一种封隔器制造技术

本发明专利技术属于油田开发工具领域，公开了一种封隔器包括控制缸、定位缸、胶筒和阀芯；控制缸、定位缸和胶筒三者之间由内向外依次套设连接，控制缸与定位缸之间设有环形腔，胶筒的上游段和下游段与定位缸的外表面密封固定，胶筒的中间段可以相对于定位缸进行膨胀和回缩；控制缸的上游端设有第一通孔将液体引流至环形腔；定位缸上设有第二通孔并贯穿定位缸指向胶筒的中间段；阀芯位于环形腔中可以相对于定位缸进行轴向运动，控制第二通孔与环形腔的通断；阀芯移动至第二通孔与环形腔连通时，胶筒随液体压力变化进行膨胀或回缩动作；阀芯移动至第二通孔和环形腔不连通时，胶筒保持膨胀状态。本发明专利技术封隔器不仅操作简便，而且可以实现重复座封和解封操作。

A kind of packer

【技术实现步骤摘要】
一种封隔器
本专利技术属于油田开发工具领域，具体的说是涉及一种封隔器。
技术介绍
在油田开发过程中，通常需要借助封隔器来实现座封和解封，根据结构封隔器可分为：自封式、压缩式、楔入式、扩张式、组合式等；根据座封原理封隔器可分为：提放管柱式、转动管柱式、自封式、热力膨胀式等。目前，常见的封隔器在油井中通常无法实现多次座封。例如液力封隔器在解封时，需要上提管柱将锁环解锁，这导致该作业过程不可逆，所以无法实现多次座封操作。即便是有些封隔器能够实现多次座封，但是实现座封和解封的过程过于繁琐，会降低油田开发进度。因此，急需一种能够实现多次座封，并且控制简单的封隔器。
技术实现思路
为了实现油田开发过程中封隔器的多次座封，本专利技术提出了一种全新结构形式的封隔器。该封隔器包括控制缸、定位缸、胶筒和阀芯；所述控制缸、所述定位缸和所述胶筒三者之间由内向外依次套设连接，所述控制缸与所述定位缸之间设有环形腔，所述胶筒的上游段和下游段与所述定位缸的外表面密封固定，所述胶筒的中间段可以相对于所述定位缸进行径向的往复膨胀和回缩；所述控制缸的上游端设有第一通孔，所述第一通孔将液体引流至所述环形腔；所述定位缸上设有第二通孔，所述第二通孔贯穿所述定位缸指向所述胶筒的中间段；所述阀芯位于所述环形腔中，可以相对于所述定位缸进行轴向往复运动，控制所述第二通孔与所述环形腔的通断；所述阀芯移动至所述第二通孔与所述环形腔连通时，所述胶筒随液体压力变化进行膨胀或回缩动作；所述阀芯移动至所述第二通孔和所述环形腔不连通时，所述胶筒保持膨胀状态。优选的，所述阀芯上设有锁片、锁片弹性件和锁片孔，所述定位缸的内表面设有锁片槽；所述锁片孔位于所述阀芯的外表面并且沿径向开设，所述锁片弹性件位于所述锁片孔中，所述锁片的一端与所述锁片弹性件接触，另一端可以在所述锁片弹性件的驱动下伸出所述锁片孔至所述锁片槽中；当所述锁片在所述锁片弹性件的驱动下伸出至所述锁片槽中，所述阀芯与所述定位缸轴向定位，所述第二通孔与所述环形腔保持连通；当所述锁片被压缩至所述锁片孔，并且随所述阀芯向下游方向运动至所述锁片槽下游位置时，所述第二通孔与所述环形腔连通，液体驱动所述胶筒进行膨胀；当所述锁片被压缩至所述锁片孔内并随所述阀芯向上游方向运动至所述锁片槽的上游位置时，所述第二通孔与所述环形腔不连通，所述胶筒保持膨胀状态。进一步优选的，所述阀芯上还设有一个解锁杆；所述解锁杆的一端沿轴向穿入所述阀芯内与所述锁片形成斜面接触，另一端伸出至所述阀芯的下游端面；所述阀芯相对于所述解锁杆向下游方向移动时，所述解锁杆对所述锁片产生指向所述锁片孔的作用力，将所述锁片推至所述锁片孔内。进一步优选的，所述阀芯上还设有定位杆、定位弹性件和柱销，所述锁片上设有定位槽；所述定位杆的一端沿轴向贯穿所述锁片孔，另一端伸出至所述阀芯的上游端面，所述定位弹性件位于所述定位杆和所述阀芯之间以驱动所述定位杆向上游方向运动，所述柱销位于所述锁片孔下方并随所述定位杆进行轴向运动，所述定位槽位于所述锁片的下表面；当所述锁片位于所述锁片孔内时，所述定位弹性件驱动所述定位杆使所述柱销嵌入所述定位槽中限定所述锁片的运动；当所述定位杆克服所述定位弹性件向下游方向运动时，所述柱销脱离所述定位槽，所述锁片弹性件驱动所述锁片伸出所述锁片孔。进一步优选的，所述阀芯的下游端面设有阀芯弹性件，所述控制缸可以相对于所述定位缸进行轴向相对运动，并且所述控制缸上设有控制台阶，所述控制台阶位于所述阀芯的上游位置以带动所述阀芯向下游方向运动，所述阀芯弹性件用于驱动所述阀芯向上游方向运动。进一步优选的，所述控制缸的上游端面设有受力槽，所述受力槽用于容纳液体以驱动所述控制缸向下游方向运动，所述控制缸的下游端面设有控制弹性件以驱动所述控制缸向上游方向运动。进一步优选的，该封隔器上还设有辅助通孔；所述辅助通孔的一端与所述控制弹性件所在容腔连通，另一端与外界辅助管路连通，以控制所述控制弹性件所在容腔内的液体压力。