CN205000943U

CN205000943U - 一种锚瓦可取式套管封隔器

Info

Publication number: CN205000943U
Application number: CN201520633380.2U
Authority: CN
Inventors: 吴圣发; 焦阳; 孔萍; 石玉民; 罗君; 汪淼; 孙志扬
Original assignee: Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Jianghan Oilfield Co
Current assignee: China Petrochemical Corp; Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Jianghan Oilfield Co
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2025-08-21

Abstract

本实用新型公开了一种锚瓦可取式套管封隔器，它包括上接头、内中心管、套在内中心管外的外中心管、依次设置在外中心管上的坐封锁紧机构、密封机构、其特征在于：它还包括防上顶锚定机构、防下移锚定机构和解封机构，防上顶锚定机构设置在坐封锁紧机构的上方，防下移锚定机构、解封机构依次设置在密封机构的下方。本实用新型采用防上顶锚定机构与防下移锚定机构使封隔器密封机构处于不蠕动状态，保证密封可靠性的同时通过采用解封机构使封隔器又能解封，提高了本实用新型的实用性。

Description

一种锚瓦可取式套管封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种锚瓦可取式套管封隔器。

背景技术

随着大斜度井、超深井的不断钻探，特别是类似塔里木油田、西北局等一批5000～7000m深井的钻探，对封隔器的密封性能、锚定性能和可取出性能都有较高的要求。一般在这类措施施工中封隔器基本采用双向锚定封隔器或永久式封隔器进行封隔，其特点是锚定牢固，管柱不易蠕动，但存在问题是双向锚定有时易造成解封困难，或需要钻磨解封。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种能够保证措施管柱在井下高效稳定地进行工作，同时又解封容易的锚瓦可取式套管封隔器。

本实用新型所采用的技术方案为：一种锚瓦可取式套管封隔器，它包括上接头、内中心管、套在内中心管外的外中心管、依次设置在外中心管上的坐封锁紧机构、密封机构、其特征在于：它还包括防上顶锚定机构、防下移锚定机构和解封机构，防上顶锚定机构设置在坐封锁紧机构的上方，防下移锚定机构、解封机构依次设置在密封机构的下方。

按上述技术方案，在防上顶锚定机构的锚体内设有轴向传压通道，在坐封锁紧机构的外套内设置有传压孔与坐封锁紧机构的坐封活塞的活塞腔相连通，传压通道与传压孔通过连通管连通。

按上述技术方案，所述防上顶锚定机构包括锚体，在锚体上沿周向方向间隔设置有多个上顶锚爪，并通过弹簧、压板及紧固件将锚爪固定在锚体上。

按上述技术方案，防下移锚定机构包括锥体、卡瓦、卡瓦座，锥体与密封机构的胶筒座固定连接，锥体下端的楔形部位插入卡瓦上端的锥形套的插槽内，卡瓦座套装在外中心管上。

按上述技术方案，所述解封机构包括卡瓦托架和锁块，卡瓦托架通过解封销钉固定在外中心管和内中心管上，所述锁块卡装在外中心管与内中心管之间卡槽内，在内中心管位于锁块的下方设置有用于释放锁块的凹槽。

按上述技术方案，所述坐封锁紧机构为两级坐封，其包括上外套、上坐封活塞、下外套、下坐封活塞，下外套通过坐封销钉固定在密封机构的胶筒座上，形成低压限位机构，同时可以防止工具下井过程中提前坐封，胶筒座的上端设置在下坐封活塞上的台阶处，在下坐封活塞的下方设置有锁环用于与外中心管上设置的锁齿锁定。

按上述技术方案，在锁环与下坐封活塞之间设置有弹簧。

按上述技术方案，所述密封机构包括套装在外中心管上胶筒芯轴，在胶筒芯轴上依次设置上胶筒座、保护碗、端胶筒、中胶筒、下胶筒、下胶筒座。

工作时，当地层压力或施工压力大于封隔器上静液柱压力时，防上顶锚爪才撑开，起防上移作用，当时地层压力或施工压力小于封隔器上静液柱压力时，锚爪自动回收，不增加解封负荷；采用此防上顶锚定机构保障施工时的防上顶需求，又不增加解封负荷

