申请/专利权人：东营市昌瑞石油机械配件有限责任公司

申请日：2018-01-09

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN107989570B

主分类号：E21B33/127

分类号：E21B33/127;E21B33/1295

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2018.11.06#专利申请权的转移;2018.06.01#实质审查的生效;2018.05.04#公开

摘要：一种沉砂封隔器，由上接头1、锁紧总成、密封总成和锚定总成组成。其中，锁紧总成包括锁紧机构、座封机构、解封机构、丢手机构四个部分。本发明的沉砂封隔器采用液压座封和丢手，采用常规工具打捞，上提管柱解封并带有封隔件所及机构，具有大通径、座封牢固、安全可靠，结构紧凑的优点，广泛满足了各种直井、大斜度井、水平井悬挂对配套工具匹配尺寸和工艺措施的要求。

主权项：1.一种沉砂封隔器，由上接头（1）、锁紧总成、密封总成和锚定总成组成，其中，锁紧总成包括锁紧机构、座封机构、解封机构、丢手机构四个部分，所述上接头（1）内部与内管（2）螺纹连接，外部与外管（3）螺纹连接，所述内管（2）和所述外管（3）之间形成环形的活塞腔，活塞（4）和活塞（5）密封设置在所述活塞腔内，所述活塞（4）和活塞（5）之间的活塞腔对应的内管上设有与活塞腔相通的通孔，液压油通过所述通孔进入活塞腔，所述活塞（5）下部依次设有连接环（7）和固定环（9），所述连接环（7）与所述活塞（5）螺纹连接，锁块（6）和锁块（8）分别设置在所述活塞（4）和活塞（5）之间以及所述连接环（7）和固定环（9）之间，所述固定环（9）下部与座封管（12）螺纹连接，打捞头（10）位于所述内管（2）和所述座封管（12）之间，所述打捞头（10）底部与上部内管（13）及解封套（17）相接，所述解封套（17）位于所述上部内管（13）内，两者通过解封剪钉连接，所述上部内管（13）上部外表面凸槽齿嵌外螺纹与锁环（14）齿嵌内螺纹组成步进齿合座封锁定，凹槽与打捞头（10）的槽爪相配合，所述锁环（14）设置在锁环座（15）内，所述锁环（14）和所述锁环座（15）一部分位于所述座封管（12）的台阶内，一部分位于缸套16和所述上部内管13之间，所述缸套16和所述座封管12相接，所述上部内管（13）下部与所述缸套（16）之间设有解封锁块套（18），所述解封锁块套（18）的锁槽内设有解封锁块（19），其上部顶入所述上部内管（13）内，所述解封套（17）、上部内管（13）和解封锁块套（18）均与中心管连接套（20）相接，所述中心管连接套（20）另一端连接下部内管（23）和下部外管（24），所述缸套（16）与所述中心管连接套（20）和所述下部外管（24）之间通过座封剪钉固定，以上部件相互连接，相互作用，组成了所述座封、锁紧、解封机构，丢手活塞（11）位于所述内管（2）内部，通过丢手剪钉与所述内管（2）固定，所述丢手活塞（11）底部为向内突出的斜面，所述丢手活塞（11）底部外周面连接丢手控制套（21），下部连接丢手套（22），共同组成所述丢手机构，所述丢手套（22）下端设置有6瓣带左旋螺旋的螺纹爪，该丢手套通过剪钉与丢手控制套连接，该丢手控制套能被丢手活塞顶开，所述缸套（16）下端连接座封环（25），座封环（25）下部与胶筒（27）、胶筒隔环（26）、胶筒（27）依次相接组成所述密封总成。

