CN109025893B - 可分体式封隔器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及封隔器技术领域,是一种可分体式封隔器;其包括卡瓦锚定装置和胶筒密封装置;卡瓦锚定装置下端与胶筒密封装置的上端通过可拆装方式固定安装在一起;卡瓦锚定装置包括锚定连接芯轴和卡瓦锚定机构;胶筒密封装置包括胶筒连接芯轴和胶筒密封机构;锚定连接芯轴与胶筒连接芯轴分别为空心轴结构,锚定连接芯轴的下端外设有螺纹,胶筒连接芯轴的上端内设有螺纹。本发明结构合理而紧凑,使用方便;由于卡瓦锚定装置与胶筒密封装置采用可拆装的方式连接,可根据实际应用进行组合和拆分,有效实现多用途封隔,适用范围更广,使用更加灵活;使封隔器工具各部分功能得到充分发挥,降低了封隔器制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及封隔器技术领域,是一种可分体式封隔器。
背景技术
目前在油气田完井、修井、增产作业等施工过程中,经常需要使用封隔器封隔各种尺寸管柱与井眼之间以及管柱之间环形空间,以实现分层分段开采、控制堵水、储层改造等目的;现有使用的封隔器为满足油管与套管之间封隔使用,通常有配有胶筒密封部分和卡瓦锚定部分同时作用,才能保证封隔效果;但这种同时具备胶筒密封和卡瓦锚定功能的封隔器,在用于套管与井眼之间封隔时,只有胶筒密封部分起作用,卡瓦锚定部分则在裸眼井壁上功能受限,不仅无法起到作用,还显得该封隔器部件冗余;适用范围小、加工成本高。
发明内容
本发明提供了一种可分体式封隔器,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有使用的配有胶筒密封部分和卡瓦锚定部分的封隔器,卡瓦锚定部分在用于套管与井眼之间封隔时无法起到作用,存在部件冗余,适用范围小的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种可分体式封隔器,包括卡瓦锚定装置和胶筒密封装置;卡瓦锚定装置下端与胶筒密封装置的上端通过可拆装方式固定安装在一起。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述卡瓦锚定装置可包括锚定连接芯轴和卡瓦锚定机构;胶筒密封装置包括胶筒连接芯轴和胶筒密封机构;锚定连接芯轴与胶筒连接芯轴分别为空心轴结构,锚定连接芯轴的下端外设有螺纹,胶筒连接芯轴的上端内设有螺纹,锚定连接芯轴的下端外与胶筒连接芯轴的上端内通过螺纹固定安装在一起。
上述锚定连接芯轴可为上下两段分体式芯轴,包括上锚定连接芯轴和下锚定连接芯轴;上锚定连接芯轴的下端外设有螺纹,并通过螺纹与下锚定连接芯轴的上端内侧固定连接在一起;下锚定连接芯轴的下端外与胶筒连接芯轴的上端内通过螺纹固定安装在一起;卡瓦锚定机构包括卡瓦总成、锚定液压滑套和第一剪切销钉;所述锚定液压滑套套装在下锚定连接芯轴上,并在锚定液压滑套与下锚定连接芯轴之间安装有锚定滑套防退机构;锚定液压滑套的下端通过第一剪切销钉固定安装在下锚定连接芯轴外;锚定液压滑套的上端设有密封环台一,密封环台一密封套装在上锚定连接芯轴的下侧外;下锚定连接芯轴、上锚定连接芯轴、锚定液压滑套与密封环台一之间形成上液压密封腔,在上锚定连接芯轴上设有能使锚定连接芯轴内孔与上液压密封腔相连通的传压孔一;在锚定液压滑套上端的上锚定连接芯轴外安装有能通过锚定液压滑套上行推动开启的卡瓦总成。