本实用新型所取得的有益效果为：1、本实用新型采用防上顶锚定机构与防下移锚定机构使封隔器密封机构处于不蠕动状态，保证密封可靠性的同时通过采用解封机构使封隔器又能解封，提高了本实用新型的实用性。2、本实用新型考虑了胶筒的保护问题，采用防可退的锁紧机构，楔形插槽约束方式的卡瓦结构，具有较强的封隔稳定性和锚定可靠性，能为注水、堵水、酸化、压裂、测试等各种措施提供较强的封隔效果。3、上提解封时，先将封隔器密封部件松动后，锥体上行才开始强行回收卡瓦。这种分步解卡方式保证解封的顺畅进行；4、大斜度井、定向井、高温高压井或不便于机械坐封的井，采用此工具可液压坐封，密封可靠，具有永久性封隔的特征，且具有可回收性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1、上接头，2、锚体，3、5、6、8、14、15、18、19、21、23、26、31、O型圈，4、内中心管，7、沉头螺钉，9、外弹簧，10、内弹簧，11、锚爪，12、压板，13、连通管，16、外中心管，17、上外套，20、上坐封活塞，22、下外套，24、下坐封活塞，25、上胶筒座，27、弹簧，28、锁环，29、坐封剪钉，30、胶筒芯轴，32、保护碗，33、端胶筒，34、隔环，35、中胶筒，36、下胶筒座，37、锥体，38、卡瓦，39、锁紧垫圈，40、螺母，41、42、钻孔圆柱头螺钉，43、卡瓦座，44、解封剪钉，45、锁块，46、卡瓦托架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种锚瓦可取式套管封隔器，它包括上接头1、内中心管4、套在内中心管外的外中心管16、防上顶锚定机构、坐封锁紧机构、密封机构、防下移锚定机构、解封机构。

所述防上顶锚定机构包括锚体2，在锚体2上沿周向方向间隔设置有六个上顶锚爪11，并通过内、外弹簧9、10、压板12及内六角螺钉7将锚爪11固定在锚体2上，在锚体2内设有轴向传压通道，该轴向传压通道与上接头内孔相连通。

所述坐封锁紧机构为两级坐封，其包括上外套17、上坐封活塞20、下外套22、下坐封活塞24，上外套17与外中心管的上端通过螺纹连接，在上外套17上设置有传压孔与传压通道相对应，两者通过连通管13连通，连通管13与上坐封活塞20的活塞腔相连通，下外套22的上端与上外套17的下端通过螺纹连接，下端通过坐封剪钉29固定在密封机构的上胶筒座25上，形成低压限位机构，可以防止工具下井过程中提前坐封，在下坐封活塞24的下方设置有锁环28用于与外中心管上设置的锁齿锁定使封隔器处于坐封状态。在锁环28与下坐封活塞24之间设置有弹簧27，防止锁环28回弹。

所述密封机构包括套装在外中心管16上胶筒芯轴30，在胶筒芯轴30上依次设置上胶筒座25、保护碗32、端胶筒33、隔环34、中胶筒35、下胶筒、下胶筒座36，上胶筒座25的上端设置在下坐封活塞24上的台阶处并通过螺纹与下坐封活塞24相连，下胶筒座通过紧固螺钉固定在胶筒芯轴30上。

防下移锚定机构包括锥体37、卡瓦38、卡瓦座43，锥体37通过外螺纹与下胶筒座36连接，锥体37的上端与下胶筒座26螺纹连接，下端的楔形部位插入卡瓦38上端的锥形套的插槽内，卡瓦座套装在外中心管16上，锥体37、卡瓦座43用锁紧垫圈39、螺母40以及内六角圆柱头螺钉41、42连接。

所述解封机构包括卡瓦托架46和锁块45，卡瓦托架46通过解封销钉44固定在外中心管16和内中心管4的下端，所述锁块45卡装在外中心管16与内中心管4之间卡槽内，在内中心管上位于锁块的下方设置有用于释放锁块的凹槽。