全文数据：一种沉砂封隔器技术领域[0001]本发明涉及封隔器，尤其涉及一种沉砂封隔器。背景技术[0002]水平井和大斜度井是增加井眼与油层接触面积，提高油层采收率的一种有效方法。这种油井类型在开采成本较高的海上油田和滩海油田大量应用。同时水平井相比直井而言，地应力的分布更加不均匀，这大大增加了油井出砂的概率。为了实现对水平井防砂，现有技术中通常采用金属棉滤砂管，即用丢手筑汽封隔器悬挂金属棉滤砂管防砂。由于油井出砂严重，转周期作业时，经常需要大排量冲砂。常规封隔器由于内通径小，无法实现大排量冲砂，因而限制了金属棉滤砂管的应用。同时，在现有技术的封隔器中，存在封隔器未座封就出现丢手的风险。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种沉砂封隔器，具有大通径，安全可靠的优点，满足了直井、大斜度井、水平悬挂滤砂管的使用要求。[0004]本发明的目的通过以下技术方案得以实现：[0005]本发明提供一种沉砂封隔器，由上接头、锁紧总成、密封总成和锚定总成组成。其中，锁紧总成包括锁紧机构、座封机构、解封机构、丢手机构四个部分。所述上接头内部与内管螺纹连接，外部与外管螺纹连接，所述内管和所述外管之间形成环形的活塞腔，活塞一和活塞二密封设置在所述活塞腔内，所述活塞一和所述活塞二之间的活塞腔对应的内管上设有与活塞腔相通的通孔，液压油通过所述通孔进入活塞腔。所述活塞二下部依次设有连接环和固定环，所述连接环与所述活塞螺纹连接，锁块和分别设置在所述活塞一和所述活塞二之间以及所述连接环和固定环之间。所述固定环下部与座封管螺纹连接，打捞头位于所述内管和所述座封管之间，所述打捞头底部与上部内管及解封套相接，所述解封套位于所述上部内管内，两者通过解封剪钉连接。所述上部内管上部外表面凸槽齿嵌外螺纹与锁环齿嵌内螺纹组成步进齿合座封锁定，凹槽与打捞头的槽爪相配合，所述锁环设置在锁环座内，所述锁环和所述锁环座一部分位于所述座封管的台阶内，一部分位于缸套和所述上部内之间，所述缸套和所述座封管相接，所述上部内管下部与所述缸套之间设有解封锁块套，所述解封锁块套的锁槽内设有解封锁块，其上部顶入所述上部内管内。所述解封套、上部中心管和解封锁块套均与中心管连接套相接，所述中心管连接套另一端连接下部内管和下部外管，所述缸套与所述中心管连接套和所述下部外管之间通过座封剪钉固定。以上部件相互连接，相互作用，组成了所述座封、锁紧、解封机构。[0006]进一步地，丢手活塞位于所述内管内部，通过丢手剪钉与所述内管固定，所述丢手活塞底部为向内突出的斜面，所述丢手活塞底部外周面连接丢手控制套，下部连接丢手^共同组成所述丢手机构。所述丢手套下端设置有6瓣带左旋螺旋的螺纹爪，该丢手套通过剪钉与丢手控制套连接，该丢手控制套能被丢手活塞顶开。[0007]进一步地，所述缸套下端连接座封环，座封环下部与胶筒、胶筒隔环、胶筒依次相接组成所述密封总成。[0008]进一步地，上锥体上部分分别与所述胶筒和所述下部外管相接，下部锥面与所述卡瓦锥面相配合，所述卡瓦另一锥面与下锥体的上锥面相配合，卡瓦套与所述上锥体、所述下锥体的外凸台相接，由均布在所述卡瓦和所述卡瓦套之间的片弹簧制成，组成所述锚定总成。[0009]本发明的沉砂封隔器与以往的丢手封隔器相比较，存在以下优点：（1能够避免提前丢手问题。本发明的丢手活塞采用斜面的形式，能保证丢手工作的压差大于座封所需的压差，从而只有在座封完成之后继续加压才能实现丢手，确保了丢手过程在封隔器座封完成后进行。（2采用斜面式的丢手活塞，不同投球也可实现封隔器的顺利丢手。（3锁紧装置与锁环配合，使锁环只能单向移动，反向锁紧，压紧胶筒和卡瓦，防止回弹。（4设置多级锁块装置，保证座封、解封过程的安全可靠。（5具有较大通径，广泛满足了各种直井、大斜度井、水平井悬挂对配套工具匹配尺寸和工艺措施的要求。（6结构紧凑，组装方便，易于加工。附图说明[0010]图1为本发明的一种沉砂封隔器的结构示意图。