[实用新型]双向承压压缩式液压封隔器

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油开采中使用的井下封隔器技术领域，特别是涉及一种压缩式液压封隔器。

背景技术

在石油开采领域的完井、采油等作业中，经常使用井下封隔器来分隔油层、密封油套环空等。有一种液压坐封的压缩式胶筒封隔器，按照采油技术手册的分类称为Y341型，其中“Y”表示压缩式胶筒，“3”表示封隔器无支撑，“4”表示封隔器是液压坐封，“1”表示封隔器通过上提解封。这一类型的封隔器的代表结构可见《采油技术手册》(石油化学工业出版社，北京，1977)第633页的图8-46。这种封隔器上下接头之间连接一根中心管，封隔器的解封力是靠解封剪钉控制的，上提封隔器，胶筒与套管壁产生摩擦力，当上提力达到解封剪钉的剪断力时，封隔器即解封。封隔器胶筒承受上压时，胶筒受到了向下的推力，这个推力与上提封隔器的力是方向相同的，也会对解封剪钉产生剪力，当封隔器所承受的上压力达到一定值时，胶筒下压达到解封剪钉的剪断力时，封隔器也能解封。由于解封剪钉的剪断力不能设计得过大，因此，这类封隔器的承上压能力较小。

后来有对该型封隔器的不断改进结构，如中国专利申请号201320799133.0，申请日2013.12.09，专利名称“一种新型双向坐封封隔器”。这类封隔器的上下接头之间的中心管其实是两根，靠某种结构连接在一起，可以相对运动。使用时，一般在封隔器下部设置支撑工具，胶筒所承受的上压力通过中心管转移到封隔器下面的支撑工具上了，因而也可以承受较高的上压力。其缺点是管柱结构复杂。

上述的Y341型封隔器的两类结构都设置有解封剪钉，一般解封剪钉的总剪断力达到60kN～80kN，而处于封隔状态的封隔器胶筒与套管壁间的摩擦力一般不超过50kN，这样情况下，上提管柱难以解封封隔器，有时会把封隔器的胶筒塞入封隔器与套管的环空内造成卡管柱。

发明内容

为解决上述技术问题，发明了双向承压压缩式液压封隔器，该液压封隔器使用时不需要下部支撑工具，而且可以承受上部较高压力，解封力小。

本实用新型采用了如下的技术方案：

双向承压压缩式液压封隔器，分隔胶筒套在中心管外，分隔胶筒以上安装上坐封液缸，上锁环锁紧机构一端连接上坐封液缸，另一端与中心管相连，上锁环锁紧机构中的锁环的移动方向是自上而下；在分隔胶筒以下于中心管外安装内向锁块锁紧机构，内向锁块锁紧机构包括推力套、上锁块、解封套，推力套安装在中心管和解封套之间，推力套上端顶住分隔胶筒，推力套侧壁径向开孔，解封套的上端盖过推力套的开孔；上锁块呈径向安装在推力套的开孔中，上锁块的轴向断面外端呈矩形而内端呈梯形，在中心管与上锁块的对应处开设锁紧凹槽，上锁块的梯形端部嵌入锁紧凹槽，解封套的内壁压住上锁块的矩形端；内向锁块锁紧机构以下位置于中心管外安装外向锁块锁紧机构，外向锁块锁紧机构包括内衬、外套、下锁块；内衬安装在外套和中心管之间，内衬上端与解封套相固定连接，内衬侧壁径向开孔；下锁块径向安装在内衬的开孔中，下锁块的轴向断面外端呈梯形而内端呈矩形，于下锁块的梯形端对应处于外套的内壁开设梯形凹槽，下锁块的梯形端嵌入其中，下锁块的矩形端顶在中心管的外壁；摩擦胶筒安装在解封套下端且套在内衬外面，摩擦胶筒以下安装下坐封液缸；下锁环锁紧机构一端连接下坐封液缸，另一端与外套相连接，下锁环锁紧机构中的锁环的移动方向是自下而上；在下锁块以下位置于中心管外壁设置释放凹槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，当封隔器的分隔胶筒受到上部压力时，分隔胶筒所产生的向下推力通过推力套和上锁块转移到了中心管上，这时，上锁块受到了轴向剪切力，锁紧凹槽受到了上锁块的挤压力。由于上锁块的抗剪力与锁紧凹槽的抗挤压力较现有技术中的解封剪钉的剪断力要大很多，因此，本实用新型的封隔器就能承受上部较大的压力。由于本实用新型的封隔器上下接头直接连接一根中心管，封隔器下部无需支撑工具，简化了管柱结构。且由于本实用新型的封隔器不设解封剪钉，解封只是通过摩擦胶筒与套管内壁的摩擦力来拖动解封套释放上锁块，同时带动内衬释放下锁块，从而完成封隔器的解封，解封力小。

附图说明

前面简单地描述了本实用新型，接下来参考描述本实用新型的以下具体实施例的图纸进一步、详细地叙述本实用新型。这些图纸只描述了该发明的一些典型的实施例，因此不能认为是限制本实用新型的范围。在这些图纸中：

图1是双向承压压缩式液压封隔器的原理结构简化示意图。图中图例，(a)坐封液缸，(b)锁环锁紧机构，(c)锁块，(d)胶筒。

图2是图1所示封隔器的解封过程示意图，图中上锁块处于释放状态。