上述卡瓦总成可采用双卡瓦总成,包括上卡瓦、锥体和下卡瓦;在上锚定连接芯轴的上端外设有上限位环台,在上限位环台下端的上锚定连接芯轴上套装有上卡瓦,在上卡瓦的下端的上锚定连接芯轴上通过第二剪切销钉固定安装有锥体,锥体为中间宽上下两端窄的梭形结构;在锥体下端的上锚定连接芯轴外套装有下卡瓦;在锚定液压滑套的上端固定有锚定推动连接环,下卡瓦的下端坐于锚定推动连接环上;在上卡瓦的外环面上分布有卡瓦牙,上卡瓦的下部圆周分布的切口,切口将上卡瓦下部分隔成至少了两个上卡瓦片;每个上卡瓦片的内环面均为能够与锥体上锥段匹配的锥面,并分别与上锚定连接芯轴之间形成开口向下的上环锥槽,锥体的上锥段上端置于上环锥槽下侧内;在下卡瓦的上部圆周分布的切口,切口将下卡瓦上部分隔成至少了两个下卡瓦片;每个下卡瓦片的内环面均为能够与锥体下锥段匹配的锥面,并分别与上锚定连接芯轴之间形成开口向上的下环锥槽,锥体的下锥段上端置于下环锥槽上侧内。
上述锚定滑套防退机构可包括防退环一;在锚定液压滑套下侧内设有防退环安装槽一,防退环一置于防退环安装槽一内;防退环一为开口环或多瓣组合环结构,在防退环一的外端设有外斜向下的外齿,在防退环安装槽一内设有内斜向上的限位卡齿,防退环一外齿与防退环安装槽一的限位卡齿相啮合;在下锚定连接芯轴外设有倒齿段,在下锚定连接芯轴的倒齿段外设有倒齿,在所述防退环一内端设有内斜向下的内齿,并啮合安装在倒齿段的下侧外;在限位齿的锚定液压滑套上圆周分布有径向的螺纹外孔,与螺纹外孔对应的防退环一设有径向的螺纹盲孔,在螺纹外孔和螺纹盲孔内通过螺纹固定安装有紧钉。
上述下锚定连接芯轴的下端外可设有上窄下宽的下阶梯环台一,在防退环安装槽下侧的锚定液压滑套下端设扶正槽一,锚定液压滑套通过扶正槽一卡在下阶梯环台一的窄径段上,并通过第一剪切销钉固定连接在一起。
上述胶筒连接芯轴可为上下两段分体式芯轴,包括上胶筒连接芯轴和下胶筒连接芯轴;上胶筒连接芯轴的下端外设有螺纹,并通过螺纹与下胶筒连接芯轴的上端内侧固定连接在一起;上胶筒连接芯轴的上端内与下锚定连接芯轴下端外通过螺纹固定连接在一起;胶筒密封机构包括胶筒总成、胶筒液压滑套和第三剪切销钉;所述胶筒液压滑套套装在下胶筒连接芯轴外,且在胶筒液压滑套与下胶筒连接芯轴之间安装有胶筒滑套防退机构;胶筒液压滑套的下端通过第三剪切销钉固定安装在下胶筒连接芯轴外;所述胶筒液压滑套的上端内设有密封环台二,密封环台二密封套装在上胶筒连接芯轴的下侧外;下胶筒连接芯轴、上胶筒连接芯轴、锚定液压滑套与密封环台二之间形成下液压密封腔,在上胶筒连接芯轴上设有能使胶筒连接芯轴内孔与下液压密封腔相连通的传压孔二;在胶筒液压滑套上端的上胶筒连接芯轴外安装有能通过胶筒液压滑套上行推动坐封的胶筒总成。
上述胶筒总成可包括上挡环、上护肩、上副胶筒、上箍环、主胶筒、下箍环、下副胶筒、下护肩和下挡环;在上胶筒连接芯轴的上侧外设有上宽下窄的上阶梯环台,上阶梯环台的窄段外设有螺纹,上挡环的上端内侧与上阶梯环台的窄段外侧通过螺纹固定安装在一起;在上挡环下侧的上胶筒连接芯轴外依次套装有上护肩、上副胶筒、上箍环、主胶筒、下箍环、下副胶筒和下护肩;上护肩、上副胶筒、上箍环、主胶筒、下箍环、下副胶筒和下护肩依次固定连接在一起;在下护肩的下端固定有下挡环,下挡环通过第四剪切销钉固定安装在上胶筒连接芯轴外;在胶筒液压滑套的上端固定有胶筒连接环,下挡环的下端坐于胶筒连接环上。
