【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于封隔器密封，涉及一种可伸缩的环空液压坐封封隔器。
技术介绍
1、常规石油井下测试管柱中，根据作业需求，封隔器、安全接头、液压旁通、循环阀、伸缩接头、震击器等工具都需要配置，管柱工具数量多，拆装保养工作量大、工期长，作业费用高。工具数量增多，管柱密封部位也相应多，对于高温高压井测试作业，密封失效风险提升。伸缩接头/伸缩管，补偿管柱因温度或压力引起的长度变化，单个工具收缩行程较短，一般1.5米左右/套工具，在压裂增产作业中，一次需要装多套伸缩接头，费用高、密封部位多。
2、目前井下封隔器坐封方式主要有三类：一类为旋转坐封封隔器，二类为管柱通径投球液压坐封封隔器，三类为非旋转坐封封隔器；旋转坐封封隔器在大斜度井、水平井中应用，坐封时扭矩很难传递至封隔器，测试工具串在传递过大扭矩过程中容易受到损坏，存在坐封困难的问题；非旋转/旋转式坐封封隔器，都为重力坐封，需要下放管柱重量坐封，有时还要使用钻铤增加配重，成本高。液压坐封封隔器，一般是管柱内投球，通过管柱内逐级加压的方式坐封，坐封完成后需要施加更高压力打掉球座，管柱恢复全通径。坐封需要施加的压力高、操作步骤多，还需要坐封球座等辅助工具，球顺利入座及密封也受井斜和泥浆等因素影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种可伸缩的环空液压坐封封隔器，解决了现有封隔器坐封时因测试工具串在传递过大扭矩过程中容易受到损坏导致坐封困难的技术问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是，可伸缩的环空液压坐封封隔器，
3、本专利技术的特点还在于，
4、锁定机构包括套接在锁定心轴上的释放外筒，锁定心轴和释放外筒之间沿着锁定心轴顶端朝向底端的方向依次套接有锁定接头和锁定臂，锁定接头外壁与释放外筒内壁密封连接，锁定臂与锁定心轴外壁卡接，锁定臂与释放外筒内壁抵接。
5、锁定臂为四瓣分体式结构，在外壁失力后锁定臂沿着径向张开。
6、坐封机构包括依次相连接的液压坐封结构、液压旁通结构和承压承拉结构。
7、液压坐封结构包括套接在固定心轴靠近顶端处且相互连接的空气室外筒和破裂盘外筒；空气室外筒顶端与释放外筒底端连接，空气室外筒和破裂盘外筒与固定心轴之间还套设有坐封心轴，在坐封心轴、空气室外筒和破裂盘外筒之间形成助推活塞室，助推活塞室底端设有空气室活塞，空气室活塞底端设置有活塞挡圈，空气室活塞螺纹连接有限位接头，空气室外筒上设有密封塞；破裂盘外筒上设有破裂盘，破裂盘设在主活塞室的顶部，破裂盘外筒和坐封心轴之间形成动力室，动力室内沿着远离空气室外筒的方向依次设有相互连接的过滤接头和计量装置，破裂盘外筒、坐封心轴和过滤接头之间形成主活塞室，破裂盘外筒、坐封心轴和计量装置之间形成排油室。
8、液压旁通结构包括在破裂盘外筒底端依次连接的上滑套和上棘轮环，上滑套和上棘轮环与固定心轴之间套接有旁通心轴，旁通心轴和上滑套之间连接有导向螺钉，旁通心轴和上滑套之间还连接有启动坐封剪销，旁通心轴顶端与坐封心轴底端连接，上棘轮环外壁通过载荷剪销套接有下滑套，上滑套、下滑套和旁通心轴上均设有对应的上旁通孔，上棘轮环底端连接有连接短节，上棘轮环和连接短节与固定心轴之间还套接有上棘齿心轴，上棘齿心轴顶端与旁通心轴底端连接，上棘轮环外圆径向设有防转螺钉；上棘齿心轴底端连接有套接在固定心轴上的主心轴，主心轴顶端与上棘齿心轴底端连接，主心轴上沿着固定心轴顶端朝向底端的方向依次套接有胶筒机构、过渡外筒、旁通外筒、挡圈外筒、筒式卡瓦、锁定外筒、选择外筒和连接接头；胶筒机构顶端通过顶鞋和连接短节连接，胶筒机构底端通过胶筒心轴和过渡外筒顶端连接，胶筒剪销通过顶鞋安装在胶筒心轴顶端端面，过渡外筒底端和旁通外筒顶端连接，主心轴和过渡外筒之间套接有限位环，限位环内插有顶丝，旁通外筒和主心轴上设有对应的下旁通孔，下旁通孔内安装有旁通孔保护塞，旁通外筒底端和挡圈外筒顶端通过旁通剪销连接，旁通外筒靠近底端的外壁和挡圈外筒内壁之间安装有弹性挡圈。