[0011]图中：1-上接头;2-内管;3-外管;4-活塞;5-活塞;6-锁块;7-连接环;8-锁块;9-固定环；10-打捞头；11-丢手活塞；12-座封管；13-上部内管；14-锁环；15-锁环座；16-缸套；17-解封套;18-解封锁块套;19-解封锁块;20-中心管连接套;21-丢手控制套;22-丢手套；23-下部内管;24-下部外管;25-座封环;26-胶筒隔环;27-胶筒;28-上锥体;29-卡瓦套；30_卡瓦;31-片弹簧;32-下锥体。具体实施方式[0012]下面结合附图对本发明的实施例进行说明。[0013]根据图1，本发明的沉砂封隔器由上接头1、锁紧总成、密封总成和锚定总成组成。其中，锁紧总成包括锁紧机构、座封机构、解封机构、丢手机构四个部分。上接头1内部与内管2螺纹连接，外部与外管3螺纹连接，内管2和外管3之间形成环形的活塞腔，活塞4和活塞5密封设置在活塞腔内，活塞4和5之间的活塞腔对应的内管上设有与活塞腔相通的通孔，液压油通过通孔进入活塞腔。活塞5下部依次设有连接环7和固定环9,连接环7与活塞5螺纹连接，锁块6和8分别设置在活塞4和5之间以及连接环7和固定环9之间。固定环9下部与座封管12螺纹连接，打捞头10位于内管2和座封管12之间，打捞头10底部与上部内管13及解封套17相接，解封套17位于上部内管13内，两者通过解封剪钉连接。上部内管13上部外表面凸槽齿嵌外螺纹与锁环14齿嵌内螺纹组成步进齿合座封锁定，凹槽与打捞头10的槽爪相配合，锁环14设置在锁环座15内，锁环14和锁环座15—部分位于座封管12的台阶内，一部分位于缸套16和上部内管13之间，缸套16和座封管12相接，上部内管13下部与缸套16之间设有解封锁块套18,解封锁块套18的锁槽内设有解封锁块19,其上部顶入上部内管13内。解封套17、上部中心管13和解封锁块套18均与中心管连接套20相接，中心管连接套2〇另一端连接下部内管23和下部外管24,缸套16与中心管连接套20和下部外管24之间通过座封剪钉固定。以上部件相互连接，相互作用，组成了座封、锁紧、解封机构。丢手活塞11位于内管2内部，通过丢手剪钉与内管2固定，丢手活塞22底部为向内突出的斜面，丢手活塞22底部外周面连接丢手控制套21，下部连接丢手套22,共同组成丢手机构。丢手套22下端设置有6瓣带左旋螺旋的螺纹爪，该丢手套通过剪钉与丢手控制套连接，该丢手控制套能被丢手活塞顶开。[0014]缸套16下端连接座封环25,座封环25下部与胶筒27、胶筒隔环26、胶筒27依次相接组成密封总成。上锥体28上部分分别与胶筒27和下部外管24相接，下部锥面与卡瓦30锥面相配合，卡瓦30另一锥面与下锥体32的上锥面相配合，卡瓦套29与上锥体28、下锥体32的外凸台相接，由均布在卡瓦30和卡瓦套29之间的片弹簧31制成，组成锚定总成。[0015]本发明的沉砂封隔器作用过程如下。[0016]座封：将沉砂封隔器下到设计位置后，从油管投入钢球（大斜度、水平井无需投球），油管小排量蹩压，打压数值依次为5MPa、8MPa、lOMPa、12MPa、15MPa，中间各稳压3分钟。液压通过内管2的通孔进入活塞4和活塞5之间的活塞腔内，作用于活塞4和5上，使活塞4上移，活塞5下移，推动座封管12,座封管12相对于打捞头10向下移动，推动锁环14、锁环套I5、缸套16向下移动，座封剪钉被剪断，从而推动座封环25、胶筒27、胶筒26、上椎体28整体向下移动，卡瓦套29受上锥体的作用力径向外张，完成卡瓦套29与套管的锚定。继续加压，胶筒27被压缩，封隔油管与套管的环形空间，实现密封。同时锁环14在锁环套15上向下运动，实现锁紧，防止胶筒回缩。[0017]丢手：当压力达到一定值时，丢手活塞11受压力相对于内管2向下移动，丢手剪钉被剪断，丢手控制套21被丢手活塞11顶开，丢手套22的螺纹爪松开，实现丢手。[0018]解封:下入打携工具携住打携头10，上提管柱，打捞头1〇相对于内管2上移，解封剪钉被剪断。打捞头10的底部凸台顶入锁环14内径，锁环14与上部内管13齿嵌螺纹脱离，实现解封。继续上提管柱，打捞头10带动座封管12、缸套16、座封环25向上移动。胶筒27失去压缩力，自行恢复原状;上锥体28上行，卡瓦3〇失去制成并在弹簧片作用下回缩，脱离套管内壁，封隔器完全解封，即可顺利起出。