上述胶筒连接芯轴可为上下两段分体式芯轴,包括上胶筒连接芯轴和下胶筒连接芯轴;上胶筒连接芯轴的下端外设有螺纹,并通过螺纹与下胶筒连接芯轴的上端内侧固定连接在一起;上胶筒连接芯轴的上端内与下锚定连接芯轴下端外通过螺纹固定连接在一起;胶筒密封机构包括胶筒总成、胶筒液压滑套和第三剪切销钉;所述胶筒液压滑套套装在下胶筒连接芯轴外,且在胶筒液压滑套与下胶筒连接芯轴之间安装有胶筒滑套防退机构;胶筒液压滑套的下端通过第三剪切销钉固定安装在下胶筒连接芯轴外;所述胶筒液压滑套的上端内设有密封环台二,密封环台二密封套装在上胶筒连接芯轴的下侧外;下胶筒连接芯轴、上胶筒连接芯轴、胶筒液压滑套与密封环台二之间形成下液压密封腔,在上胶筒连接芯轴上设有能使胶筒连接芯轴内孔与下液压密封腔相连通的传压孔二;在胶筒液压滑套上端的上胶筒连接芯轴外安装有能通过胶筒液压滑套上行推动坐封的胶筒总成。
上述下胶筒连接芯轴的下侧外可设有上窄下宽的下阶梯环台二,在胶筒液压滑套下端设有扶正槽二,胶筒液压滑套通过扶正槽二卡在下阶梯环台二的窄径段上,并通过第三剪切销钉固定连接在一起。
上述上液压密封腔上方的上锚定连接芯轴与密封环台一之间固定安装有至少一道密封圈;上液压密封腔下方的下锚定连接芯轴与锚定液压滑套之间固定安装有至少一道密封圈;下液压密封腔上方的上胶筒连接芯轴与密封环台二之间固定安装有至少一道密封圈;下液压密封腔下方的胶筒液压滑套与下胶筒连接芯轴之间固定安装有至少一道密封圈。
本发明结构合理而紧凑,使用方便;由于卡瓦锚定装置与胶筒密封装置采用可拆装的方式连接,可根据实际应用进行组合和拆分,有效实现多用途封隔,适用范围更广,使用更加灵活;使封隔器工具各部分功能得到充分发挥,降低了封隔器制造成本。
附图说明
附图1为本发明最佳实施例的主视半剖结构示意图。
附图2为附图1中I处放大结构示意图。
附图3为附图1中Ⅱ处放大结构示意图。
附图中的编码分别为:1为上锚定连接芯轴,2为下锚定连接芯轴,3为锚定液压滑套,4为第一剪切销钉,5为密封环台一,6为上液压密封腔,7为传压孔一,8为上卡瓦,9为锥体,10为下卡瓦,11为上限位环台,12为第二剪切销钉,13为锚定推动连接环,14为第四剪切销钉,15为上卡瓦片,16为上环锥槽,17为下卡瓦片,18为下环锥槽,19为防退环一,20为倒齿段,21为限位卡齿,22为紧钉,23为下阶梯环台一,24为上胶筒连接芯轴,25为下胶筒连接芯轴,26为胶筒液压滑套,27为第三剪切销钉,28为密封环台二,29为下液压密封腔,30为传压孔二,31为上阶梯环台,32为上挡环,33为上护肩,34为上副胶筒,35为上箍环,36为主胶筒,37为下箍环,38为下副胶筒,39为下护肩,40为下挡环,41为胶筒连接环,42为防退环二,43为胶筒倒齿段,44为胶筒滑套限位齿,45为下阶梯环台二,46为密封圈。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
如附图1所示,该可分体式封隔器包括卡瓦锚定装置和胶筒密封装置;卡瓦锚定装置下端与胶筒密封装置的上端通过可拆装方式固定安装在一起。
其中,卡瓦锚定装置可采用现有公知能够实现卡瓦锚定功能的装置,胶筒密封装置可采用现有公知能实现坐封功能的装置,两者通过可拆装的方式连接,可根据实际应用需要进行组合或拆分;具体使用如下:
当用于油管与套管之间封隔时,可直接将组合在一起的本封隔器下入,以保证胶筒密封和卡瓦锚定同时作用,达到封隔目的;
当用于套管与井眼之间封隔时,可将卡瓦锚定装置与胶筒密封装置进行拆分开,去掉卡瓦锚定装置冗余部分,仅将胶筒密封装置的模块部分下入,便能达到套管与井眼之间封隔的目的;
由于采用这种可拆装的模块化结构,使本封隔器能够根据实际应用进行组合和拆分,有效实现多用途封隔,适用范围更广,使用更加灵活;使封隔器工具各部分功能得到充分发挥,降低了封隔器制造成本。
可根据实际需要,对上述可分体式封隔器作进一步优化或/和改进:
如附图1所示,卡瓦锚定装置包括锚定连接芯轴和卡瓦锚定机构;胶筒密封装置包括胶筒连接芯轴和胶筒密封机构;锚定连接芯轴与胶筒连接芯轴分别为空心轴结构,锚定连接芯轴的下端外设有螺纹,胶筒连接芯轴的上端内设有螺纹,锚定连接芯轴的下端外与胶筒连接芯轴的上端内通过螺纹固定安装在一起。采用螺纹连接,既能保证连接强度,还能保证连接处的密封性;拆装方便可靠,操作更加简便高效。
如附图1所示,锚定连接芯轴为上下两段分体式芯轴,包括上锚定连接芯轴1和下锚定连接芯轴2;上锚定连接芯轴1的下端外设有螺纹,并通过螺纹与下锚定连接芯轴2的上端内侧固定连接在一起;下锚定连接芯轴2的下端外与胶筒连接芯轴的上端内通过螺纹固定安装在一起;卡瓦锚定机构包括卡瓦总成、锚定液压滑套3和第一剪切销钉4;所述锚定液压滑套3套装在下锚定连接芯轴2上,并在锚定液压滑套3与下锚定连接芯轴2之间安装有锚定滑套防退机构;锚定液压滑套3的下端通过第一剪切销钉4固定安装在下锚定连接芯轴2外;锚定液压滑套3的上端设有密封环台一5,密封环台一5密封套装在上锚定连接芯轴1的下侧外;下锚定连接芯轴2、上锚定连接芯轴1、锚定液压滑套3与密封环台一5之间形成上液压密封腔6,在上锚定连接芯轴1上设有能使锚定连接芯轴内孔与上液压密封腔6相连通的传压孔一7;在锚定液压滑套3上端的上锚定连接芯轴1外安装有能通过锚定液压滑套3上行推动开启的卡瓦总成。这样的上下两段分体式芯轴的结构,对于卡瓦总成和锚定液压滑套3的拆装更加方便;使用时,通过油管内憋压,卡瓦总成在锚定液压滑套3向上的推力作用下开启,卡紧套管内壁,限制胶筒密封装置在胶筒膨胀封隔后发生的蠕变和失效,实现锚定动作,操作方便可靠。
如附图1所示,卡瓦总成采用双卡瓦总成,包括上卡瓦8、锥体9和下卡瓦10;在上锚定连接芯轴1的上端外设有上限位环台11,在上限位环台11下端的上锚定连接芯轴1上套装有上卡瓦8,在上卡瓦8的下端的上锚定连接芯轴1上通过第二剪切销钉12固定安装有锥体9,锥体9为中间宽上下两端窄的梭形结构;在锥体9下端的上锚定连接芯轴1外套装有下卡瓦10;在锚定液压滑套3的上端固定有锚定推动连接环13,下卡瓦10的下端坐于锚定推动连接环13上;在上卡瓦8的外环面上分布有卡瓦牙,上卡瓦8的下部圆周分布的切口,切口将上卡瓦8下部分隔成至少了两个上卡瓦片15;每个上卡瓦片15的内环面均为能够与锥体9上锥段匹配的锥面,并分别与上锚定连接芯轴1之间形成开口向下的上环锥槽16,锥体9的上锥段上端置于上环锥槽16下侧内;在下卡瓦10的上部圆周分布的切口,切口将下卡瓦10上部分隔成至少了两个下卡瓦片17;每个下卡瓦片17的内环面均为能够与锥体9下锥段匹配的锥面,并分别与上锚定连接芯轴1之间形成开口向上的下环锥槽18,锥体9的下锥段上端置于下环锥槽18上侧内。本封隔器采用的双卡瓦总成,其锚定效果更好。