9、承压承拉结构包括设置在挡圈外筒和锁定外筒之间的上卡瓦座和下卡瓦座，上卡瓦座顶端和挡圈外筒底端连接，上卡瓦座和挡圈外筒与主心轴之间设有下棘轮环，下棘轮环和挡圈外筒之间安装有碟簧，下卡瓦座底端和锁定外筒顶端连接，上卡瓦座和下卡瓦座之间通过筒式卡瓦连接，上卡瓦座和筒式卡瓦径向连接上卡瓦剪销，下卡瓦座和筒式卡瓦径向连接下卡瓦剪销，选择外筒与锁定外筒内壁部分密封连接，选择外筒和连接接头之间卡接有花键短节；锁定外筒和固定心轴之间还套接有解封弹爪，解封弹爪顶端与主心轴密封连接，解封弹爪底端与锁定外筒内壁通过左旋螺纹连接，在解封弹爪外圆剪销孔内通过锁定外筒外圆径向螺纹孔安装有扭矩剪销，解封弹爪靠近底端处通过解封剪销连接有解封限位短节，解封限位短节位于解封弹爪和固定心轴之间。
10、上伸缩机构包括与锁定心轴顶端相连接的上选择心轴，上选择心轴顶端连接有上心轴，上心轴连接在上接头内部；锁定接头顶端连接有回收接头，回收接头套设在锁定心轴靠近顶端处；上接头底部端面与回收接头顶部端面之间形成扩张行程。
11、下伸缩机构还包括依次连接在固定心轴底端的下选择心轴、上剪切心轴、下剪切心轴、密封心轴和导向接头，上剪切心轴、下剪切心轴、密封心轴和导向接头外壁套接若干伸缩外筒，靠近选择外筒的伸缩外筒与选择外筒密封，伸缩外筒外圆连接有花键短节，选择外筒和伸缩外筒通过花键短节和连接接头连接，连接接头和选择外筒之间通过花键短节卡接，连接接头外壁设有径向螺纹顶丝，相邻的两个伸缩外筒之间通过连接外筒连接，连接外筒两侧均连接有连接接头，上剪切心轴和下剪切心轴与伸缩外筒之间卡接有解封剪切接头、开口短节、负载环和剪切环，密封心轴和导向接头与伸缩外筒之间依次卡接有若干组密封组件，密封组件两端均抵接有密封扶正短节，密封组件包括若干组v形密封组件、固定短节和固定环；解封限位短节底部端面和解封剪切接头顶部端面之间形成收缩行程；连接接头底端依次连接有若干伸缩外筒，在固定心轴底端的下选择心轴，下选择心轴套设在伸缩外筒内部，相邻伸缩外筒之间通过连接外筒连接，远离固定心轴的伸缩外筒连接有下连接接头，下连接接头底端连接有下接头。
12、还包括专用回收机构，专用回收机构包括回收工具上接头和花键心轴，回收工具上接头上连接有扶正短节，花键心轴中部套接有回收短节，回收短节与回收接头相配合。
13、本专利技术的有益效果是：
14、本专利技术采用破裂盘控制环空液压坐封、上提管柱解封，操作简单可靠。双向筒式卡瓦受力，坐封状态密封件特别少，hpht测试作业更安全可靠，封隔器内置可滑动的伸缩心轴总成，补偿管柱因压力和温度引起的扩张和收缩，扩张和收缩行程可以根据作业需求快速本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，包括固定心轴(19)，固定心轴(19)顶端连接有锁定心轴(6)，固定心轴(19)底端连接有下伸缩机构，下伸缩机构外圆套接有伸缩外筒(60)，伸缩外筒(60)底端连接有下接头(75)，锁定心轴(6)顶端连接有上伸缩机构，上伸缩机构连接有上接头(1)；固定心轴(19)上套接有坐封机构，锁定心轴(6)上套接有锁定机构，坐封机构两端分别与锁定机构和伸缩外筒(60)连接。
2.根据权利要求1的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，锁定机构包括套接在锁定心轴(6)上的释放外筒(8)，锁定心轴(6)和释放外筒(8)之间沿着锁定心轴(6)顶端朝向底端的方向依次套接有锁定接头(5)和锁定臂(7)，锁定接头(5)外壁与释放外筒(8)内壁密封连接，锁定臂(7)与锁定心轴(6)外壁卡接，锁定臂(7)与释放外筒(8)内壁抵接。
3.根据权利要求2的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，锁定臂(7)为四瓣分体式结构，在外壁失力后锁定臂(7)沿着径向张开。
