CN203347736U - 可逐级解封的注水封隔器 - Google Patents

Abstract

可逐级解封的注水封隔器，涉及油田注水工艺中井下配套器具。其主要特征是：上接头和上活塞套通过解封销钉联结在一起，锁环套装在锁套内，在外管上安装有解封块，凡尔套装在中心管与接箍的上端，接箍的中部具有接箍通孔，在下活塞体的下部具有环形凹槽及通孔，密封套通过剪钉和座封缸联结在一起，在下连接头上部的接头通孔内安装有卡球。其有益之处是，由于是采用解封销钉来控制，可以将各封隔器分别解封，实现逐级解封的目的，提高了管柱的安全性，减少作业工程中的事故发生；由于采用了锁环装置，通过齿牙将外管锁定，即可压缩胶筒将井筒密封严实，承受压差可达30MPa，提高了密封性，可有效控制分层注水量，有利于提高注水工艺性。

Description

可逐级解封的注水封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种油田注水工艺中的井下配套器具。

背景技术

在油田注水井实施分层注水工艺中，往往需要在注水井中安装2个、3个或更多的封隔器，利用这些封隔器将地层分隔开，然后根据各地层的不同情况，分别向各层注水，以提高地层压力，增加原油产量。当需要从井内起出管柱时，目前这些在用的封隔器，都是利用上提油管的方式使它们解封，若井下安装了多个封隔器，只能将它们同时解封，不能使每个封隔器的单独解封，几个封隔器一起解封就需要很大的解封力，增加了起出管柱工作的难度，也容易造成事故，不能适应现代注水工艺的要求。目前所使用的封隔器，其座封锁紧机构由挡环和剪钉控制，剪钉一旦剪切后封隔器就不能座封住；另外中心管与下连接头由螺纹连接，封隔器不可逐级解封，因此座封的可靠性较差，修井作业提拔管柱不安全，影响分层注水工艺的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可逐级解封的注水封隔器，使用它可以提高封隔器的安全性及工作可靠性。

本实用新型是这样实现的，一种可逐级解封的注水封隔器，上接头1通过螺纹和中心管8联接在一起，外管7套装在中心管8上，在外管7上套装有胶筒10，各胶筒之间安装有隔环9，以及阀座12、凡尔13等构成，其特殊之处是：

在上接头1的密封槽内安装有密封圈3a，上活塞套3套装在上接头1上，它们通过解封销钉2联结在一起；锁环5的内表面具有锯齿形螺纹，锁环5上具有纵向缝隙，锁环5套装在锁套4内，锁套4上端通过螺纹和上活塞套3的下端联结在一起；在外管7上部的外圆面上具有锯齿形螺纹，在锯齿形螺纹处具有纵向槽，在纵向槽内安装有解封块6。

外管7的下端通过螺纹和阀座12联结在一起，在凡尔13的内外密封槽内分别装有密封圈，将凡尔13套装在中心管8的下端，中心管8的下端通过螺纹和接箍15相连接，接箍15的中部具有接箍通孔15a，弹簧14套装在座封缸17内，卡簧16安装在座封缸17内孔的凹槽内；座封缸17的上端通过螺纹和阀座12连接在一起，在下活塞体18的下部具有环形凹槽及活塞通孔18a，在下活塞体18的密封槽内安装有密封圈，下活塞体18通过螺纹连接在接箍15的下端。

在密封套20的内外密封槽内分别安装有密封圈，密封套20套装在下活塞体18和座封缸17之间，通过剪钉19把密封套20和座封缸17联结在一起；在下连接头22上部的接头通孔22a内安装有卡球21，在下连接头22的密封槽内装有密封圈，下连接头22通过螺纹安装在座封缸17的下端，在下连接头22的下部具有螺纹扣。

本实用新型的有益之处是，(1)由于本装置的解封是采用解封销钉来控制，解封时必须首先将解封销钉剪断才能解封，所以采用它可以将封隔器一个一个地解封，实现逐级解封的目的，在解封时减小了管柱承受负荷的状态，提高了管柱的安全性，减少作业工程中的事故发生。(2)由于采用了锁环装置，一旦通过齿牙将外管锁定，即可压缩胶筒将井筒密封严实，承受压差可达30MPa，在注水过程中就不会发生松动，提高了封隔器的密封性，可以有效控制分层注水量，有利于提高注水工艺性能。

附图说明

图1是本实用新型整体的剖面结构示意图。

图2是图1上半部分的放大图。

图3是图1下半部分的放大图。

图4是本实用新型中的锁环的半剖视图。

图5是本实用新型中的解封块的剖视图。

图中：1、上接头；2、解封销钉；3、上活塞套；3a、密封圈；4、锁套；5、锁环；6、解封块；7、外管；8、中心管；9、隔环；10、胶筒；11、护肩；12、阀座；13、凡尔；14、弹簧；15、接箍；15a、接箍通孔；16、卡簧；16a、活塞腔；17、座封缸；18、下活塞体；18a、活塞通孔；19、剪钉；20、密封套；20a、密封空腔；21、卡球；22、下连接头；22a、接头通孔。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。各密封圈均采用耐高压、耐高温、耐腐蚀橡胶制作。在上接头1的密封槽内安装密封圈3a，上接头1的上、下端各具有内螺纹，将上接头1的下端通过螺纹和中心管8的上端联接在一起。在上活塞套3的密封槽内安装有密封圈，上活塞套3套装在上接头1上，通过4个解封销钉2将它们联结在一起，解封销钉2通过螺纹安装在上活塞套3上。锁环5的内表面具有锯齿形螺纹，锁环5上具有一2毫米宽的纵向割缝，并在其外部的环形凸台上均布有6个凹槽，锁环5套装在锁套4内，使锁环5上的凸台卡在锁套4的环槽内。锁套4上端通过螺纹和上活塞套3的下端联结在一起。在外管7上部的外圆面上具有锯齿形螺纹，在锯齿形螺纹处均布有8个纵向槽，在每个纵向槽内安装一块解封块6，解封块6是由一个圆环状的环纵向切割而成，环的外径77、内径63毫米，内孔具有2个台阶，其内径分别为60，66毫米，切割后其横截面为扇面形，最宽约15毫米，长约40毫米，解封块6内的台阶与中心管8上的台阶相配合。外管7套装在中心管8上，在外管7上套装有3个胶筒10，各胶筒10之间安装有隔环9，上胶筒上端与锁套4的下端面之间装有护肩，外管7的下端通过螺纹和阀座12联结在一起，下胶筒下端面与阀座12上端面之间也安装有护肩11。