如附图1、2所示,锚定滑套防退机构包括防退环一19;在锚定液压滑套3下侧内设有防退环安装槽一,,防退环一19置于防退环安装槽一内;防退环一19为开口环或多瓣组合环结构,在防退环一19的外端设有外斜向下的外齿,在防退环安装槽一内设有内斜向上的限位卡齿21,防退环一19外齿与防退环安装槽一的限位卡齿21相啮合;在下锚定连接芯轴2外设有倒齿段20,在下锚定连接芯轴2的倒齿段20外设有倒齿,在所述防退环一19内端设有内斜向下的内齿,并啮合安装在倒齿段20的下侧外;在限位齿21的锚定液压滑套3上圆周分布有径向的螺纹外孔,与螺纹外孔对应的防退环一19设有径向的螺纹盲孔,在螺纹外孔和螺纹盲孔内通过螺纹固定安装有紧钉22。其中,防退环一19为开口环或多瓣组合环结构,是基于安装和使用需要;安装时,先将防退环一19扣在倒齿段20下端,然后将锚定液压滑套3由上至下套至限位卡齿21啮合卡在外齿上,上紧紧钉22;使用时,防退环一19随锚定液压滑套3沿倒齿段20上行,其下锚定连接芯轴2的倒齿段20外的倒齿与防退环一19的内齿能够相互啮合,起到防退的功能;在锚定液压滑套3上的限位卡齿21与防退环一19的外齿相互啮合,能够起到将液压滑套与防退环一19轴向限位的作用;而采用齿与齿啮合的方式轴向限位,其能够增加锚定液压滑套3与防退环一19之间的承载的接触面,提高承载效果;其中,紧钉22的主要作用是将防退环一19向内顶紧,从而保证防退环一19的内齿与倒齿段20的倒齿能够有效啮合,提高防退的可靠性。
如附图1、2所示,在下锚定连接芯轴2的下端外设有上窄下宽的下阶梯环台一23,在防退环安装槽一下侧的锚定液压滑套3下端设扶正槽一,锚定液压滑套3通过扶正槽一卡在下阶梯环台一23的窄径段上,并通过第一剪切销钉4固定连接在一起。其中,下阶梯环台一23对锚定液压滑套3起到承载限位的作用;其次,在安装时,对锚定液压滑套3起到扶正居中的作用。
如附图1所示,胶筒连接芯轴为上下两段分体式芯轴,包括上胶筒连接芯轴24和下胶筒连接芯轴25;上胶筒连接芯轴24的下端外设有螺纹,并通过螺纹与下胶筒连接芯轴25的上端内侧固定连接在一起;上胶筒连接芯轴24的上端内与下锚定连接芯轴2下端外通过螺纹固定连接在一起;胶筒密封机构包括胶筒总成、胶筒液压滑套26和第三剪切销钉27;所述胶筒液压滑套26套装在下胶筒连接芯轴25外,且在胶筒液压滑套26与下胶筒连接芯轴25之间安装有胶筒滑套防退机构;胶筒液压滑套26的下端通过第三剪切销钉27固定安装在下胶筒连接芯轴25外;所述胶筒液压滑套26的上端内设有密封环台二28,密封环台二28密封套装在上胶筒连接芯轴24的下侧外;下胶筒连接芯轴25、上胶筒连接芯轴24、胶筒液压滑套26与密封环台二28之间形成下液压密封腔29,在上胶筒连接芯轴24上设有能使胶筒连接芯轴内孔与下液压密封腔29相连通的传压孔二30;在胶筒液压滑套26上端的上胶筒连接芯轴24外安装有能通过胶筒液压滑套26上行推动坐封的胶筒总成。这样的上下两段分体式芯轴的结构,对于胶筒总成和胶筒液压滑套26的拆装更加方便;使用时,通过油管内憋压,胶筒总成在胶筒液压滑套26向上的推力作用下开启,胶筒总成坐封,实现封隔;结构简单,操作方便可靠。进一步提高本封隔器的使用性能。