4.根据权利要求1的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，坐封机构包
5.根据权利要求1的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，液压坐封结构包括套接在固定心轴(19)靠近顶端处且相互连接的空气室外筒(10)和破裂盘外筒(16)；空气室外筒(10)顶端与释放外筒(8)底端连接，空气室外筒(10)和破裂盘外筒(16)与固定心轴(19)之间还套设有坐封心轴(15)，在坐封心轴(15)、空气室外筒(10)和破裂盘外筒(16)之间形成助推活塞室(76)，助推活塞室(76)底端设有空气室活塞(11)，空气室活塞(11)底端设置有活塞挡圈(12)，空气室活塞(11)螺纹连接有限位接头(13)，空气室外筒(10)上设有密封塞(9)；破裂盘外筒(16)上设有破裂盘(14)，破裂盘(14)设在主活塞室(77)的顶部，破裂盘外筒(16)和坐封心轴(15)之间形成动力室，动力室内沿着远离空气室外筒(10)的方向依次设有相互连接的过滤接头(17)和计量装置(18)，破裂盘外筒(16)、坐封心轴(15)和过滤接头(17)之间形成主活塞室(77)，破裂盘外筒(16)、坐封心轴(15)和计量装置(18)之间形成排油室(78)。
6.根据权利要求5的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，液压旁通结构包括在破裂盘外筒(16)底端依次连接的上滑套(20)和上棘轮环(27)，上滑套(20)和上棘轮环(27)与固定心轴(19)之间套接有旁通心轴(21)，旁通心轴(21)和上滑套(20)之间连接有导向螺钉(22)，旁通心轴(21)和上滑套(20)之间还连接有启动坐封剪销(23)，旁通心轴(21)顶端与坐封心轴(15)底端连接，上棘轮环(27)外壁通过载荷剪销(24)套接有下滑套(25)，上滑套(20)、下滑套(25)和旁通心轴(21)上均设有对应的上旁通孔(79)，上棘轮环(27)底端连接有连接短节(29)，上棘轮环(27)和连接短节(29)与固定心轴(19)之间还套接有上棘齿心轴(28)，上棘齿心轴(28)顶端与旁通心轴(21)底端连接，上棘轮环(27)外圆径向设有防转螺钉(26)；上棘齿心轴(28)底端连接有套接在固定心轴(19)上的主心轴(37)，主心轴(37)顶端与上棘齿心轴(28)底端连接，主心轴(37)上沿着固定心轴(19)顶端朝向底端的方向依次套接有胶筒机构(32)、过渡外筒(34)、旁通外筒(38)、挡圈外筒(42)、筒式卡瓦(47)、锁定外筒(50)、选择外筒(55)和连接接头(57)；胶筒机构(32)顶端通过顶鞋(30)和连接短节(29)连接，胶筒机构(32)底端通过胶筒心轴(33)和过渡外筒(34)顶端连接，胶筒剪销(31)通过顶鞋(30)安装在胶筒心轴(33)顶端端面，过渡外筒(34)底端和旁通外筒(38)顶端连接，主心轴(37)和过渡外筒(34)之间套接有限位环(35)，限位环(35)内插有顶丝(36)，旁通外筒(38)和主心轴(37)上设有对应的下旁通孔(80)，下旁通孔(80)内安装有旁通孔保护塞(39)，旁通外筒(38)底端和挡圈外筒(42)顶端通过旁通剪销(40)连接，旁通外筒(38)靠近底端的外壁和挡圈外筒(42)内壁之间安装有弹性挡圈(41)。
7.根据权利要求6的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，承压承拉结构包括设置在挡圈外筒(42)和锁定外筒(50)之间的上卡瓦座(45)和下卡瓦座(49)，上卡瓦座(45)顶端和挡圈外筒(42)底端连接，上卡瓦座(45)和挡圈外筒(42)与主心轴(37)之间设有下棘轮环(44)，下...
