一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器的制作方法

    专利2025-10-31  13


    本发明属于石油井下动力封隔工具,具体涉及一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器。


    背景技术:

    1、封隔器是一种常用的井下工具,常被用于井下分层测试、找水和堵水作业,其主要依靠机械力或水压差为动力使胶筒膨胀,以对油套环空实现密封。现有的封隔器坐封时在井口采用泵车加压,封隔器下至设计位置后,从油管加液压,液压力推动活塞压缩封隔件密封油套环空,泄压后锁紧机构锁紧防止封隔件回弹。在解封时依靠机械力上提管柱后中心管随管柱一起上行剪断解封剪钉,破坏锁紧机构,封隔件释放,管柱再上行,卡瓦脱离套管,封隔器完全解封。因在解封过程中剪断解封剪钉,破坏了锁紧机构,进而无法防止封隔件回弹,最终导致无法进行重复坐封,再进行下一次坐封时就需要重新作业。


    技术实现思路

    1、为了解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其由井口加压,通过电动往复装置伸缩移动封堵和释放压力实现封隔器坐封和解封,从而实现一次下井、多次坐封、解封封隔器。

    2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

    3、一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:包括中端连接头,所述中端连接头的上下端分别设置有上外护管和下外护管,所述上外护管和中端连接头内间隙环套有上中心管,所述上外护管和上中心管的间隙内设置有电动往复装置,所述中端连接头的上端轴向偏心设置有过压通道、下端轴向偏心设置有贯通其下端面和过压通道的进压孔;所述中端连接头的径向设置有贯通过压通道和上中心管的过压孔;所述下外护管内间隙环套有下中心管,所述下外护管的下端设置有环套下中心管的胶筒,所述下中心管的上端延伸进中端连接头内与上中心管导通;所述下外护管和下中心管的间隙内套设有活塞,所述活塞的下端和胶筒相邻,所述活塞的上端和进压孔导通;所述电动往复装置的活塞杆的端部延伸进过压通道内用于通断过压孔和进压孔。

    4、进一步,所述过压通道内套设有活塞杆封头,所述活塞杆封头的轴向设置有贯通其两端的活塞杆孔,所述活塞杆封头的径向设置有与过压孔贯通的导压孔,所述活塞杆的端部延伸进活塞杆孔内上下伸缩移动用于闭合或导通所述过压孔和进压孔。

    5、进一步,所述活塞杆封头下端的中端连接头上偏心设置有定位销,所述定位销插入活塞杆封头的底部用于限位所述活塞杆封头径向转动。

    6、进一步,所述活塞具有上腔体和下腔体,所述活塞的上端部外周面与下中心管的外周面之间形成上腔体,所述活塞的下端部外周面与下外护管的内周面之间形成下腔体,所述进压孔与上腔体导通。

    7、进一步,所述活塞杆封头的外周开设有密封槽,所述密封槽内设置有第一密封圈;所述活塞杆的轴向设置有贯通其两端的泄压孔,所述泄压孔用于平衡活塞杆两端的压力。

    8、进一步,所述胶筒的下端设置有环套所述下中心管的下接头,所述下接头的轴向偏心设置有下过线孔;所述中端连接头的上端轴向偏心设置有中过线孔;所述上外护管的上端设置有套设在上中心管外周的上接头,所述上接头的轴向偏心设置有贯通其上下端的上过线孔,所述上过线孔的下端与上外护管和上中心管的间隙连通;所述电动往复装置的上端设置有电机过线孔;所述下中心管的轴向设有用于线缆通过的夹层,所述线缆由上过线孔引出分别经电机过线孔连接电动往复装置和经中过线孔、夹层、下过线孔连接封隔器下端的线缆。

    9、进一步,所述电动往复装置还包括电机外护管、电机和丝杠,所述电机套设在电机外护管内,所述电机外护管设置在上外护管和上中心管的间隙内;所述电机的输出端连接丝杠的一端,所述丝杠的另一端连接活塞杆,所述电机外护管的上端设置有用于线缆穿设的电机密封塞。

