[发明专利]一种液压坐封、解封的高压封隔器

说明书

技术领域：

本发明涉及石油天然气井气举井用井下工具技术领域，具体涉及一种液压坐封、解封的高压封隔器。

背景技术：

随着石油勘探开发的进展，勘探逐渐向更深部的储层展开。“为采出地下石油，按一定的井身结构在地层中钻成的孔眼称”为“油井”。“油井中一般下入管套，并在管套外壁与井壁间注入水泥，以维护井壁、封闭含水层及隔离不同的油层。为了保证高压流体顺利排放到地面和油井的生产安全，在套管中还下入抗挤压级别高的油管”。由于深度的增加以及随时遇到高压力系统的储层，在开采过程中井口压力已经大于50MPa，甚至有的已经达到了近100Mpa。地层产出的流体性质也复杂多样，有的富含二氧化碳，有的富含硫化氢，这些气体都对石油常用管材有腐蚀性。尽管石油用的管材已经进行了各种工艺处理，但考虑成本和钻井工艺，套管一般都不会选择经过特殊处理的材料，其抗挤压力等级多数不能满足高压井生产的要求。如果在开采过程中套管发生渗漏，高压气体进入浅的疏松地层，地层流体将会失控，造成地面环境和地下水资源污染，甚至引发社会动荡。所以，为了保证安全生产，在高压油气井开采时都采用抗压等级更高的油管，并使用封隔器封隔油管和套管的环型空间，封隔器的选择在高压油气井开发过程中不但要可靠，而且后期处理要简单。

发明内容：

本发明的目的是提供一种液压坐封、解封的高压封隔器，包括芯轴以及沿芯轴轴向方向由上到下依次套装在其外壁上的胶筒密封总成、活塞总成、卡瓦总成、解封总成及下接头，该封隔器结构合理、承压等级高、后期处理成本低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种液压坐封、解封的高压封隔器，包括芯轴以及沿芯轴轴向方向由上到下依次套装在其外壁上的胶筒密封总成、活塞总成、卡瓦总成、解封总成及下接头；所述活塞总成包括上端的压环、下端的活塞以及套装在压环和活塞外壁上的活塞外筒、内锁棘齿、内锁棘齿外筒、坐封销钉筒、转换接头，所述芯轴上位于压环与活塞接触点位置处开有传压孔；所述卡瓦总成包括上端的卡瓦上座、下端的卡瓦下座以及中部的卡瓦；所述解封总成包括连接外筒、锁环和解封座；

所述压环上端端面与胶筒密封总成下端端面接触，所述活塞的下端与转换接头上端连接，转换接头下端与卡瓦上座上端连接，所述卡瓦下座下端与解封总成的连接外筒上端连接，连接外筒下端与下接头上端连接；所述活塞外筒上端与压环连接，活塞外筒下端与内锁棘齿外筒上端连接，所述内锁棘齿外筒下端与坐封销钉筒上端连接，坐封销钉筒下端端面与转换接头上端端面接触；所述解封座滑动套装在芯轴与下接头之间，所述连接外筒下端与解封座上端之间的芯轴上设有锁环；所述活塞与内锁棘齿外筒之间设有内锁棘齿。

本发明提供的另一优选的一种液压坐封、解封的高压封隔器技术方案中，所述芯轴上端为接头，其内部开设有内螺纹，所述接头与胶筒密封总成之间的芯轴上设有比胶筒密封总成外径大的台阶。

本发明提供的再一优选的一种液压坐封、解封的高压封隔器技术方案中，所述密封总成包括胶筒座Ⅰ、胶筒座Ⅱ、胶筒Ⅰ和胶筒Ⅱ，所述胶筒Ⅱ上下两端均设有胶筒Ⅰ，所述上端胶筒Ⅰ的上端以及下端胶筒Ⅰ的下端均依次设有胶筒座Ⅱ和胶筒座Ⅰ。

本发明提供的又一优选的一种液压坐封、解封的高压封隔器技术方案中，所述胶筒Ⅰ和胶筒座Ⅱ相接触端、胶筒Ⅰ和胶筒Ⅱ相接触端的形状均相匹配，且上述相接触端端面均与芯轴径向平面不垂直。

本发明提供的又一优选的一种液压坐封、解封的高压封隔器技术方案中，所述芯轴的传压孔处设有用于安装上“C”型环的上“C”型环槽，所述压环中间部位外侧与活塞外筒上端内侧螺纹连接，所述活塞下端外侧与转换接头上端内侧螺纹连接，所述活塞外筒下端内侧与内锁棘齿外筒上端外侧螺纹连接，所述内锁棘齿外筒下端内侧与坐封销钉筒上端外侧螺纹连接。

本发明提供的又一优选的一种液压坐封、解封的高压封隔器技术方案中，所述内锁棘齿呈“C”型筒状，其外侧设有与内锁棘齿筒中部锯齿螺纹相配合的螺纹，内侧设有与活塞中间部位外侧细螺纹相配合的螺纹；所述活塞外筒中间部位设有排气孔；所述活塞中间部位外侧设有沉孔，所述内锁棘齿筒锯齿螺纹的中部以及坐封销钉筒中间部位均设有与活塞沉孔相对应的销钉孔。

本发明提供的又一优选的一种液压坐封、解封的高压封隔器技术方案中，所述卡瓦上座下端外侧为两级锥面结构，两级锥面间设有一个台阶，在下锥面上设有销钉孔；所述卡瓦下座上端外侧采用两级锥面结构，中部设有沉孔；所述卡瓦采用整体筒状设计，上端设有与卡瓦上座上销钉孔相对应的销钉孔，所述卡瓦外侧设有双向倒齿，两端内侧设有反向的悬挂槽。