【技术特征摘要】
1.可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，包括固定心轴(19)，固定心轴(19)顶端连接有锁定心轴(6)，固定心轴(19)底端连接有下伸缩机构，下伸缩机构外圆套接有伸缩外筒(60)，伸缩外筒(60)底端连接有下接头(75)，锁定心轴(6)顶端连接有上伸缩机构，上伸缩机构连接有上接头(1)；固定心轴(19)上套接有坐封机构，锁定心轴(6)上套接有锁定机构，坐封机构两端分别与锁定机构和伸缩外筒(60)连接。
2.根据权利要求1的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，锁定机构包括套接在锁定心轴(6)上的释放外筒(8)，锁定心轴(6)和释放外筒(8)之间沿着锁定心轴(6)顶端朝向底端的方向依次套接有锁定接头(5)和锁定臂(7)，锁定接头(5)外壁与释放外筒(8)内壁密封连接，锁定臂(7)与锁定心轴(6)外壁卡接，锁定臂(7)与释放外筒(8)内壁抵接。
3.根据权利要求2的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，锁定臂(7)为四瓣分体式结构，在外壁失力后锁定臂(7)沿着径向张开。
4.根据权利要求1的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，坐封机构包括依次相连接的液压坐封结构、液压旁通结构和承压承拉结构。
5.根据权利要求1的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，液压坐封结构包括套接在固定心轴(19)靠近顶端处且相互连接的空气室外筒(10)和破裂盘外筒(16)；空气室外筒(10)顶端与释放外筒(8)底端连接，空气室外筒(10)和破裂盘外筒(16)与固定心轴(19)之间还套设有坐封心轴(15)，在坐封心轴(15)、空气室外筒(10)和破裂盘外筒(16)之间形成助推活塞室(76)，助推活塞室(76)底端设有空气室活塞(11)，空气室活塞(11)底端设置有活塞挡圈(12)，空气室活塞(11)螺纹连接有限位接头(13)，空气室外筒(10)上设有密封塞(9)；破裂盘外筒(16)上设有破裂盘(14)，破裂盘(14)设在主活塞室(77)的顶部，破裂盘外筒(16)和坐封心轴(15)之间形成动力室，动力室内沿着远离空气室外筒(10)的方向依次设有相互连接的过滤接头(17)和计量装置(18)，破裂盘外筒(16)、坐封心轴(15)和过滤接头(17)之间形成主活塞室(77)，破裂盘外筒(16)、坐封心轴(15)和计量装置(18)之间形成排油室(78)。
6.根据权利要求5的可伸缩的环空液压坐封封隔器，其特征在于，液压旁通结构包括在破裂盘外筒(16)底端依次连接的上滑套(20)和上棘轮环(27)，上滑套(20)和上棘轮环(27)与固定心轴(19)之间套接有旁通心轴(21)，旁通心轴(21)和上滑套(20)之间连接有导向螺钉(22)，旁通心轴(21)和上滑套(20)之间还连接有启动坐封剪销(23)，旁通心轴(21)顶端与坐封心轴(15)底端连接，上棘轮环(27)外壁通过载荷剪销(24)套接有下滑套(25)，上滑套(20)、下滑套(25)和旁通心轴(21)上均设有对应的上旁通孔(79)，上棘轮环(27)底端连接有连接短节(29)，上棘轮环(27)和连接短节(29)与固定心轴(19)之间还套接有上棘齿心轴(28)，上棘齿心轴(28)顶端与旁通心轴(21)底端连接，上棘轮环(27)外圆径向设有防转螺钉(26)；上棘齿心轴(28)底端连接有套接在固定心轴(19)上的主心轴(37)，主心轴(37)顶端与上棘齿心轴(28)底端连接，主心轴(37)上沿着固定心轴(19)顶端朝向底端的方向依次套接有胶筒机构(32)、过渡外筒(34)、旁通外筒(38)、挡圈外筒(42)、筒式卡瓦(47)、锁定外筒(50)、选择外筒(55)和连接接头(57)；胶筒机构(32)顶端通过顶鞋(30)和连接短节(29)连接，胶筒机构(32)底端通过胶筒心轴(33)和过渡外筒(34)顶端连接，胶筒剪销(31)通过顶鞋(30)安装在胶筒心轴(33)顶端端面，过渡外筒(34)底端和旁通外筒(38)顶端连接，主心轴(37)和过渡外筒(34)之间套接有限位环(35)，限位环(35)内插有顶丝(36)，旁通...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘书杰，魏安超，李祝军，黄清，李文拓，徐斐，魏剑飞，田向东，肖波，张涛，杨凯宇，谢茂成，陶亮，吴轩，刘嘉文，陈生怀，石向轲，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司海南分公司，
类型：发明
国别省市：
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