权利要求：1.一种沉砂封隔器，由上接头a、锁紧总成、密封总成和锚定总成组成，其中，锁紧总成包括锁紧机构、座封机构、解封机构、丢手机构四个部分，所述上接头（1内部与内管2螺纹连接，外部与外管3螺纹连接，所述内管2和所述外管3之间形成环形的活塞腔，活塞⑷和活塞⑸密封设置在所述活塞腔内，所述活塞⑷和⑸之间的活塞腔对应的内管上设有与活塞腔相通的通孔，液压油通过所述通孔进入活塞腔，所述活塞5下部依次设有连接环7和固定环9，所述连接环⑺与所述活塞⑸螺纹连接，锁块⑹和⑻分别设置在所述活塞⑷和5之间以及所述连接环⑺和固定环⑼之间，所述固定环⑼下部与座封管12螺纹连接，打捞头（10位于所述内管⑵和所述座封管12之间，所述打捞头（1〇底部与上部内管（13及解封套（17相接，所述解封套（17位于所述上部内管（1¾内，两者通过解封剪钉连接，所述上部内管（13上部外表面凸槽齿嵌外螺纹与锁环（14齿嵌内螺纹组成步进齿合座封锁定，凹槽与打捞头（1〇的槽爪相配合，所述锁环（14设置在锁环座15内，所述锁环（14和所述锁环座（15—部分位于所述座封管（12的台阶内，一部分位于缸套（16和所述上部内管（13之间，所述缸套（16和所述座封管（12相接，所述上部内管（13下部与所述缸套（16之间设有解封锁块套（18，所述解封锁块套18的锁槽内设有解封锁块（19，其上部顶入所述上部内管（13内，所述解封套（1乃、上部中心管（13和解封锁块套18均与中心管连接套20相接，所述中心管连接套20另一端连接下部内管2¾和下部外管24，所述缸套（16与所述中心管连接套20和所述下部外管24之间通过座封剪钉固定，以上部件相互连接，相互作用，组成了所述座封、锁紧、解封机构。2.根据权利要求1的沉砂封隔器，其特征在于:丢手活塞（11位于所述内管2内部，通过丢手剪钉与所述内管⑵固定，所述丢手活塞2¾底部为向内突出的斜面，所述丢手活塞22底部外周面连接丢手控制套21，下部连接丢手套22，共同组成所述丢手机构，所述丢手套22下端设置有6瓣带左旋螺旋的螺纹爪，该丢手套通过剪钉与丢手控制套连接，该丢手控制套能被丢手活塞顶开。3.根据权利要求1的沉砂封隔器，其特征在于:所述缸套（16下端连接座封环25，座封环25下部与胶筒27、胶筒隔环26、胶筒27依次相接组成所述密封总成。4.根据权利要求1的沉砂封隔器，其特征在于:上锥体28上部分分别与所述胶筒27和所述下部外管24相接，下部锥面与所述卡瓦3〇锥面相配合，所述卡瓦3〇另一锥面与下锥体32的上锥面相配合，卡瓦套29与所述上锥体28、所述下锥体32的外凸台相接，由均布在所述卡瓦30和所述卡瓦套29之间的片弹簧31制成，组成所述锚定总成。

百度查询： 东营市昌瑞石油机械配件有限责任公司 一种沉砂封隔器

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