[发明专利]一种螺旋式井下封隔工具

说明书

本发明涉及石油井下施工领域，具体涉及一种螺旋式井下封隔工具，包括：呈锥形外表面的中心管，中心管具有轴向通孔；锚定密封结构，锚定密封结构匹配套设在中心管的外表面上，锚定密封结构具有第一密封段和锚定段，第一密封段位于中心管的小端，锚定段包括多个卡瓦，第一密封段包括多个第一螺旋密封环，多个卡瓦与多个第一螺旋密封环一一对应并分别形成一体结构。在工具井下工作中，每个第一螺旋密封环受到的径向展开力是均匀的，这样，每个第一螺旋密封环也在径向上均匀展开，进而带动多个卡瓦在径向上均匀展开，实现卡瓦周向均匀分布，使得卡瓦在整个井筒内壁上均匀锚定，确保了在径向上承压能力的均匀性，提高了井下封隔工具的密封承压效果。

技术领域

本发明涉及石油井下施工领域，具体涉及一种螺旋式井下封隔工具。

背景技术

井下封隔工具在井下完成坐封过程中，井下封隔工具的卡瓦会被扩展并挤压至井筒的内壁，卡瓦一般是多个卡瓦片组成，在卡瓦扩展过程中，由于卡瓦在径向上受到的力不均匀，卡瓦会在受力较大处先行展开，由于先行展开处的卡瓦受力会持续增加，造成该处卡瓦展开较大，其他处的卡瓦展开较小，造成卡瓦在整个井筒内壁展开锚定不均匀，使得井下封隔工具在径向上承压能力降低，影响了井下封隔工具的密封承压效果，进一步的中心管会脱出，造成封隔失败。

发明内容

本发明为解决上述的技术问题提供一种螺旋式井下封隔工具，以提高井下封隔工具在轴向上承压能力。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种螺旋式井下封隔工具，包括：

呈锥形外表面的中心管，所述中心管具有轴向通孔；

锚定密封结构，所述锚定密封结构匹配套设在所述中心管的外表面上，所述锚定密封结构具有第一密封段和锚定段，所述第一密封段位于所述中心管的小端，所述锚定段包括多个卡瓦，所述第一密封段包括多个第一螺旋密封环，多个所述卡瓦与多个所述第一螺旋密封环一一对应并分别形成一体结构，多个所述第一螺旋密封环相互嵌套形成所述第一密封段。

本发明的工作原理及有益效果是：在井下封隔工具下井过程中，通过井下工具使锚定密封结构在中心管上相对运动并在径向上扩展，由于所述卡瓦与所述第一螺旋密封环一一对应并分别形成一体结构，在所述第一密封段展开过程中，卡瓦也受到其径向展开力而展开；其中，多个所述第一螺旋密封环相互嵌套形成所述第一密封段，在第一密封段中每个第一螺旋密封环受到的径向展开力是均匀的，这样，每个第一螺旋密封环也在径向上均匀展开，进而带动多个所述卡瓦在径向上均匀展开，实现卡瓦周向均匀分布，使得卡瓦在整个井筒内壁上均匀锚定，确保了井下封隔工具在径向上承压能力的均匀性，提高了井下封隔工具的密封承压效果。再有，由于第一密封段为相互嵌套的第一螺旋密封环，螺旋结构的第一密封段需要一定初始力才会展开膨胀，能起到防止提前坐封的效果。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述锚定密封结构还具有锁定主体，所述中心管上设置有与所述锁定主体配合的锁定结构，所述锁定主体包括多个螺旋锁定环，所述螺旋锁定环远离所述锚定段并位于所述第一螺旋密封环的螺旋线的延长线上，多个所述螺旋锁定环相互嵌套形成所述锁定主体。

采用上述进一步方案的有益效果是：在所述锚定密封结构设置锁定主体，并与所述中心管上的锁定结构配合锁定，当锚定密封结构到达预定位置并实现井筒密封时，由于锁定主体的多个螺旋锁定环具有在径向上回缩的效果，确保螺旋锁定环与锁定结构锁定配合，避免了锚定密封结构从中心管上脱落，提高了井下封隔工具密封锁定的可靠性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述锁定结构为锁槽，所述锁槽在所述中心管的轴向上的宽度大于所述螺旋锁定环的螺距。