启动后，由于失去支撑，键块A12会从锥体释放轴11中释放。其中由衬套17与活塞套5构成一个坐封活塞。当液压力达到剪切销钉C26的设定值后，剪切销钉C26被剪断，活塞套5带着锁环27依次推动挤压胶筒C24、胶筒B23、胶筒A22使其膨胀变形，并通过导环25推动卡瓦下锥体14挤压卡瓦4开始坐封。由于该卡瓦封隔器的卡瓦上锥体13与卡瓦护套15螺纹连接，且在卡瓦护套15内装右片弹簧16和卡瓦4，下井时，卡瓦4会被片弹簧16压住缩在卡瓦护套15内。坐封时，在液压力的不断增加下，卡瓦下锥体14挤压卡瓦4并将片弹簧16压缩，卡瓦4露出卡瓦护套15，咬入套管，实现锚定。该卡瓦封隔器的锁环27的内外锁环齿皆是单向的锯齿螺纹，锁环27的外锁环齿与活塞套5的内单向齿啮合连接，锁环27的内锁环齿与释放套6的外单向齿13啮合，使锁环27和活塞套5与释放套6之间只能产生单向运动。因此，胶筒C24、胶筒B23、胶筒A22被挤压膨胀变形后，由于锁环27只能单向运动，因此会锁死活塞套5和释放套6，从而保持坐封力，从而可承受来自该封隔器上方和下方的双向压力。
[0038]该封隔器解封时需要提供右旋扭矩，然后上提管柱即可顺利解封。
[0039]坐封完成后，活塞套5已经上移，当中心管I右旋时，键块B29会弹起(但不会掉落，由卷皮销28挡住)，中间接头18的内凸台32会旋到J型内槽34的长直槽中，中心管I与中间接头18分开；与此同时，挡块33会进入到J型内槽34的长直槽中，释放套6被释放。各胶筒会产生回弹力，迫使活塞套5带着锁环27与释放套6 —起向下滑动，各胶筒解封。
[0040]解封上提管柱时，上接头2会带着中心管I向上运动，当中心管I带动内套10向上运动与锥体释放轴11接触，锥体释放轴11上左边的键块A12带动卡瓦上锥体13、卡瓦护套15向前移动一定距离，卡瓦4左端失去支撑，在片弹簧16的弹力作用下缩回，与套管失去锚定。
[0041]在上提管柱过程中，C型环8起初是回缩在中心管I的装配槽内，再上提一段距离后，C型环8会回弹出并卡在中间接头18的C型环卡槽20内，这样中心管1、中间接头18以及下接头3就被C型环8锁定，中心管I无法后退与中间接头18保持固定，由此可以防止再次坐封的误操作。在中心管I上提到一定距离后，其外凸台31会抵住衬套17。最后卡瓦4与各胶筒都成功解封，中心管I可带动封隔器整体回收。
[0042]该封隔器只有当中心管1、中间接头18以及下接头3被C型环8锁定并上提管柱的时候，才会对下级封隔器产生上提力。该封隔器的中心管I圆周轴向均布有4个J型内槽34 (如附图3示)。中间接头18的内凸台32与J型内槽34滑动配合，通过旋转后提放产生轴向相对位移，同时周向固定，由此可传递扭矩；在有多级封隔器的管串中，由于上接头2与下接头3没有直接连接，解封前一级时，完全对后面的管柱无影响，也不会出现解封力累计，解封力无法传递，解封难的情况；因此在多个封隔器同时使用时(多级坐封)，可轻松实现逐级解封；以解决以往多级解封难的困难。
[0043]该封隔器的J型内槽21在处于安装与坐封的状态时，中间接头18的4个内凸台32与中心管内J型内槽34有相应的相位关系(如附图3示B-B)，以保证中心管I与中间接头18及下接头3固定在整个管柱中；在处于安装状态时，在中心管1、中间接头18、释放套6与活塞套5的周向有键块B29固定，键块B29通过卷皮销28挡在中间接头18内(如附图4示C-C)。该封隔器结构紧凑；坐封、锚定，解封机构设计精巧；坐封安全，可防止提前坐封，在多个封隔器同时使用时可轻松实现逐级解封；解决了以往多级解封难的问题。该封隔器同时能承受来自封隔器上方和下方的双向压力。特别适用于直井与小斜度井中进行注水(气)、层间封隔、分注分采、多层测试、增产措施作业使用。
【主权项】
