采油作业中，分层配注是实现油田长期高产稳产，提高采收率的一项重要采油工艺。目前市场上同类产品封隔器，它是由单向卡瓦固定，下放压缩坐封，上提管柱解封的压缩式隔器，优点是可重复坐封，适合找漏、验套等多次坐封、解封措施；缺陷是坐封不够可靠，井愈深换向和坐封就更困难；封隔面积小，施工成功率低，特别是对多次卡封使套管壁损伤的位置，由于常规的注水封隔器高压注水时，总是冲坏反洗活塞上的O形圈或密封件，从而破坏了密封效果。密封性能差，施工成功率低，不能满足于高压分层注水的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压注水封隔器，设计了双道密封。在反洗阀座的下端直接镶嵌好密封件，不仅解决了上述坐封不够可靠，封隔面积小，施工成功率低的缺点，而且主要由密封、坐封、锁紧、解封和反洗井等机构组成，特别适用于于高压分层注水的需要，因此具有密封性能好，封隔成功率高，有效使用期长等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种高压注水封隔器，主要由密封、坐封、锁紧、解封和反洗井等机构组成。所述的密封机构主要由外中心管、长胶筒、隔环、短胶筒等组成，所述的坐封机构主要由上中心管、下中心管、坐封剪钉、活塞、下缸套、下反洗套、弹簧座、弹簧、反洗阀座、外中心管、压环等组成，所述的锁紧机构主要由锁环、支撑环、锁环套等组成，所述的解封机构主要由上接头、上中心管、下中心管、下接头、解封剪钉等组成，所述的反洗井机构主要由上反洗套、中心管、外中心管、下反洗套、反洗阀座、反洗活塞等组成。

进一步说明，一种高压注水封隔器，包括上接头、上中心管、上反洗套、压环第一密封圈、外中心管、胶筒、压环、反洗阀座、第二密封圈、反洗活塞、第三密封圈、弹簧、弹簧座、第四密封圈、下中心管、下反洗套、下缸套、活塞、锁环、支撑环、解封剪钉、锁环套、连接套、坐封剪钉、并环、并帽、下接头、密封件、下反洗孔，其特征在于所述的上接头与上中心管通过油管螺纹连接上紧，将压环的密封槽内嵌入第一密封圈后与上反洗套通过螺纹连接上紧，再将这两组合件中的上反洗套与上接头通过螺纹连接上紧。所述的反洗阀座的内外密封槽内分别嵌入第一密封圈、第二密封圈后与外中心管通过螺纹连接上紧。在外中心管上依次套上胶筒及隔环，将此组合件套在上中心管外圆上并与压环内孔配合。所述的弹簧座、弹簧及嵌入好第二密封圈、第三密封圈的反洗活塞依次装到下反洗套的内孔中，再将下反洗套与反洗阀座通过螺纹连接上紧。所述的下中心管的外密封槽内嵌入第四密封圈后与上中心管通过螺纹连接上紧。下缸套与下反洗套螺纹连接上紧。将活塞的内外密封槽内嵌入第三密封圈、第四密封圈后装进下缸套的内孔中。下接头的密封槽装上第四密封圈，中部外圆上依次套上锁环、支撑环，在支撑环的螺纹孔中分别上好解封剪钉。锁环套分别与下缸套、连接套螺纹连接上紧。并环连接到下接头中部的外螺纹上，使其外槽与连接套的孔相对后，在其螺纹孔中上好坐封剪钉，最后将并帽与下接头通过螺纹连接上紧。

进一步说明，一种高压注水封隔器，所述的第一密封圈有2只，所述的第二密封圈有5只，所述的第三密封圈有4只，所述的第四密封圈有6只。

本发明一种高压注水封隔器的工作原理在于：

当坐封时，封隔器下到设计位置后，向油管内加液压，液压通过中心管压力孔推动活塞，当压力达到一定值时，坐封剪钉被剪断。在液力作用下，活塞机构继续上行，压缩胶筒，封闭油套环空。泄压后，锁环、支撑环、锁环套组成的锁紧机构进入锁定状态，防止封隔件回弹，完成封隔器的坐封。

当洗井时，封隔器坐封后，从油套环空打压，液体从上反洗套进入，推动反洗活塞下行，打开洗井通道，洗井液经上中心管和外中心管的环形空间从下反洗套的出水孔流出，再从管柱底部进入油管并反至地面，达到反洗井的目的。泄压后，反洗活塞在弹簧的作用下复位，可关闭反洗通道。

当解封时，上提管柱，上接头带动中心管等部件上移，因密封胶筒和套管的摩擦保持不动，解封剪钉被剪断，锁紧机构失去锁紧，密封件回弹，封隔器解封。

本发明所述的一种高压注水封隔器的有益效果为：设计了双道密封。比如在反洗阀座的下端直接镶嵌好密封件，这样来自上端的高压反洗液就冲不坏此密封件。另外，在下反洗孔的结构参数上做了改进等等。可重复反洗。从而解决了常规注水封隔器只能一次反洗的技术问题，又由于采用了上中心管、下中心管、坐封剪钉、活塞、下缸套、下反洗套、弹簧座、弹簧、反洗阀座、外中心管、压环等组成坐封机构，因此密封性能好，封隔成功率高，有效使用期长；同时，由上反洗套、中心管、外中心管、下反洗套、反洗阀座、反洗活塞等组成反洗井机构，当洗井时，封隔器坐封后，从油套环空打压，液体从上反洗套进入，推动反洗活塞下行，打开洗井通道，洗井液经上中心管和外中心管的环形空间从下反洗套的出水孔流出，再从管柱底部进入油管并反至地面，达到反洗井的目的。泄压后，反洗活塞在弹簧的作用下复位，可关闭反洗通道，使封隔器密封更加可靠，施工成功率更高，具有较好的防砂、防脏、防卡功能，特别适用于高压分层注水的需要。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图11部的反洗机构部分放大图。

