[發明專利]一種強密封防肩突式壓縮式封隔器

在審

• 申請號: 201710140997.4
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106639964A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 胡剛;王國榮;陳坤;徐楊;張泠昕;伍偉;唐通
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B33/122
• 分類號: E21B33/122
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 卿誠

技術領域

本發明專利涉及油氣田開發井下工具技術領域，特別涉及一種壓縮式封隔器。

背景技術

在油氣田開發井下作業中，及鉆井、固井、測試、完井等作業中，現有的封隔器容易出現因變形扭曲引起發卡，或無法解封，坐封不穩定，膠筒易被破壞等狀況，特別是隨著鉆采工藝不斷向高溫、高壓和復雜深部地層方面的進展，油氣井開采的工況條件越來越復雜，這對于井下作業的關鍵工具——封隔器提出了更高的要求。

封隔器鋼體與套管間有一定間隙，當軸向壓力過大時，則會產生膠筒“肩突”現象，進而引起膠筒受到破壞。目前針對這一現象進行的防突結構改進就是在膠筒的端部安放某種阻擋環、支撐件、限位裝置和保護件等，以獲得良好的密封性。目前在現場實際投入使用的“防突”結構種類較少，主要有銅碗固化型和鋼網固化型兩種。但是隨著壓力增加，膠筒的護肩發生了翻轉，受損嚴重，導致膠筒受到破壞。因此這種護肩裝置在低壓力情況下能起到一定的保護作用，但是隨著壓力的增加，普通的防突裝置已經不能滿足井下作業需要。所以，耐高壓的防突裝置的研究勢在必行。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種強密封防肩突式壓縮式封隔器，該封隔器能有效解決耐壓能力和肩突的技術問題，大幅提升封隔器密封性能，保證工具在井下工作時的可靠性。

本發明采用的技術方案如下：

一種強密封防肩突式壓縮式封隔器，包括中心管以及分別連接在其兩端的上接頭和下接頭，所述中心管外側設有膠筒，所述膠筒上設置有旋轉防突裝置，還包括有液壓組件，所述液壓組件用于對膠筒施加壓力并使其變形外凸后與油套管接觸。

進一步的技術方案中，所述旋轉防突裝置包括固定段、旋轉段以及連接卷簧，所述固定段固定連接在膠筒上，所述旋轉段通過連接卷簧與固定段活動連接。

進一步的技術方案中，所述連接卷簧具有自動回位功能，旋轉段貼合在膠筒端面上，在膠筒受壓變形外凸以及恢復原狀的過程中，旋轉段轉動且始終貼合在膠筒端面上。

進一步的技術方案中，所述膠筒為至少兩個，且至少其中一個膠筒中設置有氣囊。

進一步的技術方案中，所述膠筒為三個，分別為上膠筒，中膠筒和下膠筒，所述中膠筒內設置有氣囊。

進一步的技術方案中，所述旋轉防突裝置的旋轉段的一端在轉動后能與油套管接觸。

進一步的技術方案中，所述液壓組件與下膠筒緊密相連，用于對下膠筒施加壓力，包括液壓缸筒、液壓推動柱塞和密封圈，所述液壓推動柱塞與密封圈配合安裝于液壓缸筒內。

進一步的技術方案中，所述中心管上開設有單向閥一和單向閥二，所述單向閥一用于液體從中心管流通至其外壁上設置的流道內，所述單向閥二用于液體從所述流道返回中心管內。

進一步的技術方案中，所述單向閥一開啟的壓力略小于所述膠筒坐封后的液壓缸筒的壓力。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

解決了封隔器耐壓能力低以及肩突問題。通過將坐封膠筒與旋轉防突裝置配合，起到防肩突作用；通過在其中的坐封膠筒中裝設小氣囊，可在坐封時囤積能量有利于迅速解封，并且氣囊易變形可將部分軸向力轉換為徑向力，增強密封性能；在中心管壁處開設進油口和出油口，且中心管壁外設有若干流道，當中心管中油壓升高到則推開進油口處單向閥，向中心管壁外流道注油，油液徑向施壓于膠筒，進一步增強了密封性。本封隔器極大的提高了其密封性能，從而保證了工具在井下工作時的可靠性。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖；

圖2是本發明處于坐封狀態的結構示意圖；

圖3是本發明旋轉防突裝置與膠筒配合位置的結構示意圖；

圖4是本發明膠筒處于坐封狀態時與旋轉防突裝置配合的示意圖；

圖5是本發明液壓組件的結構示意圖；

圖6是本發明中心管外壁上流道的結構示意圖；

圖中標記：1、中心管；2、上接頭；3、下接頭；

4、旋轉防突裝置；5、液壓組件；6、油套管；7、氣囊；

8、上膠筒；9是中膠筒；10是下膠筒；

11是單向閥一；12是單向閥二；13是流道；

41是固定段；42是旋轉段；43是連接卷簧；

51是液壓缸筒；52是液壓推動柱塞；53是密封圈。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。