一种扩张式封隔器的制作方法

本实用新型属于油、气田井下工具制造领域，特别是涉及一种扩张式封隔器。

背景技术：

目前国内外所用扩张式封隔器在中心管上套装胶筒，胶筒上下两端各由一个压环扣压、背帽锁定，胶筒中部内径与中心管外径间设有间隙，胶筒两端内径与中心管外径紧密配合，具有密封性能，中心管与胶筒中部对应处设有座封通道，上接头内孔设有连接母扣，下接头外径设有连接公扣。

扩张式封隔器工作原理：扩张式封隔器工作时用油管连接下入油、气井套管内，为了顺利下入和起出，扩张式封隔器未座封时的最大外径都小于套管内径。下入到井内预定位置后，向油管内注液打压，液体经扩张式封隔器中心管上的座封通道进入中心管和胶筒之间的间隙，将具有弹性的胶筒扩张，直径增大，使胶筒外径紧密贴合在套管内壁上，套管内径和封隔器外径的环形空间被胶筒隔开，此即为扩张式封隔器座封后所要达到的目的。当扩张式封隔器完成预计封隔工作周期后，需要将封隔器解封，然后提出井外。解封时，将油管内压力泄掉，扩张式封隔器胶筒在自身弹性作用下回弹，将胶筒和中心管间液体排回到中心管内腔，胶筒直径恢复到座封前状态，此即为解封。

目前扩张式封隔器存在问题：常见扩张式封隔器胶筒与中心管硫化为一体，液体通过中心管侧壁过液孔进入中心管与胶筒之间的间隙，使具有弹性的胶筒扩张，在实际使用过程中常出现胶筒撕裂开缝、硫化处脱离等情况，导致密封失效；在压裂时使用，压裂砂会随液体进入中心管与胶筒间隙，在解封时压裂砂不易排出，胶筒回收不彻底，甚至不解封。可见目前扩张式封隔器存在的问题是：胶筒扩张时易撕裂开缝、硫化处易脱离，在井下重复使用次数少、存在卡井风险。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题：在于克服以上不足，提供一种扩张式封隔器，具有防压裂砂功能，防止过多的压裂砂进入扩张胶筒内壁和中心管外壁之间。扩张胶筒不易损坏，封隔器密封有效期长、抗压差能力高，可在井下多次重复使用、不卡井。

背帽在扩张胶筒扩张或收缩时，随扩张胶筒在轴向方向上行或下移。

采用的技术方案

一种扩张式封隔器包括：上接头、第一钢骨架、第一护套、扩张胶筒、中心管、第二护套、第二钢骨架、背帽。其特征在于：

扩张胶筒套接中心管，扩张胶筒的垂直中心面与中心管的第八面重合。

第一钢骨架的右端口从中心管的左端套接中心管，

第一钢骨架的第一凹槽柱面置入扩张胶筒的左端口。第一钢骨架的第一凹槽柱面与扩张胶筒第一凹槽孔啮合。第一钢骨架的右端抵住扩张胶筒的第四面。第一钢骨架的第二面抵住扩张胶筒的左端面。

第二钢骨架与第一钢骨架结构相同。

第二钢骨架从中心管的右端套接中心管，第二钢骨架的第一凹槽柱面置入扩张胶筒的右端口。第二钢骨架的第一凹槽柱面与扩张胶筒第二凹槽孔啮合。第二钢骨架第一凹槽柱面侧的端面抵住扩张胶筒的第五面。第二钢骨架的右端面抵住中心管的第七面。