在图图1、图2中：

1-上接头、2-上中心管、3-上反洗套、4-压环、5-第一密封圈、6-外中心管、7-胶筒、8-压环、9-反洗阀座、10-第二密封圈、11-反洗活塞、12-第三密封圈、13-弹簧、14-弹簧座、15-第四密封圈、16-下中心管、17-下反洗套、18-下缸套、19-活塞、20-锁环、21-支撑环、22-解封剪钉、23-锁环套、24-连接套、25-坐封剪钉、26-并环、27-并帽、28-下接头、29-密封件、30-下反洗孔。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明所述的一种高压注水封隔器，包括上接头1、上中心管2、上反洗套3、压环4、第一密封圈5、外中心管6、胶筒7、压环8、反洗阀座9、第二密封圈10、反洗活塞11、第三密封圈12、弹簧13、弹簧座14、第四密封圈15、下中心管16、下反洗套17、下缸套18、活塞19、锁环20、、支撑环21、解封剪钉22、锁环套23、连接套21、坐封剪钉25、并环26、并帽27、下接头28、密封件29、下反洗孔30，其特征在于所述的上接头1与上中心管2通过油管螺纹连接上紧，将压压环4的密封槽内嵌入第一密封圈5后与上反洗套3通过螺纹连接上紧，再将这两组合件中的上反洗套3与上接头1通过螺纹连接上紧。所述的反洗阀座9的内外密封槽内分别嵌入第一密封圈5、第二密封圈10后与外中心管6通过螺纹连接上紧。在外中心管6上依次套上胶筒7及隔环8，将此组合件套在上中心管2外圆上并与压环8内孔配合。所述的弹簧座14、弹簧13及嵌入好第二密封圈10、第三密封圈12的反洗活塞11依次装到下反洗套17的内孔中，再将下反洗套17与反洗阀座9通过螺纹连接上紧。所述的下中心管16的外密封槽内嵌入第四密封圈15后与上中心管2通过螺纹连接上紧。下缸套18与下反洗套17螺纹连接上紧。将活塞19的内外密封槽内嵌入第三密封圈12、第四密封圈15后装进下缸套18的内孔中。下接头28的密封槽装上第四密封圈15，中部外圆上依次套上锁环20、支撑环21，在支撑环21的螺纹孔中分别上好解封剪钉22。锁环套23分别与下缸套18、连接套24螺纹连接上紧。并环26连接到下接头28中部的外螺纹上，使其外槽与连接套24的孔相对后，在其螺纹孔中上好坐封剪钉25，最后将并帽27与下接头28通过螺纹连接上紧。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员对其外形结构及组合方式等进行的通常变化都应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种高压注水封隔器，包括上接头、上中心管、上反洗套、压环第密封圈、外中心管、胶筒、压环反洗阀座、第二密封圈、反洗活塞、第三密封圈、弹簧、弹簧座、第四密封圈、下中心管、下反洗套、下缸套、活塞、锁环、支撑环、解封剪钉、锁环套、连接套、坐封剪钉、并环、并帽、下接头、密封件、下反洗孔，其特征是所述的上接头与上中心管通过油管螺纹连接上紧，将压环的密封槽内嵌入第一密封圈后与上反洗套通过螺纹连接上紧，将上反洗套与上接头通过螺纹连接上紧，所述的反洗阀座的内外密封槽内分别嵌入第一密封圈、第二密封圈后与外中心管通过螺纹连接上紧，在外中心管上依次套上胶筒及隔环，所述的弹簧座、弹簧及嵌入好第二密封圈、第三密封圈的反洗活塞依次装到下反洗套的内孔中，将下反洗套与反洗阀座通过螺纹连接上紧，所述的下中心管的外密封槽内嵌入第四密封圈后与上中心管通过螺纹连接上紧，下缸套与下反洗套螺纹连接上紧，将活塞的内外密封槽内嵌入第三密封圈、第四密封圈后装进下缸套的内孔中，下接头的密封槽装上第四密封圈，中部外圆上依次套上锁环、支撑环，在支撑环的螺纹孔中分别上好解封剪钉，锁环套分别与下缸套、连接套螺纹连接上紧，并环连接到下接头中部的外螺纹上，在其螺纹孔中上好坐封剪钉，将并帽与下接头通过螺纹连接上紧。

2.根据权利要求1所述的一种高压注水封隔器，其特征是所述的第一密封圈有2只，所述的第二密封圈有5只，所述的第三密封圈有4只，所述的第四密封圈有6只。