[发明专利]封隔器机械锁紧装置

说明书

所属技术领域

一种用于封隔器坐封后锁定机械锁紧装置，属于石油开采领域。

背景技术

在油气开发中，地层测试作为评价地层的一种手段被广泛采用。在常规井测试中，使用最广泛的是多流测试测试器，通过上提下放管柱来实现井下开关井，达到测试木的。过去，为达到进行井操作时即使多流测试器换位又不拉开VR旁通，也不解封封隔器的目的，在测试管串中配置了许多辅助工具，如液压锁紧、伸缩节、钻铤等。加钻铤也增加了劳动强度，并且钻铤重量有限，在测试过程中由于多流测试器换位弹簧的老化以及液压锁紧的不工作，多流测试器仍然可能换不到位，需作进一步改进。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种机械锁紧装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

机械锁紧装置包括包括锚定机构、延时机构两个部分，由上接头、花键心轴、上锥体、套筒、卡瓦牙板、花键外筒、阀心轴、外筒及下接头等部件组成。延时机构用于保证坐封时封隔器先座封，上提管柱时确保上提拉力短时间内作用不到封隔器上。

下井过程中，延时机构起作用，心轴不能下行，锚定机构中的卡瓦在原位不动。测试管柱下到预定位置后，坐封封隔器。封隔器坐封后，延时机构延时，心轴慢慢下行，当上接头下端面与上椎体的上端面接触时，下压上锥体，锥体下行，撑开锲块，使卡瓦牙与套管壁接触。

开关井过程中，锚定机构起作用，锲块给卡瓦一个向外的张力，使卡瓦牙咬在套管壁上，致使上提拉力及下部压力不能移动封隔器，从而保证封隔器密封严密。

解封时，上提管柱悬重超过“自由点”悬重8t左右，停止上提，延时机构延时，心轴慢慢上移，当延时阀由小腔进入大腔后，延时结束，心轴快速上移动，产生一定的上击力(管柱抖动一下)，锲块及卡瓦在弹簧及外套的作用下收回，同时拉动封隔器解封。

作用：操作多流测试器工具的难点在于上提高度和上提吨位难以控制，上提少了，测试阀换位机构换不了位，而且容易造成换位机构损坏；上提多了，会提松隔离器；对于高压油气井更容易提松分隔器，且存在安全隐患。测试时，机械锁紧经延时后将封隔器锁定，确保上提拉力及下部地层压力不能移动分隔器，使分隔器始终保持密封，有效地防止了开关井操作时提松分隔器，不需要使用钻挺等辅助工具。

有益效果：在测试管中用机械锁紧替代钻铤等辅助工具，可简化管柱结构，降低现场施工作业的劳动强度，同时提高测试成功率。确保上提拉力及下部地层压力的上顶力不能移动封隔器，使封隔器始终密封良好。

附图说明

图1为机械锁紧结构示意图。

图中1.上接头，2.阀心轴，3.套筒，4.外筒，5.上锥体，6.花键心轴，7.卡瓦，8.铆定机构，9.下接头。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，以联作测试管为例。

管柱结构：测试管柱自下而上分别为射孔枪、减震器、筛管、封隔器、VR、安全接头、机械锁紧、伸缩接头、压力计、多流测试器、循环阀、油管柱。

下钻：在下测试管过程中，如果不遇阻，则机械锁紧心轴不下行，锚定机构中的卡瓦在原位不动。

坐封封隔器及开井：测试管柱下到预定位置后，坐封封器，多流测试器测试阀、机械锁紧在延时机构的作用下延时，封隔器坐封后，机械锁紧延时结束时，机械锁紧锚定机构中反向卡瓦撑开撑开、卡瓦牙与套管壁接触；多流测试井阀延时结束后，测试阀打开，地层流体经筛管、取样器、测试阀流入管柱内。

开关井转换：多流测试器开关井转换时，需将管柱提过自由点，并加上适当的拉力(1到2t)才能换位。在出现自由点后的上提管柱过程中，产生的向上拉力，或关井过程中地层压力产生的上顶力，给锚定机构中的反向卡瓦一个外向外，使卡瓦牙咬在套管壁上，这个力越大。卡瓦卡得越紧，致使上提拉力及封隔器下方的地层压力不能移动封隔器，从而确保封隔器密封不严密。慢慢上提管柱，当上提拉力超过“自由点”悬重1到2t后，下放管柱加压至原封负，开关井转换成功。

解封：上提管柱至悬重超过自由点悬重6至8t，停止上提，机械锁紧延时，延时结束后，芯轴快速上移，产生一定的上击力，释放锚定机构，卡瓦收回，封隔器解封。