在凡尔13的内外密封槽内分别装有密封圈，将凡尔13套装在中心管8的下端，中心管8的下端通过螺纹连接有接箍15，接箍15的中部具有2个接箍通孔15a，弹簧14套装在座封缸17内，卡簧16安装在座封缸17内的凹槽内，座封缸17的上端通过螺纹和阀座12连接在一起；在下活塞体18的下部具有活塞通孔18a和环形凹槽，在下活塞体18的密封槽内安装有密封圈，下活塞体18上端通过螺纹连接在接箍15的下端，下活塞体18的台阶上端面与凡尔13的下端面之间形成活塞腔16a。

在密封套20的内外密封槽内安装有密封圈，密封套20套装在下活塞体18和座封缸17之间，通过剪钉19把密封套20和座封缸17联结在一起，剪钉19通过螺纹安装在座封缸17上；在下连接头22的密封槽内安装有密封圈，下连接头22通过螺纹安装在座封缸17的下端，下连接头22的上端面与密封套20内端面之间具有密封空腔20a，在下连接头22上部具有8个横向的接头通孔22a，在每个接头通孔内安装有一个卡球21，卡球21的一部分置于下活塞体18的环形凹槽内，密封套20将卡球21卡住，在下连接头22的下部具有螺纹扣。

下入井中时，首先将注水封隔器和配水工具通过螺纹与油管连接在一起，将连接好的管柱下入到注水井的设计深度后，通过泵经油管将液体打进井内，液体经过中心管8和接箍15中部的接箍通孔15a，进入活塞腔16a，同时液体也通过下活塞体18下部的活塞通孔18a，进入密封空腔20a，在液体压力的作用下，凡尔13、密封套20向上运动，将剪钉19剪断，卡球21失去控制，再继续打压，凡尔13上移，推动阀座12、外管7向上移，带动座封缸17、下连接头22向上移动，外管7上部的锯齿形螺纹就会进入锁环5内，和锁环5内表面上的锯齿形螺纹相互咬合在一起，此时三个胶筒10在纵向被压缩，横向胀大，其外表面就会紧紧贴在注水井套管内壁上，将套管上下隔开，起到封隔油层的作用。

当进行修井作业需要起出注水封隔器管柱时，即可直接上提油管，当提升力达到40——50KN时，可将封隔器上接头1上的4个解封销钉2剪断，继续上提油管，中心管8上移至锁环5及解封块内的空间位置，中心管8上的台阶支撑解封块6横向外张，撑开锁环5，锁环5的内牙齿与外管7上的外齿牙脱离咬合状态，在胶筒10弹力作用下，锁套4上移，胶筒10横向收缩，与套管内壁脱离，完成第一级封隔器的解封。然后继续上提油管柱，可逐步完成第二级、第三级封隔器的解封，实现逐级解封注水封隔器的目的。

Claims (1)

1.一种可逐级解封的注水封隔器，上接头(1)通过螺纹和中心管(8)联接在一起，外管(7)套装在中心管(8)上，在外管(7)上套装有胶筒(10)，各胶筒之间安装有隔环(9)，以及阀座(12)、凡尔(13)等构成，其特征是：

在上接头(1)的密封槽内安装有密封圈(3a)，上活塞套(3)套装在上接头(1)上，它们通过解封销钉(2)联结在一起；锁环(5)的内表面具有锯齿形螺纹，锁环(5)上具有纵向缝隙，锁环(5)套装在锁套(4)内，锁套(4)上端通过螺纹和上活塞套(3)的下端联结在一起；在外管(7)上部的外圆面上具有锯齿形螺纹，在锯齿形螺纹处具有纵向槽，在纵向槽内安装有解封块(6)；

外管(7)的下端通过螺纹和阀座(12)联结在一起，在凡尔(13)的内外密封槽内分别装有密封圈，将凡尔(13)套装在中心管(8)的下端，中心管(8)的下端通过螺纹和接箍(15)相连接，接箍(15)的中部具有接箍通孔(15a)，弹簧(14)套装在座封缸(17)内，卡簧16安装在座封缸(17)内孔的凹槽内；座封缸(17)的上端通过螺纹和阀座(12)连接在一起，在下活塞体(18)的下部具有环形凹槽及活塞通孔(18a)，在下活塞体(18)的密封槽内安装有密封圈，下活塞体(18)通过螺纹连接在接箍(15)的下端；

在密封套(20)的内外密封槽内分别安装有密封圈，密封套(20)套装在下活塞体(18)和座封缸(17)之间，通过剪钉(19)把密封套(20)和座封缸(17)联结在一起；在下连接头(22)上部的接头通孔(22a)内安装有卡球(21)，在下连接头(22)的密封槽内装有密封圈，下连接头(22)通过螺纹安装在座封缸(17)的下端，在下连接头(22)的下部具有螺纹扣。

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