如附图1所示,胶筒总成包括上挡环32、上护肩33、上副胶筒34、上箍环35、主胶筒36、下箍环37、下副胶筒38、下护肩39和下挡环40;在上胶筒连接芯轴24的上侧外设有上宽下窄的上阶梯环台31,上阶梯环台31的窄段外设有螺纹,上挡环32的上端内侧与上阶梯环台31的窄段外侧通过螺纹固定安装在一起;在上挡环32下侧的上胶筒连接芯轴24外依次套装有上护肩33、上副胶筒34、上箍环35、主胶筒36、下箍环37、下副胶筒38和下护肩39;上护肩33、上副胶筒34、上箍环35、主胶筒36、下箍环37、下副胶筒38和下护肩39依次固定连接在一起;在下护肩39的下端固定有下挡环40,下挡环40通过第四剪切销钉14固定安装在上胶筒连接芯轴24外;在胶筒液压滑套26的上端固定有胶筒连接环41,下挡环40的下端坐于胶筒连接环41上。其中,第四剪切销钉14将下挡环40锁定,可有效避免胶筒总成提前坐封。
如附图1、3所示,胶筒滑套防退机构包括防退环二42;在胶筒液压滑套26的下侧内有防退环安装槽二,防退环二42置于防退环安装槽二内,防退环安装槽二内设有内斜向上的胶筒滑套限位齿44,与胶筒滑套限位齿44对应的防退环一19的外端设有外斜向下的外齿,胶筒滑套限位齿44与防退环一19的外齿相啮合限位;在下胶筒连接芯轴25外设有胶筒倒齿段43,在胶筒倒齿段43外设有倒齿,在退环二42内端设有内斜向下的内齿,并啮合安装在胶筒倒齿段43的下侧外;在胶筒液压滑套26中部设有径向的螺纹外孔,与螺纹孔对应的防退环二42设有螺纹盲孔,在螺纹外孔和螺纹盲孔内通过螺纹固定安装有紧钉22。胶筒滑套防退机构与锚定滑套防退机构的作用原理和作用效果相同,均起到防退的功能。
如附图1、3所示,在下胶筒连接芯轴25的下侧外设有上窄下宽的下阶梯环台二45,在胶筒液压滑套26下端设有扶正槽二,胶筒液压滑套26通过扶正槽二卡在下阶梯环台二45的窄径段上,并通过第三剪切销钉27固定连接在一起。其中,下阶梯环台二45对胶筒液压滑套26起到承载限位的作用;其次,在安装时,对胶筒液压滑套26起到扶正居中的作用。
如附图1所示,为进一步增加接触面之间的密封性,上液压密封腔6上方的上锚定连接芯轴1与密封环台一5之间固定安装有至少一道密封圈46;上液压密封腔6下方的下锚定连接芯轴2与锚定液压滑套3之间固定安装有至少一道密封圈46;下液压密封腔29上方的上胶筒连接芯轴24与密封环台二28之间固定安装有至少一道密封圈46。下液压密封腔29下方的胶筒液压滑套26与下胶筒连接芯轴25之间固定安装有密封圈。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
使用状态1:本发明最佳实施例用于油管与套管之间封隔过程:
预先将卡瓦锚定装置与胶筒密封装置装接在一起的本封隔器下到指定位置后管内进行憋压,压力通过传压孔一7和传压孔二30分别传入上液压密封腔6和下液压密封腔29,锚定液压滑套3和胶筒液压滑套26分别受到一轴向推力,当压力增大使轴向推力大于第一剪切销钉4、第三剪切销钉27的剪切极限时,第一剪切销钉4和第三剪切销钉27同时被剪断,锚定液压滑套3与胶筒液压滑套26一起轴向移动,推动下卡瓦10沿锥体9锥面上移,在此过程中第二剪切销钉12发生剪切破坏,锥体9锥面开始挤压上卡瓦8内锥面,上卡瓦8、下卡瓦10在锚定液压滑套3的推挤力作用下,上卡瓦片15和下卡瓦片17向外打开变形实现锚定;在卡瓦锚定装置实现锚定的同时,胶筒液压滑套26与胶筒连接环41向上轴向移动,当推力达到一定值时,第四剪切销钉14发生剪切破坏,下挡环40在胶筒液压滑套26的推力作用下开始推挤下副胶筒38、主胶筒36和上副胶筒34,下副胶筒38、主胶筒36和上副胶筒34在下挡环40推挤力作用下被压缩并向外***,实现坐封;其中,防退环一19和防退环二42使卡瓦和胶筒保持锚定坐封状态。
