[发明专利]自压缩高温井下封隔器

说明书

技术领域

本发明涉及封隔器，尤其涉及一种用于封隔油井、气井等生产井采油管柱中，油管与套管之间空间的自压缩高温井下封隔器。

背景技术

目前，封隔器广泛用于钻井、固井、油气生产井等矿井中，尤其应用于生产井中。它是一种工作可靠的井下封隔工具，该类封隔器必须具备生产通道、排气通道以及细小管线的穿越通道。

现有的封隔器主要由控制机构、锁紧机构、密封机构以及固定机构等组成。控制机构主要用于封隔器的座封以及解封，按照座封方式不同，封隔器主要分为机械座封和外力座封。锁紧机构主要用于封隔器座封完成后，在撤去控制力情况下，密封机构和固定机构依旧正常工作。密封机构是封隔器的主要组件，主要包括：胶筒、隔环等，其主要作用是与套管密封，使封隔器上下部隔离。固定机构主要使封隔器与套管之间位置相对固定，固定方式主要有尾管支撑、单向卡瓦、悬挂、双向卡瓦等。由于现有的高温井下封隔器在高低温交变状态下，橡胶材料膨胀收缩量较大，导致井下封隔器出现无法密封等问题；且由于高温井下封隔器为分瓣式固定机构，在固定过程中容易造成固定不牢等问题；给油井、气井等生产井采油带来一定的安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种自压缩高温井下封隔器，其不仅解决了在热采井座封之后，受温度变化影响，而导致密封机构失效问题，大大提高工作的可靠性；而且，还解决了固定机构无法固定及座封后无法解封等技术问题；提高了工作效率，节约了生产成本，避免了油井、气井等生产井采油中的安全隐患。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种自压缩高温井下封隔器，其特征在于：包括：安装在管柱内的座封机构、安装在座封机构上的密封机构、安装在密封机构上的固定机构，其中，座封机构包括：一中心管、与中心管连接的本体头、与本体头连接的内筒及外筒，内筒与外筒形成的活塞腔内置有活塞，活塞的内外密封槽内分别安装高温密封圈；外筒的下端设有限定活塞移动距离的台肩，以限定高温胶筒压缩变形程度；外筒与限位环连接，外筒的下端设有锥形端面，该锥形端面与限位环形成一环形空间，用于固定锁环；内筒与外筒形成的环形空间内安装有锁套，该锁套与活塞下端面接触，通过活塞移动而推动锁套向下移动；

密封机构包括：与外筒下端连接的剪切环、设置在剪切环下端的数个碟簧，当胶筒膨胀收缩变化时，碟簧始终给予胶筒压力，以保持胶筒密封性能；

固定机构包括：与胶筒轴下端连接的锥环、与内筒下端连接的下接头，其中，下接头的上端与卡瓦的下端连接。

所述锁套的外表圆面加工有单向螺纹牙型，锁环的内表圆面加工有单向螺纹牙型，锁套与锁环配合连接后，使锁套只能向下单行移动，反之向上移动则很大阻力。

所述本体头与液控管线连接，液控管线分别向内筒、外筒与活塞之间的活塞腔中加压，以推动活塞向下移动。

所述内筒的外部置有压环，压环与碟簧下端面接触；压环的上端内部设有台肩；台肩与压环形成一凹槽，该凹槽内置有胶筒；且压环与内筒形成一环形空间，该环形空间内置有胶筒轴，胶筒轴与压环台肩有一定的间隔距离，以保证压环向下移动时，使胶筒先密封之后，再让卡瓦运动。

所述卡瓦为整体圆筒状，卡瓦的上端设有数个均布开口槽，锥环的下部设有锥形面，当锥环向下移动时，将卡瓦周向撑起，使卡瓦与套管咬合固定。

本发明的有益效果：

(一)本发明有效地解决了井下封隔器座封后，由于温度变化导致无法密封的问题；

(二)本发明固定机构的卡瓦为圆环整体结构，该结构使座封过程中卡瓦受力均匀，在解封过程中，也能使卡瓦有效地解封。

(三)本发明固定机构可以有效地解决封隔器，在上提管柱解封过程中发生再次座封问题。

(四)本发明利用液控管线进行座封控制，相对于目前提放管柱等座封方式具有更高的可靠性，如果在座封完成之后，受外部影响而座封失效，可以再次打压座封，这样就能实现简化井下作业操作，提高作业效率，大大节约了生产成本。

附图说明

图1为本发明结构侧视示意图。

图2为本发明结构座封时示意图。

图3为本发明结构座封完成示意图。

图4为本发明卡瓦结构示意图。

图中主要标号说明：