CN107345478A - 一种双向挤压式封隔机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双向挤压式封隔机构，包括中心管、胶筒，还包括上压缩套、支撑套、下压缩环，所述支撑套紧套在中心管外壁，所述胶筒套在支撑套外侧，所述胶筒上下两端分别设置上压缩套、下压缩环，其中上压缩套下端呈楔形并向下一直***支撑套与胶筒之间的环空，其中下压缩环上端也呈楔形并向上一直***上压缩套和胶筒之间。所述中心管上下端分别连接上接头和下接头，所述中心管和下接头之间形成活塞腔并设置坐封活塞，中心管内腔与活塞腔连通，坐封活塞上端顶住调节环下端面。该封隔机构采用楔形压缩结构，胶筒坐封时不仅受到上下压缩套的轴向压力，而且受到楔形圆周径向压力，从而得到更高的环空密封能力与耐压能力。
Description
技术领域
本发明涉及油田用封隔机构，具体地说是一种双向挤压式封隔机构。
背景技术
我国油田大部分多是非均质多油层油藏，层间矛盾突出，为使各层系均衡采油，注采工艺常常采用分层系进行开发，封隔机构是分层开发的关键工具。由于开发油田的油藏多数是疏松出砂的砂岩油藏，需要分层防砂后，留下大通径井眼，实现随后的分层注水或分层采油的控制，但常规的单向压缩式封隔机构，对于需要封隔机构封隔油套环空的分层密封、轴向耐压能力更高时，如挤压充填或压裂充填防砂工艺，由于钻井井眼与生产套管尺寸的限制，封隔机构胶筒在较小的活塞面积条件下，靠坐封活塞轴向单向挤压封隔机构胶筒，而实现油套环空密封的压力有限，分层封隔的效果欠佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双向挤压式封隔机构，双向挤压式封隔机构的上压缩套、下压缩环底部采用楔形压缩结构，坐封时胶筒同时受轴向与径向的双向挤压，使胶筒更紧密的贴紧套管内壁，使油管与套管之间的环空封隔能力与耐压能力高；尤其是在小直径井眼、坐封活塞面积小的情况下，较小的活塞压力便能实现更好的油管与套管之间的环空密封能力。双向挤压式封隔机构坐封、解封结构简单、可靠。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种双向挤压式封隔机构，包括中心管、胶筒，还包括上压缩套、支撑套、下压缩环，所述支撑套紧套在中心管外壁，所述胶筒套在支撑套外侧，所述胶筒上下两端分别设置上压缩套、下压缩环，其中上压缩套下端呈楔形并向下一直***支撑套与胶筒之间的环空，其中下压缩环上端也呈楔形并向上一直***上压缩套和胶筒之间，所述下压缩环底部连接调节环，所述中心管上下端分别连接上接头和下接头，所述中心管和下接头之间形成活塞腔并设置坐封活塞，中心管内腔与活塞腔连通，坐封活塞上端顶住调节环下端面。
所述上压缩套上方设置解封套，并且解封套与上压缩套之间通过解封剪钉暂时连接固定，所述中心管上部有一突肩固定解封套。
所述上压缩套、下压缩环相互之间用坐封剪钉暂时连接固定。
所述支撑套和下压缩环之间设置锁环，锁环同时位于调节环之上。
所述坐封活塞内外均有O形密封圈。
所述上接头上端连接上油管，所述下接头下端通过油管接箍连接下油管。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
该机构的上压缩套、下压缩环底部带楔形结构，在油管内打压坐封时，胶筒在坐封活塞压力作用下，同时承受轴向压缩与锲形径向压缩的双向挤压，胶筒紧密贴紧套管内壁，使油管与套管间的环空密封、分层封隔能力更强；尤其是在小直径井眼、坐封活塞面积小的情况下，较小的活塞压力便能实现良好的油管与套管之间的环空密封、分层封隔能力。
附图说明
图1是一种双向挤压式封隔机构的结构示意图。
