[实用新型]一种尾管顶部封隔器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油固井工具领域，具体涉及一种尾管顶部封隔器。 

背景技术

尾管悬挂器技术已经相对成熟，目前的尾管悬挂器种类繁多，针对不同井况设计有特殊功能的尾管悬挂器，比如：常规尾管悬挂器、旋转尾管悬挂器和封隔式尾管悬挂器等。 

目前，国内外大多数工具生产商生产的尾管悬挂器只具有悬挂功能，并不具有尾管顶部封隔功能。少数公司和油田单位发明了封隔式尾管悬挂器。封隔式尾管悬挂器是在常规悬挂器的基础上设计了顶部封隔器，尾管顶部封隔器与尾管悬挂器配合使用，其作用是在固井结束后，封隔悬挂器与套管间的环空，防止地层的流体上窜，影响后续施工，即在坐挂悬挂器、丢手和固井结束后，上提送入工具，利用送入工具上的坐封单元坐封封隔器，以实现封隔环空的目的。 

现有的封隔式尾管悬挂器主要有多胶筒式、单胶筒式和金属骨架式，封隔器的结构不同，坐封后形成的密封能力也不同。按照密封压力可分为常规压力(35MPa)、高压(50MPa)和超高压力(70MPa)。 

但是，现有的尾管顶部封隔器仍然存在以下问题或不足： 

1，尾管顶部封隔器的封隔机构为三胶筒或单胶筒结构，采用轴向压缩变形实现密封。该种密封结构的密封能力较小，封隔压力较低，且由于胶筒厚，在大排量循环时容易发生提前坐封，影响了可靠性和安全性； 

2，现有尾管顶部封隔器大多没有防顶机构或防退卡瓦或反向锁定装置，在高压油气井内使用时，在尾管段较短时，悬挂器与丢手工具间摩擦力大或者封 隔器下部压力过高会导致整个尾管串上行，影响尾管悬挂器的密封效果，使整个尾管施工失败； 

3，现有尾管顶部封隔器没有防止提前坐封装置，在泥浆比重较高，岩屑较多的复杂井内，入井或循环过程中，岩屑会在封隔器胶筒附近堆积，多次上提下放管串容易导致封隔器剪钉提前剪断，从而导致封隔式尾管悬挂器在入井过程中提前坐封，进而导致尾管固井施工无法进行。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种尾管顶部封隔器，其同时具有防止提前坐封、超高压密封能力和防退等功能，能够和特殊设计的旋转丢手工具共同使用，能够将钻具扭矩传递给尾管，提高尾管顶部封隔器在复杂井内的可靠性。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种尾管顶部封隔器，包括芯轴12和从上至下依次套在芯轴12外的防退卡瓦套7、膨胀锥8、胶筒9和胶筒基体10；本实用新型在膨胀锥8上方设计了防退卡瓦套7，封隔器坐封后，继续下压一定的载荷坐挂防退卡瓦套7，防止封隔器下方高压油气层作用导致尾管串上窜； 

在所述芯轴12的上部与防退卡瓦套7之间安装有防提前坐封挡块2。在芯轴12和防退卡瓦套7之间的防提前坐封挡块2保证了封隔器只有在丢手后才能进行坐封，提高了封隔器在岩屑较多的井内入井过程中和循环过程中的安全性。 

在所述芯轴12上部的周向上加工有槽，在所述防退卡瓦套7的内表面加工有环形槽，所述环形槽的轴向断面形状与防提前坐封挡块2的外表面形状相同，防提前坐封挡块2安放在所述芯轴12的槽内，并顶在所述防退卡瓦套7的环形槽内。 

所述防提前坐封挡块2的内表面和外表面均为圆弧形。 

在所述芯轴12的上部加工有周向均布的4个槽，每个槽内安放有一个防提 前坐封挡块2。 

所述防退卡瓦套7通过坐封剪钉3固定在所述芯轴12上；在所述坐封剪钉3下方的防退卡瓦套7的内表面上装有第一防退卡簧4； 

所述膨胀锥8的上端伸入所述防退卡瓦套7下端的卡瓦内，并通过坐挂剪钉5固定在所述防退卡瓦套7内；所述膨胀锥8的下端伸入所述胶筒基体10的上端内部； 

在所述坐挂剪钉5下方的膨胀锥8的内表面上安装有第二防退卡簧6，所述第一防退卡簧4、第二防退卡簧6与芯轴12接触处均设有防退齿，所述防退齿只允许第一防退卡簧4、第二防退卡簧6沿芯轴12向下运动，禁止向上运动。该自锁机构能够在封隔器封隔后反向锁定封隔器，防止封隔器底部高压作用顶脱封隔器。 

所述胶筒9是硫化在胶筒基体10上部外表面的，所述胶筒基体10上部的内表面为锥形斜面，其锥度与所述膨胀锥8下端外表面锥形斜面的锥度相同。 

所述胶筒基体10采用膨胀率高的金属制成。带有金属基体的封隔胶筒利用膨胀锥膨胀，由于金属基体的支撑作用，防止了大排量情况下胶筒的提前涨封，并使得该封隔机构能够密封更高的压力。