优选的，所述阀芯上设有密封斜面，所述第二通孔的下游位置设有台阶，所述阀芯向上游方向移动时，所述密封斜面与所述台阶接触形成对所述第二通孔的线密封。优选的，该封隔器还设有上封套、下封套、上接头和下接头；所述上接头和所述下接头分别位于所述定位缸和所述控制缸的上游端和下游端以定位其轴向位置，所述上封套和所述下封套分别套设在所述定位缸的上游端外部和下游端外部，以固定所述胶筒两端与所述定位缸的接触密封。进一步优选的，所述上封套和所述下封套与所述胶筒之间采用梯形扣的方式进行连接。相较于现有结构形式的封隔器，本专利技术的封隔器具有以下有益技术效果：1、在本专利技术的封隔器中，通过在定位缸和控制缸之间的环形腔中布设阀芯、在控制缸上布设第一通孔以及在定位缸上布设第二通孔，并且第一通孔与环形腔连通，第二通孔将环形腔和胶筒与定位缸之间的间隙连通，此时利用阀芯相对于定位缸往复运动过程中对第二通孔与环形腔的通断控制以及液体压力的变化，就可以实现对胶筒的往复膨胀和回缩控制，从而实现座封和解封操作。这样，不仅实现了座封和解封的多次重复操作，而且只需要控制阀芯的运动和液体压力的变化即可，从而大大降低控制的复杂度，提高操作的便捷性。2、在本专利技术中，通过在阀芯上设置由锁片、锁片弹性件和锁片孔以及在定位缸上设置锁片槽，从而对阀芯的运动过程进行准确控制并划分为三个不同工位，进而控制阀芯在三个工位之间的切换以及对液体压力的对应调整，就可以准确控制胶筒的膨胀和回缩动作，提高座封和解封的操作精度。3、在本专利技术中，通过设置解锁杆、定位杆和阀芯弹性件以及由液体压力和控制弹性件驱动的控制缸来控制阀芯进行轴向运动，从而实现了在油液压力单一参数控制下的整个座封和解封操作过程，进一步优化了控制操作，提高了操作的便捷性和自动化。附图说明图1为本实施例封隔器处于解封状态，且阀芯处于第一工位时的剖面结构示意图；图2为图1中A处的局部放大结构示意图；图3为本实施例封隔器中阀芯处于第二工位时的剖面结构示意图；图4为图3中B处的局部放大结构示意图；图5为本实施例封隔器处于座封状态，且阀芯处于第三工位时的剖面结构示意图；图6为图5中C处的局部放大结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细介绍。结合图1所示，本实施例的封隔器，包括控制缸1、定位缸2、胶筒3和阀芯4。其中，控制缸1、定位缸2和胶筒3三者之间由内向外依次套设连接，并且在控制缸1与定位缸2之间设有环形腔51，胶筒3的上游段和下游段同时与定位缸2的外表面密封固定，胶筒3的中间段则可以相对于定位缸2进行径向的往复膨胀和回缩，从而实现座封和解封。控制缸1的上游端设有第一通孔11，第一通孔11可以将液体引流至环形腔51中，同时定位缸2上设有第二通孔21，第二通孔21贯穿定位缸2指向胶筒3的中间段，从而将环形腔51中的液体引流至定位缸2和胶筒3之间。阀芯4位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封隔器，其特征在于，包括控制缸、定位缸、胶筒和阀芯；所述控制缸、所述定位缸和所述胶筒三者之间由内向外依次套设连接，所述控制缸与所述定位缸之间设有环形腔，所述胶筒的上游段和下游段与所述定位缸的外表面密封固定，所述胶筒的中间段可以相对于所述定位缸进行径向的往复膨胀和回缩；/n所述控制缸的上游端设有第一通孔，所述第一通孔将液体引流至所述环形腔；所述定位缸上设有第二通孔，所述第二通孔贯穿所述定位缸指向所述胶筒的中间段；所述阀芯位于所述环形腔中，可以相对于所述定位缸进行轴向往复运动，控制所述第二通孔与所述环形腔的通断；/n所述阀芯移动至所述第二通孔与所述环形腔连通时，所述胶筒随液体压力变化进行膨胀或回缩动作；所述阀芯移动至所述第二通孔和所述环形腔不连通时，所述胶筒保持膨胀状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种封隔器，其特征在于，包括控制缸、定位缸、胶筒和阀芯；所述控制缸、所述定位缸和所述胶筒三者之间由内向外依次套设连接，所述控制缸与所述定位缸之间设有环形腔，所述胶筒的上游段和下游段与所述定位缸的外表面密封固定，所述胶筒的中间段可以相对于所述定位缸进行径向的往复膨胀和回缩；
所述控制缸的上游端设有第一通孔，所述第一通孔将液体引流至所述环形腔；所述定位缸上设有第二通孔，所述第二通孔贯穿所述定位缸指向所述胶筒的中间段；所述阀芯位于所述环形腔中，可以相对于所述定位缸进行轴向往复运动，控制所述第二通孔与所述环形腔的通断；
所述阀芯移动至所述第二通孔与所述环形腔连通时，所述胶筒随液体压力变化进行膨胀或回缩动作；所述阀芯移动至所述第二通孔和所述环形腔不连通时，所述胶筒保持膨胀状态。