    10、进一步,所述下过线孔的下端设置有下密封塞,所述中过线孔的上端设置有中密封塞,所述上过线孔的上端设置有上密封塞;所述线缆依次穿设在上密封塞、电机密封塞、中密封塞和下密封塞内。

    11、进一步,所述胶筒的上端设置有上密封环,所述胶筒的下端设置有下密封环,所述下密封环的下端设置有与所述下中心管连接的下中心管接头,所述下中心管接头的外周套设有用于调节胶筒行程的调节螺环。

    12、进一步,所述上接头的下端部外周套设有上接头螺环,所述下接头的上端部外周套设有下接头螺环,所述上接头螺环连接上接头和上外护管,所述下接头螺环连接下接头和下中心管接头。

    13、本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点和效果:

    14、(1)本发明提供的一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其将井口加压的方式产生压力由过压孔、进压孔导入活塞内推动活塞前移挤压胶筒坐封封隔器;坐封完成后,再由电动往复装置推动活塞杆前移关闭进压孔,进而保障活塞内部压力稳定,使得封隔器稳定坐封;解封时,电动往复装置的活塞杆后退打开进压孔,进而释放活塞内部压力,使得胶筒解封封隔器,实现一次下井、多次坐封解封封隔器,且不需要大功率的电机就能实现多次坐封与解封。

    15、(2)本发明提供的一种可重复井口加压坐封与电动解封的封隔器,由于上中心管和下中心管的内部形成中心过液通道,因此可与其他测井仪器串接使用,且活塞杆处于坐封状态下下井,可有效避免中途坐封现象的出现;并且电动往复装置采用丝杠螺母进给结构,电机电流不大于100ma,避免使用大扭矩减速机和大推力丝杠,缩小机械机构空间,并且通过行程开关和行程块能够控制活塞杆的行程。

    16、(3)本发明提供的一种可重复井口加压坐封与电动解封的封隔器,当需要移动封隔器或者进行洗井操作时,只需要控制电动往复装置的活塞杆后退打开进压孔释放活塞内部压力,封隔器解封后可移动。



    技术特征:

    1.一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:包括中端连接头(7),所述中端连接头(7)的上下端分别设置有上外护管(3)和下外护管(12),所述上外护管(3)和中端连接头(7)内间隙环套有上中心管(2),所述上外护管(3)和上中心管(2)的间隙内设置有电动往复装置(4),所述中端连接头(7)的上端轴向偏心设置有过压通道、下端轴向偏心设置有贯通其下端面和过压通道的进压孔;所述中端连接头(7)的径向设置有贯通过压通道和上中心管(2)的过压孔;所述下外护管(12)内间隙环套有下中心管,所述下外护管(12)的下端设置有环套下中心管的胶筒(14),所述下中心管的上端延伸进中端连接头(7)内与上中心管(2)导通;所述下外护管(12)和下中心管的间隙内套设有活塞(11),所述活塞(11)的下端和胶筒(14)相邻,所述活塞(11)的上端和进压孔导通;所述电动往复装置(4)的活塞杆(418)的端部延伸进过压通道内用于通断过压孔和进压孔。

    2.根据权利要求1所述的一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:所述过压通道内套设有活塞杆封头(6),所述活塞杆封头(6)的轴向设置有贯通其两端的活塞杆孔,所述活塞杆封头(6)的径向设置有与过压孔贯通的导压孔,所述活塞杆(418)的端部延伸进活塞杆孔内上下伸缩移动用于闭合或导通所述过压孔和进压孔。

    3.根据权利要求2所述的一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:所述活塞杆封头(6)下端的中端连接头(7)上偏心设置有定位销(8),所述定位销(8)插入活塞杆封头(6)的底部用于限位所述活塞杆封头(6)径向转动。