在本封隔器中，同时也设置了O型密封圈3、5、6、8、14、15、18、19、21、23、26、31，以保证整个封隔器的密封性能。

工作时，将本实用新型的上接头1与措施管柱相接，管柱下到设计位置时从井口打入液体，液体压力通过井下管柱及工具上接头1内孔进入锚体2的轴向传压通道，液压经过锚体2与上外套17的连通管13进入两级活塞腔，达到额定坐封压力后，推动上坐封活塞20和下坐封活塞24下行，剪断坐封剪钉29，推动上胶筒座25和胶筒芯轴30下行压缩胶筒33、35，继续下行推动锥体37使卡瓦38锥开坐卡，坐卡后，继续压实胶筒，保障与套管充分接触，同时套在外中心管上16的锁环28入锁，下坐封活塞24与锁环28之间的弹簧27使锁环28不回弹，锁环28与外中心管16锁定，由此封隔器坐封锁定完成。当封隔器坐封后，地层压力或施工压力大于封隔器上静液柱压力时，锚爪11才撑开，起防上移作用，当地层压力或施工压力小于封隔器上静液柱压力时，锚爪11自动回收，不增加解封负荷。

当需要解封时，由于卡瓦38锚定在套管壁上，需平衡措施管柱的内外压差，使工具锚体2上的锚爪11自动回收，再上提措施管柱，带动工具上接头1和内中心管4上行，剪断解封剪钉44后，内中心管4带动外中心管16上行，同时释放锁块45，使卡瓦托架46与外中心管16失去支撑，外中心管16继续上行，带动下坐封活塞24、锁环28、上胶筒座25及胶筒芯轴30上行，胶筒33、35回收，胶筒芯轴30带动下胶筒座36和锥体37上行，让卡瓦38与套管失去支撑，完成解封过程。

Claims

1.一种锚瓦可取式套管封隔器，它包括上接头、内中心管、套在内中心管外的外中心管、依次设置在外中心管上的坐封锁紧机构、密封机构、其特征在于：它还包括防上顶锚定机构、防下移锚定机构和解封机构，防上顶锚定机构设置在坐封锁紧机构的上方，防下移锚定机构、解封机构依次设置在密封机构的下方。

2.根据权利要求1所述的一种锚瓦可取式套管封隔器，其特征在于，在防上顶锚定机构的锚体内设有轴向传压通道，在坐封锁紧机构的外套内设置有传压孔与坐封锁紧机构的坐封活塞的活塞腔相连通，传压通道与传压孔通过连通管连通。

3.根据权利要求2所述的一种锚瓦可取式套管封隔器，其特征在于，所述防上顶锚定机构包括锚体，在锚体上沿周向方向间隔设置有多个上顶锚爪，并通过弹簧、压板及紧固件将锚爪固定在锚体上。

4.根据权利要求1或2所述的一种锚瓦可取式套管封隔器，其特征在于，防下移锚定机构包括锥体、卡瓦、卡瓦座，锥体与密封机构的胶筒座固定连接，锥体下端的楔形部位插入卡瓦上端的锥形套的插槽内，卡瓦座套装在外中心管上。

5.根据权利要求1或2所述的一种锚瓦可取式套管封隔器，其特征在于，所述解封机构包括卡瓦托架和锁块，卡瓦托架通过解封销钉固定在外中心管和内中心管上，所述锁块卡装在外中心管与内中心管之间卡槽内，在内中心管位于锁块的下方设置有用于释放锁块的凹槽。

6.根据权利要求1或2所述的一种锚瓦可取式套管封隔器，其特征在于，所述坐封锁紧机构为两级坐封，其包括上外套、上坐封活塞、下外套、下坐封活塞，下外套通过坐封销钉固定在密封机构的胶筒座上，胶筒座的上端设置在下坐封活塞上的台阶处，在下坐封活塞的下方设置有锁环用于与外中心管上设置的锁齿锁定。

7.根据权利要求6所述的一种锚瓦可取式套管封隔器，其特征在于，在锁环与下坐封活塞之间设置有弹簧。

8.根据权利要求1或2所述的一种锚瓦可取式套管封隔器，其特征在于，所述密封机构包括套装在外中心管上胶筒芯轴，在胶筒芯轴上依次设置上胶筒座、保护碗、端胶筒、中胶筒、下胶筒、下胶筒座。