[实用新型]一种开式结构的封隔器

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气井的井下工具封隔器，具体是一种开式结构的封隔器，该封隔器以油气井开发中常用的Y344封隔器为原型，它可以广泛应用于石油天然气开采。

背景技术

 Y344封隔器是油气井开发中常用的一种井下工具，可用于压裂、井筒试压等作业。

常规Y344封隔器上部常用开式和闭式两种结构。其中，开式结构设计有循环通道，具有易下入、易取出和可多次坐封等特点，但该结构的循环通道密封采用轴向挤压的形式密封，由于在挤压过程中，周向受力不均匀，易导致初次密封失效，并且造成密封件塑性变形，后续坐封密封的可靠性差，易失压造成泄漏，导致工具刺蚀；闭式结构不设计循环通道或采用O型密封圈始终封循环通道，具有密封可靠的特点，但其循环间隙小，替浆、洗井时排量受限，取出时由于没有循环通道连接胶筒组上下，抽汲效应明显，取出困难。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有Y344封隔器结构的不足，提供一种开式结构的封隔器，该封隔器在循环间隙不受影响的情况下，以“短插管式”的方式实现径向密封，密封可靠。

本实用新型采用的技术方案是：

一种开式结构的封隔器，包括中心管以及中心管上自上而下的上接头、衬套、胶筒组、调节套、活塞、缸套和下接头，所述衬套相向于上接头的端头为凸台结构，在凸台圆周面上自下而上设有开口弹性挡环、下“v”形挡环、密封环、上“v”形挡环、触发环和卡簧，所述开口弹性挡环与下“v”形挡环之间、触发环与卡簧之间分别形成台阶结构，密封环置于开口相向的上、下“v”形挡环之间，卡簧嵌在衬套的凸台圆周面上，将触发环定位；所述上接头相向于衬套的端头上设有凹槽，该凹槽的内表面为三级台阶结构，与衬套端头的凸台相对应适配。

所述密封环的横截面为椭圆形结构。

本实用新型的有益效果是：上述结构是在现有Y344封隔器的基础上进行了改进加工，将上接头与衬套的连接改为“短插管式”的方式，并轻松实现径向密封，具有结构简单、设计合理、强度高、可重复坐封、找漏效率高、泄压后自动解封、下入取出方便和密封可靠等特点。它有效降低了施工作业成本，提高了油气田的开发效益。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1中的局部放大图。

图中代号含义：1—上接头；2—中心管；3—凹槽；4—卡簧；5—触发环；6—上“v”形挡环；7—密封环；8—下“v”形挡环；9—开口弹性挡环；10—衬套；11—胶筒组；12—启动销；13—调节套；14—锁定销；15—活塞；16—缸套；17—下接头。

具体实施方式

参见图1和图2：本实用新型包括中心管2以及中心管2上自上而下的上接头1、衬套10、胶筒组11、调节套13、活塞15、缸套16和下接头17，其中，中心管2的上、下端分别与上接头1和下接头17螺纹连接；衬套10套在上接头1下方的中心管2上，衬套10的下端通过启动销12固定在中心管2上，并在此端连接调节套13；胶筒组11套装在衬套10上，胶筒组11的下端与调节套13的上端紧贴；调节套13的中部周向均布有八个通孔，下部与活塞15螺纹连接，并以锁定销14定位；活塞15的内外圆周面上分别设有密封环，内圆周面套坐在中心管2中部的凸台上，外圆周面与缸套16螺纹连接，在活塞15的中部加工有四个圆形通孔；缸套16的下端与下接头17接触；下接头17的下部与作业管柱连接有节流嘴或球座。

本实用新型的发明点在于：衬套10相向于上接头1的端头为凸台结构，在凸台圆周面上自下而上设有开口弹性挡环9、下“v”形挡环8、密封环7、上“v”形挡环6、触发环5和卡簧4。其中，开口弹性挡环9宽度最宽，它与下“v”形挡环8之间形成一台阶结构；下“v”形挡环8与上“v”形挡环6的开口相向，横截面为椭圆形结构的密封环7放置在下“v”形挡环8与上“v”形挡环6之间；触发环5压在上“v”形挡环6上，下“v”形挡环8、上“v”形挡环6和触发环5的宽度一致，三者的端面齐平；卡簧4嵌在衬套10的凸台圆周面上，将触发环5压住定位，从而形成对开口弹性挡环9、下“v”形挡环8、密封环7和上“v”形挡环6的定位；卡簧4的宽度小于触发环5宽度，在触发环5与卡簧4之间形成台阶结构。上接头1相向于衬套10的端头上设有凹槽3，该凹槽3为环状梯形槽，在其内表面上设有三级台阶结构，与衬套10端头的凸台相对应适配。

本实用新型的工作过程是：通过向油管内加压，在节流作用下，封隔器内外形成压差，压力通过中心管2上的通孔，推动活塞15沿中心管2轴向上行，并带动与活塞15相连的调节套13、缸套16上行移动，调节套13上行压缩胶筒组11，并逐步将力作用于启动销12，直至启动销12被剪切，进而推动衬套10上行，设在衬套10上端凸台圆周面上的卡簧4、触发环5、上“v”形挡环6、密封环7、下“v”形挡环8和开口弹性挡环9进入上接头1端面的凹槽3内，凹槽3内的台阶配合触发密封环7实现循环通道密封。此时衬套10不再移动，调节套13在活塞15的作用下继续上行挤压胶筒组11，实现油管与套管的封隔；当油管内压力释放后，各部件在自重和胶筒弹性恢复的作用下复位；二次坐封时，由于启动销12已被剪切，因此，不再剪切启动销12，快速实现坐封。