[发明专利]防砂注水封隔器

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油开采井用于注水的井下工具，尤其是能防砂、防卡并具有大洗井通道的防砂注水封隔器。

背景技术

为了解决石油开采中注水井的分层注水和洗井问题，石油开采行业的科技人员先后研制开发出了提放坐封式注水封隔器和水力坐封注水封隔器，并开发出了不解封可洗井式注水封隔器。虽然这些注水封隔器起到了分层注水和不解封洗井的作用，但由于受自身结构和功能所限，加之压力的变化使注水管柱蠕动、井内出砂和水质的腐蚀，时有注水封隔器砂卡和解封时卡井事故的发生，尤其是现有的不解封可洗井式注水封隔器洗井通道小，洗井流量达不到要求，起不到应有的洗井效果，还会因洗井通道小导至洗井阻力大而造成对封隔器的伤害。是注水井注水封隔器使用寿命、安全解封的一大隐患。

发明内容

为了克服现有的注水封隔器时有砂卡、解封时易发生卡井事故、注水压力的变化使注水管柱蠕动以及洗井通道小、洗井阻力大而造成对封隔器伤害的不足，本发明提供一种防砂注水封隔器，该防砂注水封隔器内设置有锚爪强制收缩机构、大洗井通道和洗井开关，不仅能确保注水封隔器的安全解封，还能满足大排量洗井的需要。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：上接头、中心管、压帽、卡瓦伸缩套、锚定器主体、卡瓦、卡瓦收缩套、挡砂帽、变径接头、胶筒总成、套管、O形圈、洗井阀、活塞、缸筒、自锁管、自锁套、剪切销、下接头依次连接组成。

在锚定器主体内，将卡瓦、卡瓦伸缩套、卡瓦收缩套依次装入；卡瓦收缩套用螺纹连接在锚定器主体上；卡瓦两端的收缩爪分别装入卡瓦伸缩套、卡瓦收缩套的内圆喇叭口内；中心管的一端从卡瓦收缩套的内孔穿入，经过卡瓦的内圆弧面，再从卡瓦伸缩套的内孔穿入，用螺纹连接在卡瓦伸缩套上；组成锚定器和锚爪强制收缩机构。挡砂帽用螺纹连接在锚定器主体上；变径接头套上中心管后，用螺纹连接在挡砂帽上；其过液槽被挡砂帽罩住，组成挡砂机构。套管用螺纹连接在上胶筒总成上；胶筒总成用螺纹连接在变径接头上；洗井阀装好O形圈后套在中心管上；活塞装好O形圈后用螺纹连接在中心管上；缸筒套入活塞、洗井阀后用螺纹连接在胶筒总成上；并由过液槽Φ1、套管和中心管之间的环空通道Φ2、过液槽Φ3，共同组成封隔装置、洗井通道和洗井开关机构。自锁管套在中心管上；剪切销用螺纹连接在自锁管的螺纹孔上，并使小直径端插入中心管的圆孔内；自锁套分别用螺纹连接在自锁管和缸筒上，组成自锁装置。上接头、下接头分别用螺纹连接在中心管上，本实施例便组装完毕。

这样，当正常注水中心管2内的压力升高时，压力便会通过传压孔Φ4推动封隔器的洗井阀13向上运动。在洗井阀13的推动下，压帽3、锚定器主体5、卡瓦6、卡瓦收缩套7、挡砂帽8、变径接头9、胶筒总成10、套管11、缸筒15、自锁套17也随之向上运动，使锚定器锚定、封隔器坐封及自锁装置锁死。同时，洗井阀13将环空通道Φ2关闭，完成一次性的锚定、坐封及自锁过程。当反洗井时，由于套管内的压力大于油管内的压力，洗井阀13便会被推动向下运动，将环空通道Φ2打开。洗井液通过变径接头9上的过液槽Φ1套管11和中心管2之间的环空通道Φ2及缸筒15上的过液槽Φ3，由封隔器上部流入到封隔器下部，并由油管返回地面。当洗井完毕，重新注水时，中心管2内的压力升高，洗井阀13便会再次被推动向上运动，并将环空通道Φ2关闭。挡砂帽8在正常注水和洗井时，将沉到封隔器上部的砂子档住，不让其进入封隔器内部的腔室，满足分注井正常注水及反洗井的技术要求。以此保证本发明始终处于稳定工作状态，达到延长封隔器使用寿命的目的。当注水井施工需要解锚解封时，上提管柱，将剪切销18剪断，卡瓦6两端的收缩爪在卡瓦伸缩套4和卡瓦收缩套7强制拉压作用下，卡瓦6将被迫收缩，封隔器的胶筒总成10也同时收缩解封，达到顺利解锚解封的目的。

本发明的有益效果是，该防砂注水封隔器内设置有挡砂帽、锚爪强制收缩机构、大洗井通道和洗井开关，能将沉到封隔器上部的砂子档住，不让其进入封隔器内部的腔室，避免时有注水封隔器砂卡和解封时卡井事故的发生，减少事故损失；能满足分注井正常注水及大排量反洗井的的需要；当需要解锚解封时，上提管柱，将剪切销剪断，卡瓦的收缩爪会被卡瓦伸缩套和卡瓦收缩套强制拉压收缩，顺利实现解锚，封隔器的胶筒总成也同时收缩并解封。

附图说明

附图是一种实施例的纵剖面构造图。