第一护套套接第一钢骨架、中心管的左部和扩张胶筒的左部，第一护套的第三面抵住扩张胶筒的左端面。

第二护套与第一护套结构相同。

第二护套套接第二钢骨架、中心管的右部和扩张胶筒的右部，第二护套的第三面抵住扩张胶筒的右端面。

上接头的右端口套接中心管和第一钢骨架的左部，上接头的右端抵住第一护套的左端，上接头的第一面抵住第一钢骨架的左端。

背帽的右端口套接中心管和第二钢骨架的右部，背帽的左端面抵住第二护套右端面。

对称于中心管的第八面的管壁上开有多个矩形孔，其中尺寸H为0.23~0.25mm。

在中心管的外柱面上开有多个凹槽，凹槽的数量与矩形孔的数量相同。凹槽在矩形孔的中心管的外柱面侧，凹槽的底面对称包含矩形孔的截面。

优点

对于同样功能的扩张式封隔器，本实用新型具有以下两大优点：

一、设有防沙结构：防止过多的压裂砂进入扩张胶筒内壁和中心管外壁之间。

二、设有补偿机构：扩张胶筒不易损坏，密封有效期长，可重复使用。

附图说明

图1为一种扩张式封隔器的组装示意图；

图2为上接头的位置标识图；

图3为第一钢骨架的位置标识图；

图4为第一护套的位置标识图；

图5为扩张胶筒的位置标识图；

图6为中心管的位置标识图；

图7为图1的补偿机构局部放大图C。

具体实施方式

实施例1

一种扩张式封隔器包括：上接头1、第一钢骨架2、第一护套3、扩张胶筒4、中心管5、第二护套6、第二钢骨架7、背帽8；其特征在于：

扩张胶筒4套接中心管5，扩张胶筒4的垂直中心面与中心管5的第八面20重合；

第一钢骨架2的右端口从中心管5的左端套接中心管5，

第一钢骨架2的第一凹槽柱面10置入扩张胶筒4的左端口；第一钢骨架2的第一凹槽柱面10与扩张胶筒4第一凹槽孔14啮合；第一钢骨架2的右端抵住扩张胶筒4的第四面13；第一钢骨架2的第二面11抵住扩张胶筒4的左端面；

第二钢骨架7与第一钢骨架2结构相同；

第二钢骨架7从中心管5的右端套接中心管5，第二钢骨架7的第一凹槽柱面10置入扩张胶筒4的右端口；第二钢骨架7的第一凹槽柱面10与扩张胶筒4第二凹槽孔15啮合；第二钢骨架7第一凹槽柱面10侧的端面抵住扩张胶筒4的第五面16；第二钢骨架7的右端面抵住中心管5的第七面19；

第一护套3套接第一钢骨架2、中心管5的左部和扩张胶筒4的左部，第一护套3的第三面12抵住扩张胶筒4的左端面；

第二护套6与第一护套3结构相同；

第二护套6套接第二钢骨架7、中心管5的右部和扩张胶筒4的右部，第二护套6的第三面12抵住扩张胶筒4的右端面；

上接头1的右端口套接中心管5和第一钢骨架2的左部，上接头1的右端抵住第一护套3的左端，上接头1的第一面9抵住第一钢骨架2的左端；

背帽8的右端口套接中心管5和第二钢骨架7的右部，背帽8的左端面抵住第二护套6右端面；

对称于中心管5的第八面20的管壁上开有多个矩形孔18，其中尺寸H为0.23~0.25mm；

在中心管5的外柱面上开有多个凹槽17，凹槽17的数量与矩形孔18的数量相同；凹槽17在矩形孔18的中心管5的外柱面侧，凹槽17的底面对称包含矩形孔18的截面。

实施例2

一种扩张式封隔器的实施例2与实施例1基本相同，其特征在于：

中心管5管壁上的多个矩形孔18，其中尺寸H为0.23mm。

实施例3

一种扩张式封隔器的实施例3与实施例1基本相同，其特征在于：

中心管5管壁上的多个矩形孔18，其中尺寸H为0.24mm。

实施例4

一种扩张式封隔器的实施例4与实施例1基本相同，其特征在于：

中心管5管壁上的多个矩形孔18，其中尺寸H为0.25mm。

工作原理

油管内打压，高压液体经中心管侧向矩形孔通道进入中心管与扩张胶筒的密闭空间，扩张胶筒在高压液体推动作用下不断扩张，同时带动背帽在中心管上滑动，直到扩张胶筒外径逐渐增大到与套管壁密封。

解封时，泄掉油管内压力，在胶筒自身回弹力下将中心管及扩张胶筒环形空间中液体排出，扩张胶筒即可解封将管柱提出井外。