2.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述阀芯上设有锁片、锁片弹性件和锁片孔，所述定位缸的内表面设有锁片槽；所述锁片孔位于所述阀芯的外表面并且沿径向开设，所述锁片弹性件位于所述锁片孔中，所述锁片的一端与所述锁片弹性件接触，另一端可以在所述锁片弹性件的驱动下伸出所述锁片孔至所述锁片槽中；
当所述锁片在所述锁片弹性件的驱动下伸出至所述锁片槽中，所述阀芯与所述定位缸轴向定位，所述第二通孔与所述环形腔保持连通；当所述锁片被压缩至所述锁片孔，并且随所述阀芯向下游方向运动至所述锁片槽下游位置时，所述第二通孔与所述环形腔连通，液体驱动所述胶筒进行膨胀；当所述锁片被压缩至所述锁片孔内并随所述阀芯向上游方向运动至所述锁片槽的上游位置时，所述第二通孔与所述环形腔不连通，所述胶筒保持膨胀状态。


3.根据权利要求2所述的封隔器，其特征在于，所述阀芯上还设有一个解锁杆；所述解锁杆的一端沿轴向穿入所述阀芯内与所述锁片形成斜面接触，另一端伸出至所述阀芯的下游端面；所述阀芯相对于所述解锁杆向下游方向移动时，所述解锁杆对所述锁片产生指向所述锁片孔的作用力，将所述锁片推至所述锁片孔内。


4.根据权利要求2所述的封隔器，其特征在于，所述阀芯上还设有定位杆、定位弹性件和柱销，所述锁片上设有定位槽；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆宇，陈艳艳，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：陈艳艳，
类型：发明
国别省市：浙江;33