[发明专利]一种新型有源液控封隔器

说明书

技术领域

本发明涉及一种井下油层保护封隔器，具体地说是涉及一种在采油工程中高温高压恶劣的工作环境下能够将石油管柱隔绝产层，保护套管的有源液控封隔器。

背景技术

封隔器是在井筒中把不同的油层、水层分隔开并承受一定压差的井下工具。其满足采油工艺要求，既能下到井筒预定位置，封隔严，又能在井下具有耐久性。

由于当前石油资源的缺乏，石油开采的深度逐渐加深，从而造成开采的难度增大，开采的环境越来越恶劣，这样对封隔器的结构及性能技术要求越来越高。现有的液控封隔器在实际工作中大多存在以下问题：工序繁琐，且不能多次循环利用，从而严重影响工作时间及效率，增加成本；由于液控封隔器的液压驱动系统中，可靠性环节多，结构复杂，模块化差，造成维修安装困难，且难以保证在高温高压的深井环境下工作的可靠性，容易造成封隔器在工作过程中失效或者报废，从而影响封隔器正常工作。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有的液控封隔器中存在的结构复杂、模块化差、不能多次反复利用等问题，提出了一种新型有源液控封隔器，包括多缸组合驱动模块、泵阀集成模块、芯轴油路通道及真空腔设置等，从而降低了封隔器的复杂程度，提高了系统的可靠性。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种新型有源液控封隔器，包括：固定设置的芯轴，芯轴上套设有上接头和下接头，上接头一端和下接头一端紧密接触且上接头和下接头的外侧通过套筒环螺纹连接，上接头和下接头的内侧通过平衡套筒与芯轴螺纹连接；芯轴上还设有连接块，连接块的一端与下接头的另一端螺纹连接；

所述芯轴上还顺次设置有推动液压缸、动作液压缸和动力液压缸，上述三者与芯轴之间均为间隙配合，所述动力液压缸一端与动作液压缸一端，以及动作液压缸的另一端与推动液压缸的一端均采用双螺纹连接；芯轴上还套设有压块，推动液压缸的另一端与压块采用双螺纹连接，连接块与压块之间设有胶筒；

所述动力液压缸的缸筒内设有浮动活塞，动力液压缸另一端连接有防护罩，防护罩内设有液压集成块，液压集成块与芯轴以及液压集成块与防护罩均螺纹连接，液压集成块上装设有电机、减速器、轴向柱塞泵和电磁阀；

所述轴向柱塞泵的供油端依次通过液压集成块上的油路和开设在芯轴上的油路连通至动力液压缸右腔，所述的芯轴上开设有油路Ⅰ、油路Ⅱ、油路Ⅲ和油路Ⅳ，油路Ⅰ、油路Ⅱ、油路Ⅲ和油路Ⅳ上分别设置有由控制器控制其启闭的电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d、电磁阀a，芯轴上安装有用于给上述电磁阀供电的电磁插头和电源接口，动力液压缸左腔通过油路Ⅰ连通至动作液压缸左腔，动作液压缸右腔通过油路Ⅱ连通至推动液压缸真空腔，动力液压缸左腔通过油路Ⅲ连通至动作液压缸右腔，动作液压缸左腔通过油路Ⅳ连通至推动液压缸真空腔；

在打开电磁阀b和电磁阀c并同时关闭电磁阀a和电磁阀d的状态下，浮动活塞和各个液压缸缸筒同时同向运动，同一时间下浮动活塞的位移为液压缸缸筒位移的两倍，进而动力液压缸左腔内的油液受到挤压产生压力，油液进入动作液压缸左腔内，推动推动液压缸带动压块向左运动以挤压胶筒，完成坐封。

作为进一步地改进，所述芯轴上还套设有内支架，内支架与液压集成块螺纹连接，轴向柱塞泵安装在内支架上。

作为进一步地改进，所述推动液压缸的内腔为真空腔结构。

作为进一步地改进，所述动作液压缸与推动液压缸以及推动液压缸与压块之间均采用O形圈端面密封。

作为进一步地改进，所述防护罩与上接头之间采用螺纹连接。

作为进一步地改进，所述连接块与芯轴采用螺纹连接。

作为进一步地改进，所述平衡套筒与内支架采用螺纹连接。

作为进一步地改进，所述多组液压缸与芯轴之间，以及浮动活塞与动力液压缸内壁之间也选用O形圈进行密封。

作为进一步地改进，所述轴向柱塞泵与内支架之间采用O型圈进行端面密封。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.本发明为多缸组合驱动，该种设计方案具有机械加工方便、制造成本低、便于维修以及多次回收利用等优点；

2.本发明的多组液压缸之间通过双螺纹进行连接，并选用O形圈端面密封，从而保证液压缸之间的密封性能；

3. 本发明在整个工作过程中，推动液压缸所受的载荷最终传递到了多组液压缸的连接螺纹处，多组液压缸的外壳本身也是最终的承载部件既而外壳充当推杆，以起到结构简化的目的；

4.由于封隔器整体结构要求紧凑，为了节省空间把各个液压元件安装起来，设计了专用的液压集成块，便于安装和调试；