图中：上油管1、套管2、上接头3、解封套4、解封剪钉5、支撑套6、中心管7、上压缩套8、胶筒9、坐封剪钉10、下压缩环11、锁环12、调节环13、下接头14、坐封活塞15、O形密封圈16、油管节箍17、下油管18。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
根据图1，一种双向挤压式封隔机构，所述上接头3、解封套4、解封剪钉5、支撑套6、中心管7、上压缩套8、胶筒9、坐封剪钉10、下压缩环11、锁环12、调节环13、下接头14、坐封活塞15、O形密封圈16组成双向挤压式封隔机构，该机构用油管扣上部与上油管1、下部与下油管18连接，置于套管2内。所述中心管7用螺纹上部连接上接头3、下部连接下接头14；所述支撑套4在中心管7之外，用螺纹上部连接解封套4，下部连接调节环13；所述解封套4在上接头3与上压缩套8之间，解封套4上钻有一定数量的螺纹孔，内装解封剪钉5与上压缩套8上的上部槽相接；所述胶筒8在上压缩套8与下压缩环11之间，所述下压缩环11钻有一定数量的螺纹孔，内装坐封剪钉10与上压缩套8上的下部槽相接，所述锁环12在支撑套6之外、下压缩环11之内及调节环13之上；所述坐封活塞15在中心管7之外、下接头14之内及调节环13之下；所述坐封活塞15内外均有O形密封圈16。
本发明所述中心管7下部钻有一小孔，当从油管1内打压，油管1内压力通过小孔推动坐封活塞15，在一定的坐封活塞压力下，坐封剪钉10被剪短后，继续推动调节环13、锁环12、下压缩环11上行，胶筒9在下压缩环11、上压缩套8的挤压下坐封，实现胶筒对油管与套管环空的封隔分层，单向运动的锁环12牙与支撑套6上的牙互相啮合，固定下压缩环11，在坐封压力泄掉后，胶筒仍处于压缩坐封状态。
本发明所述中心管7上部有一突肩固定解封套4，当上提油管时，上拉上接头3、中心管7，继而通过中心管突肩结构上拉解封套4、支撑套6，胶筒9与套管2内部摩擦力阻止其向上运动，当上拉力大于解封剪钉5的剪切力上，解封剪钉5被剪断，上接头3、中心管7、解封套4、支撑套6一起向上移动，挤压胶筒的压力卸掉，胶筒9自动回缩解封。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。
Claims (6)
1.一种双向挤压式封隔机构，包括中心管、胶筒，其特征在于，还包括上压缩套、支撑套、下压缩环，所述支撑套紧套在中心管外壁，所述胶筒套在支撑套外侧，所述胶筒上下两端分别设置上压缩套、下压缩环，其中上压缩套下端呈楔形并向下一直***支撑套与胶筒之间的环空，其中下压缩环上端也呈楔形并向上一直***上压缩套和胶筒之间，所述下压缩环底部连接调节环，所述中心管上下端分别连接上接头和下接头，所述中心管和下接头之间形成活塞腔并设置坐封活塞，中心管内腔与活塞腔连通，坐封活塞上端顶住调节环下端面。
2.根据权利要求1所述的一种双向挤压式封隔机构，其特征在于，所述上压缩套上方设置解封套，并且解封套与上压缩套之间通过解封剪钉暂时连接固定，所述中心管上部有一突肩固定解封套。
3.根据权利要求1或2所述的一种双向挤压式封隔机构，其特征在于，所述上压缩套、下压缩环相互之间用坐封剪钉暂时连接固定。
4.根据权利要求1所述的一种双向挤压式封隔机构，其特征在于，所述支撑套和下压缩环之间设置锁环，锁环同时位于调节环之上。
5.根据权利要求1所述的一种双向挤压式封隔机构，其特征在于，所述坐封活塞内外均有O形密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种双向挤压式封隔机构，其特征在于，所述上接头上端连接上油管，所述下接头下端通过油管接箍连接下油管。
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