    4.根据权利要求3所述的一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:所述活塞(11)具有上腔体(111)和下腔体(112),所述活塞(11)的上端部外周面与下中心管的外周面之间形成上腔体(111),所述活塞(11)的下端部外周面与下外护管(12)的内周面之间形成下腔体(112),所述进压孔与上腔体(111)导通。

    5.根据权利要求4所述的一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:所述活塞杆封头(6)的外周开设有密封槽,所述密封槽内设置有第一密封圈;所述活塞杆(418)的轴向设置有贯通其两端的泄压孔,所述泄压孔用于平衡活塞杆(418)两端的压力。

    6.根据权利要求5所述的一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:所述胶筒(14)的下端设置有环套所述下中心管的下接头(19),所述下接头(19)的轴向偏心设置有下过线孔;所述中端连接头(7)的上端轴向偏心设置有中过线孔;所述上外护管(3)的上端设置有套设在上中心管(2)外周的上接头(1),所述上接头(1)的轴向偏心设置有贯通其上下端的上过线孔,所述上过线孔的下端与上外护管(3)和上中心管(2)的间隙连通;所述电动往复装置(4)的上端设置有电机过线孔;所述下中心管的轴向设有用于线缆通过的夹层,所述线缆由上过线孔引出分别经电机过线孔连接电动往复装置(4)和经中过线孔、夹层、下过线孔连接封隔器的下端线缆。

    7.根据权利要求6所述的一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:所述电动往复装置(4)还包括电机外护管(402)、电机(403)和丝杠(407),所述电机(403)套设在电机外护管(402)内,所述电机外护管(402)设置在上外护管(3)和上中心管(2)的间隙内;所述电机(403)的输出端连接丝杠(407)的一端,所述丝杠(407)的另一端连接活塞杆(418),所述电机外护管(402)的上端设置有用于线缆穿设的电机密封塞(401)。

    8.根据权利要求7所述的一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:所述下过线孔的下端设置有下密封塞(192),所述中过线孔的上端设置有中密封塞(701),所述上过线孔的上端设置有上密封塞(101);所述线缆依次穿设在上密封塞(101)、电机密封塞(401)、中密封塞(701)和下密封塞(192)内。

    9.根据权利要求8所述的一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:所述胶筒(14)的上端设置有上密封环(13),所述胶筒(14)的下端设置有下密封环(16),所述下密封环(16)的下端设置有与所述下中心管连接的下中心管接头(18),所述下中心管接头(18)的外周套设有用于调节胶筒(14)行程的调节螺环(17)。

    10.根据权利要求9所述的一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,其特征在于:所述上接头(1)的下端部外周套设有上接头螺环(102),所述下接头(19)的上端部外周套设有下接头螺环(191),所述上接头螺环(102)连接上接头(1)和上外护管(3),所述下接头螺环(191)连接下接头(19)和下中心管接头(18)。


    技术总结
    本发明涉及一种可重复井口加压坐封与电动解封的压缩式封隔器,包括中端连接头,中端连接头的上下端分别设置有上外护管和下外护管,上外护管和中端连接头内间隙环套有上中心管,上外护管和上中心管的间隙内设置有电动往复装置,中端连接头上端轴向偏心设置有过压通道、下端轴向偏心设置有进压孔,中端连接头径向设置有过压孔,下外护管内间隙环套有下中心管,下外护管下端设置有环套下中心管的胶筒,下中心管上端延伸进中端连接头内与上中心管导通,下外护管和下中心管的间隙内套设有活塞,活塞下端和胶筒相邻,活塞上端和进压孔导通,电动往复装置的活塞杆延伸进过压通道。本发明通过电动往复装置伸缩从而实现一次下井、多次坐封、解封封隔器。

    技术研发人员:刘凯,张亚军,兰孟平,李彦磊,刘天赐
    受保护的技术使用者:西安洛科电子科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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