[發明專利]自坐封式油管堵塞器

有效

• 申請號: 201110051816.3
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102654043A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 高廣啟;魏斌;羅文莉;安申法;馬珍福;付增;宋輝輝;岳振玉;金鑫
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院
• 主分類號: E21B33/1295
• 分類號: E21B33/1295;E21B33/128
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 李夫壽

技術領域

本發明涉及石油工業井下作業的油水井井控設備，特別涉及一種自坐封式油管堵塞器。

背景技術

目前，石油工業井下作業的油水井井控設備的油管堵塞方法及設備，多采用空心管或連續管將堵塞器輸送至油管預定深度，通過空心管或連續管地面井口打壓使堵塞器坐封，密封油管。這種油管堵塞器為石油工業井下作業的油水井井控發揮了作用，但這種油水井堵塞器存在著如下的缺點或不足：①坐封后，膠筒密封力、卡瓦卡緊力是固定的，無法改變；②若堵塞器恰好坐封于油管的結垢位置，則卡瓦不能卡緊油管本體，若在提油管過程中，水垢松動或脫落，卡瓦和膠筒也會隨之松動，一方面會造成油管密封不嚴，另一方面卡瓦未能卡住油管本體，堵塞器從油管中飛出，釀成事；③堵塞油管工序復雜，導致作業成本提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種自坐封式油管堵塞器，采用下活塞之上下形成壓力腔和常壓空氣腔的結構，利用井內液柱壓力和井口回壓與常壓空氣腔的壓差實現堵塞器的坐封，由于井內壓力一直存在，即使堵塞器卡瓦所卡緊的水垢脫落，堵塞器卡瓦依然可以繼續坐封，有效地克服或避免上述現有技術中存在的缺點或不足。

本發明所述的自坐封式油管堵塞器，包括上卡瓦托、O型密封圈、外中心管、內中心管、卡瓦、卡瓦托、鎖球、膠筒、坐封剪釘、膠筒壓帽、缸套、開口卡環、上活塞、進液口、下活塞、尾套管。所述內中心管外安裝有外中心管，外中心管外順次安裝有上卡瓦托、卡瓦、卡瓦托、膠筒、膠筒壓帽、缸套、上活塞，尾套管相連于上活塞上，下活塞安裝于內中心管和尾套管之間，下活塞之上形成壓力腔，下活塞之下形成常壓空氣腔。

其中，所述外中心管一端設有外凸臺，該外凸臺上設有外螺紋，與上卡瓦托的內螺紋相連接。所述內中心管一端設有外凸臺。所述外中心管中下部設有鎖球孔，鎖球孔中安裝有鎖球。所述卡瓦托的下部設有螺孔，該螺孔與外中心管的鎖球孔相對應，該螺孔中安裝有鎖球固定螺釘。所述膠筒壓帽、內中心管和外中心管相對應的位置設有安裝坐封剪釘的孔。所述上活塞上部與缸套相連接，下部與尾套管相連接。所述上活塞下部設有內臺階，該內臺階與內中心管相接觸并由O型密封圈相密封。所述開口卡環的下表面與上活塞的上表面相接觸，開口卡環上表面的斜面處與缸套的斜面處相配合，開口卡環的外表面設有單向齒，與外中心管上的單向齒相嚙合。所述尾套管底端為盲孔結構。

本發明與現有技術相比較具有如下優點：

1、可長時間密封油管。當本發明的自坐封式油管堵塞器投入井中后，堵塞器壓力腔受井內液柱壓力和井口回壓的作用下下活塞下移，下活塞帶動內中心管下移，內中心管與外中心管之間有坐封剪釘固定，當內中心管所受的力大于坐封剪釘的剪切應力時，內中心管與外中心管之間產生相對運動，坐封剪釘剪斷，下活塞在液柱壓力作用下繼續下移，使內中心管上端緊貼于外中心管上端，當內中心管向下運行到位后，鎖球滾動至內中心管的凹槽部位，鎖球失效，從而使卡瓦托可自由運動；與此同時，液柱壓力和井口回壓推動活塞壓縮常壓空氣腔，開口卡環與外中心管上的單向齒發生相對運動。液柱壓力和井口回壓繼續推動下活塞下移，下活塞帶動內中心管與尾套管體產生相對運動，內中心管推動卡瓦沿卡瓦托軌跡運動，使卡瓦張開，將堵塞器錨定在油管內壁上。卡瓦錨定后，液壓腔中的液柱壓力和井口回壓推動下活塞運動所需的力遠遠大于推動上活塞壓縮膠筒所需的力。因此，液柱壓力和井口回壓推動上活塞上移，壓縮膠筒，下活塞與尾套管產生相對運動，繼續壓縮常壓空氣腔，而開口卡環則繼續在外中心管的單向齒上運動，直至膠筒壓縮到位，卡環鎖緊外中心管與尾套管，使其不能發生相對運動，?膠筒一直處于壓縮狀態，從而可長時間密封油管。

2、具有再次密封作用，避免安全隱患。若卡瓦卡于油管結垢位置，且提油管過程中，水垢脫落，則卡瓦與油管內壁之間仍有少許空間，此時，由于液柱壓力及井口回壓一直存著，壓力繼續作用于壓力腔，通過壓力腔的壓力作用，本發明的自坐封式油管堵塞器上活塞繼續上移，下活塞與尾套管產生相對運動，繼續壓縮常壓空氣腔，使卡瓦繼續張開，直至卡緊在油管內壁本體之上，同時膠筒繼續壓縮，再次密封油管，避免堵塞器從油管飛出。

3、重力投送，無需輸送設備，施工方便，費用低廉。

附圖說明

圖1為本發明的一種實施例結構示意圖；

圖2為按圖1所示的A處局部放大結構示意圖。

具體實施方式

參閱圖1-圖2，一種自坐封式油管堵塞器，包括上卡瓦托1、O型密封圈2、外中心管3、內中心管4、卡瓦5、卡瓦托6、鎖球7、鎖球固定螺釘8、膠筒9、