使用状态2:本发明最佳实施例用于套管与井眼之间封隔过程:
预先将卡瓦锚定装置拆除,只用胶筒密封装置作为封隔工具下入到指定位置,胶筒密封装置的使用过程,与上述用于油管与套管之间封隔过程中的胶筒密封装置的使用过程相同。
Claims (7)
1.一种可分体式封隔器,其特征在于包括卡瓦锚定装置和胶筒密封装置;卡瓦锚定装置下端与胶筒密封装置的上端通过可拆装方式固定安装在一起,卡瓦锚定装置包括锚定连接芯轴和卡瓦锚定机构;胶筒密封装置包括胶筒连接芯轴和胶筒密封机构;锚定连接芯轴与胶筒连接芯轴分别为空心轴结构,锚定连接芯轴的下端外设有螺纹,胶筒连接芯轴的上端内设有螺纹,锚定连接芯轴的下端外与胶筒连接芯轴的上端内通过螺纹固定安装在一起,锚定连接芯轴为上下两段分体式芯轴,包括上锚定连接芯轴和下锚定连接芯轴;上锚定连接芯轴的下端外设有螺纹,并通过螺纹与下锚定连接芯轴的上端内侧固定连接在一起;下锚定连接芯轴的下端外与胶筒连接芯轴的上端内通过螺纹固定安装在一起;卡瓦锚定机构包括卡瓦总成、锚定液压滑套和第一剪切销钉;所述锚定液压滑套套装在下锚定连接芯轴上,并在锚定液压滑套与下锚定连接芯轴之间安装有锚定滑套防退机构;锚定液压滑套的下端通过第一剪切销钉固定安装在下锚定连接芯轴外;锚定液压滑套的上端设有密封环台一,密封环台一密封套装在上锚定连接芯轴的下侧外;下锚定连接芯轴、上锚定连接芯轴、锚定液压滑套与密封环台一之间形成上液压密封腔,在上锚定连接芯轴上设有能使锚定连接芯轴内孔与上液压密封腔相连通的传压孔一;在锚定液压滑套上端的上锚定连接芯轴外安装有能通过锚定液压滑套上行推动开启的卡瓦总成,卡瓦总成采用双卡瓦总成,包括上卡瓦、锥体和下卡瓦;在上锚定连接芯轴的上端外设有上限位环台,在上限位环台下端的上锚定连接芯轴上套装有上卡瓦,在上卡瓦的下端的上锚定连接芯轴上通过第二剪切销钉固定安装有锥体,锥体为中间宽上下两端窄的梭形结构;在锥体下端的上锚定连接芯轴外套装有下卡瓦;在锚定液压滑套的上端固定有锚定推动连接环,下卡瓦的下端坐于锚定推动连接环上;在上卡瓦的外环面上分布有卡瓦牙,上卡瓦的下部圆周分布的切口,切口将上卡瓦下部分隔成至少了两个上卡瓦片;每个上卡瓦片的内环面均为能够与锥体上锥段匹配的锥面,并分别与上锚定连接芯轴之间形成开口向下的上环锥槽,锥体的上锥段上端置于上环锥槽下侧内;在下卡瓦的上部圆周分布的切口,切口将下卡瓦上部分隔成至少了两个下卡瓦片;每个下卡瓦片的内环面均为能够与锥体下锥段匹配的锥面,并分别与上锚定连接芯轴之间形成开口向上的下环锥槽,锥体的下锥段上端置于下环锥槽上侧内。
2.根据权利要求1所述的可分体式封隔器,其特征在于锚定滑套防退机构包括防退环一;在锚定液压滑套下侧内设有防退环安装槽一,防退环一置于防退环安装槽一内;防退环一为开口环或多瓣组合环结构,在防退环一的外端设有外斜向下的外齿,在防退环安装槽一内设有内斜向上的限位卡齿,防退环一外齿与防退环安装槽一的限位卡齿相啮合;在下锚定连接芯轴外设有倒齿段,在下锚定连接芯轴的倒齿段外设有倒齿,在所述防退环一内端设有内斜向下的内齿,并啮合安装在倒齿段的下侧外;在限位齿的锚定液压滑套上圆周分布有径向的螺纹外孔,与螺纹外孔对应的防退环一设有径向的螺纹盲孔,在螺纹外孔和螺纹盲孔内通过螺纹固定安装有紧钉。
