[發明專利]一種螺旋式井下封隔工具

在審

• 申請號: 202110698702.1
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN115506744A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 鄭威;曾琦軍
• 申請（專利權）人: 四川維泰科創石油設備制造有限公司
• 主分類號: E21B33/127
• 分類號: E21B33/127;E21B33/129
• 代理公司: 北京研展知識產權代理有限公司 16009
• 代理人: 高歌

本發明涉及石油井下施工領域，具體涉及一種螺旋式井下封隔工具，包括：呈錐形外表面的中心管，中心管具有軸向通孔；錨定密封結構，錨定密封結構匹配套設在中心管的外表面上，錨定密封結構具有第一密封段和錨定段，第一密封段位于中心管的小端，錨定段包括多個卡瓦，第一密封段包括多個第一螺旋密封環，多個卡瓦與多個第一螺旋密封環一一對應并分別形成一體結構。在工具井下工作中，每個第一螺旋密封環受到的徑向展開力是均勻的，這樣，每個第一螺旋密封環也在徑向上均勻展開，進而帶動多個卡瓦在徑向上均勻展開，實現卡瓦周向均勻分布，使得卡瓦在整個井筒內壁上均勻錨定，確保了在徑向上承壓能力的均勻性，提高了井下封隔工具的密封承壓效果。

技術領域

本發明涉及石油井下施工領域，具體涉及一種螺旋式井下封隔工具。

背景技術

井下封隔工具在井下完成坐封過程中，井下封隔工具的卡瓦會被擴展并擠壓至井筒的內壁，卡瓦一般是多個卡瓦片組成，在卡瓦擴展過程中，由于卡瓦在徑向上受到的力不均勻，卡瓦會在受力較大處先行展開，由于先行展開處的卡瓦受力會持續增加，造成該處卡瓦展開較大，其他處的卡瓦展開較小，造成卡瓦在整個井筒內壁展開錨定不均勻，使得井下封隔工具在徑向上承壓能力降低，影響了井下封隔工具的密封承壓效果，進一步的中心管會脫出，造成封隔失敗。

發明內容

本發明為解決上述的技術問題提供一種螺旋式井下封隔工具，以提高井下封隔工具在軸向上承壓能力。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種螺旋式井下封隔工具，包括：

呈錐形外表面的中心管，所述中心管具有軸向通孔；

錨定密封結構，所述錨定密封結構匹配套設在所述中心管的外表面上，所述錨定密封結構具有第一密封段和錨定段，所述第一密封段位于所述中心管的小端，所述錨定段包括多個卡瓦，所述第一密封段包括多個第一螺旋密封環，多個所述卡瓦與多個所述第一螺旋密封環一一對應并分別形成一體結構，多個所述第一螺旋密封環相互嵌套形成所述第一密封段。

本發明的工作原理及有益效果是：在井下封隔工具下井過程中，通過井下工具使錨定密封結構在中心管上相對運動并在徑向上擴展，由于所述卡瓦與所述第一螺旋密封環一一對應并分別形成一體結構，在所述第一密封段展開過程中，卡瓦也受到其徑向展開力而展開；其中，多個所述第一螺旋密封環相互嵌套形成所述第一密封段，在第一密封段中每個第一螺旋密封環受到的徑向展開力是均勻的，這樣，每個第一螺旋密封環也在徑向上均勻展開，進而帶動多個所述卡瓦在徑向上均勻展開，實現卡瓦周向均勻分布，使得卡瓦在整個井筒內壁上均勻錨定，確保了井下封隔工具在徑向上承壓能力的均勻性，提高了井下封隔工具的密封承壓效果。再有，由于第一密封段為相互嵌套的第一螺旋密封環，螺旋結構的第一密封段需要一定初始力才會展開膨脹，能起到防止提前坐封的效果。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述錨定密封結構還具有鎖定主體，所述中心管上設置有與所述鎖定主體配合的鎖定結構，所述鎖定主體包括多個螺旋鎖定環，所述螺旋鎖定環遠離所述錨定段并位于所述第一螺旋密封環的螺旋線的延長線上，多個所述螺旋鎖定環相互嵌套形成所述鎖定主體。

采用上述進一步方案的有益效果是：在所述錨定密封結構設置鎖定主體，并與所述中心管上的鎖定結構配合鎖定，當錨定密封結構到達預定位置并實現井筒密封時，由于鎖定主體的多個螺旋鎖定環具有在徑向上回縮的效果，確保螺旋鎖定環與鎖定結構鎖定配合，避免了錨定密封結構從中心管上脫落，提高了井下封隔工具密封鎖定的可靠性。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述鎖定結構為鎖槽，所述鎖槽在所述中心管的軸向上的寬度大于所述螺旋鎖定環的螺距。