3.根据权利要求2所述的可分体式封隔器,其特征在于下锚定连接芯轴的下端外设有上窄下宽的下阶梯环台一,在防退环安装槽下侧的锚定液压滑套下端设扶正槽一,锚定液压滑套通过扶正槽一卡在下阶梯环台一的窄径段上,并通过第一剪切销钉固定连接在一起。
4.根据权利要求1或2或3所述的可分体式封隔器,其特征在于胶筒连接芯轴为上下两段分体式芯轴,包括上胶筒连接芯轴和下胶筒连接芯轴;上胶筒连接芯轴的下端外设有螺纹,并通过螺纹与下胶筒连接芯轴的上端内侧固定连接在一起;上胶筒连接芯轴的上端内与下锚定连接芯轴下端外通过螺纹固定连接在一起;胶筒密封机构包括胶筒总成、胶筒液压滑套和第三剪切销钉;所述胶筒液压滑套套装在下胶筒连接芯轴外,且在胶筒液压滑套与下胶筒连接芯轴之间安装有胶筒滑套防退机构;胶筒液压滑套的下端通过第三剪切销钉固定安装在下胶筒连接芯轴外;所述胶筒液压滑套的上端内设有密封环台二,密封环台二密封套装在上胶筒连接芯轴的下侧外;下胶筒连接芯轴、上胶筒连接芯轴、锚定液压滑套与密封环台二之间形成下液压密封腔,在上胶筒连接芯轴上设有能使胶筒连接芯轴内孔与下液压密封腔相连通的传压孔二;在胶筒液压滑套上端的上胶筒连接芯轴外安装有能通过胶筒液压滑套上行推动坐封的胶筒总成。
5.根据权利要求4所述的可分体式封隔器,其特征在于胶筒总成包括上挡环、上护肩、上副胶筒、上箍环、主胶筒、下箍环、下副胶筒、下护肩和下挡环;在上胶筒连接芯轴的上侧外设有上宽下窄的上阶梯环台,上阶梯环台的窄段外设有螺纹,上挡环的上端内侧与上阶梯环台的窄段外侧通过螺纹固定安装在一起;在上挡环下侧的上胶筒连接芯轴外依次套装有上护肩、上副胶筒、上箍环、主胶筒、下箍环、下副胶筒和下护肩;上护肩、上副胶筒、上箍环、主胶筒、下箍环、下副胶筒和下护肩依次固定连接在一起;在下护肩的下端固定有下挡环,下挡环通过第四剪切销钉固定安装在上胶筒连接芯轴外;在胶筒液压滑套的上端固定有胶筒连接环,下挡环的下端坐于胶筒连接环上。
6.根据权利要求5所述的可分体式封隔器,其特征在于胶筒滑套防退机构包括防退环二;在胶筒液压滑套的下侧内有防退环安装槽,防退环二置于防退环安装槽内,防退环安装槽的内设有内斜向上的胶筒滑套限位齿,与胶筒滑套限位齿对应的防退环一的外端设有外斜向下的外齿,胶筒滑套限位齿与防退环一的外齿相啮合限位;在下胶筒连接芯轴外设有胶筒倒齿段,在胶筒倒齿段外设有倒齿,在退环二内端设有内斜向下的内齿,并啮合安装在胶筒倒齿段的下侧外;在胶筒液压滑套中部设有径向的螺纹外孔,与螺纹孔对应的防退环二设有螺纹盲孔,在螺纹外孔和螺纹盲孔内通过螺纹固定安装有紧钉。
7.根据权利要求6所述的可分体式封隔器,其特征在于下胶筒连接芯轴的下侧外设有上窄下宽的下阶梯环台二,在胶筒液压滑套下端设有扶正槽二,胶筒液压滑套通过扶正槽二卡在下阶梯环台二的窄径段上,并通过第三剪切销钉固定连接在一起;或/和,上液压密封腔上方的上锚定连接芯轴与密封环台一之间固定安装有至少一道密封圈;上液压密封腔下方的下锚定连接芯轴与锚定液压滑套之间固定安装有至少一道密封圈;下液压密封腔上方的上胶筒连接芯轴与密封环台二之间固定安装有至少一道密封圈;下液压密封腔下方的胶筒液压滑套与下胶筒连接芯轴之间固定安装有至少一道密封圈。
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