1.一种液压坐封旋转解封的卡瓦封隔器；包括中心管(I)、上接头(2)、下接头(3)、卡瓦(4)、活塞套(5)和释放套(6);其特征在于:中心管(I)的一端螺纹安装有上接头(2)，中心管(I)的另一端端头通过装配槽安装有C型环(8 );上接头(2 ) —侧的中心管(I)上通过剪切销钉A (9 )安装有内套(10 );内套(10 )上通过锥体释放轴(11)和对称状设置的键块A(12)卡装有卡瓦上锥体(13)和卡瓦下锥体(14);卡瓦上锥体(13)和卡瓦下锥体(14)之间通过卡瓦护套(15)和片弹簧(16)装有卡瓦(4);内套(10)—侧的中心管(I)上安装有衬套(17)，衬套(17)—侧的中心管(I)上安装有中间接头(18);中间接头(18)与中心管(I)之间设置有剪切销钉B (19)，中间接头(18)的一端与衬套(17)螺纹连接；中间接头(18)的另一端螺纹安装有下接头(3)，衬套(17)上通过胶筒隔环(21)间隔状安装有胶筒A (22)、胶筒B (23)和胶筒C (24);胶筒A (22)与卡瓦下锥体(14)之间的衬套(17)上装有导环(25);中间接头(18)上通过释放套(6)安装有活塞套(5)，活塞套(5)的一端与衬套(17)活动卡接；释放套(6)通过剪切销钉C (26)与活塞套(5)连接固定；释放套(6)与活塞套(5)之间设置有锁环(27)，剪切销钉C (26)—侧的释放套(6)和活塞套(5)上通过卷皮销(28)安装有键块B (29);所述的剪切销钉B (19) —侧的中间接头(18)上设置有C型环卡槽(20)。2.根据权利要求1所述的一种液压坐封旋转解封的卡瓦封隔器；其特征在于:所述的中心管(I)上设置有外凸台(31)，中间接头(18)上设置有内凸台(32)，内凸台(32)与外凸台(31)接触连接；内凸台(32) —侧的中间接头(18)上通过装配槽安装有挡块(33)，挡块(33)下方的中心管(I)上圆周上设置有J型内槽(34)，挡块(33)与J型内槽(34)滑动连接。3.根据权利要求2所述的一种液压坐封旋转解封的卡瓦封隔器；其特征在于:所述的J型内槽(34)数量为4个，J型内槽(34)在中心管(I)圆周上均匀布置。4.根据权利要求1所述的一种液压坐封旋转解封的卡瓦封隔器；其特征在于:所述的锁环(27)为开口环，锁环(27)的内、外表面分别设置有锁环齿；与锁环(27)对应的活塞套(5)内表面和释放套(6)外表面分别设置有单向齿；锁环(27)由锁环齿通过与单向齿的配合分别与释放套(6)和活塞套(5)连接。5.根据权利要求4所述的一种液压坐封旋转解封的卡瓦封隔器；其特征在于:所述的释放套(6)上设置有一字口紧定螺钉(30)，一字口紧定螺钉(30)与锁环(27)滑动接触连接。6.根据权利要求1所述的一种液压坐封旋转解封的卡瓦封隔器；其特征在于:所述的导环(25)—端与卡瓦下锥体(14)螺纹连接；导环(25)另一端与胶筒A (22)接触连接。7.根据权利要求1所述的一种液压坐封旋转解封的卡瓦封隔器；其特征在于:所述的中心管(I)与上接头(2)之间和中间接头(18)与下接头(3)之间分别通过紧定螺钉(7)固定。8.根据权利要求1所述的一种液压坐封旋转解封的卡瓦封隔器；其特征在于:所述的片弹簧(16)通过紧定螺钉(7)与卡瓦上锥体(13)连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种液压坐封旋转解封的卡瓦封隔器，属油气井井下作业工具领域。该封隔器包括中心管、上接头、下接头、卡瓦、活塞套和释放套；中心管的一端装有上接头，另一端装有C型环；上接头一侧的中心管上装有内套；内套上通过锥体释放轴和键块A卡装有卡瓦上锥体和卡瓦下锥体；卡瓦上锥体和卡瓦下锥体之间装有卡瓦。该封隔器结构紧凑；坐封、锚定，解封机构设计精巧；坐封安全，可防止提前坐封，在多个封隔器同时使用时可轻松实现逐级解封；解决了以往多级解封难的问题。该封隔器同时能承受来自封隔器上方和下方的双向压力。特别适用于直井与小斜度井中进行注水(气)、层间封隔、分注分采、多层测试、增产措施作业使用。
【IPC分类】E21B33/126, E21B33/129
【公开号】CN204627521
【申请号】CN201520357541
【发明人】程市君, 王鲜, 常成, 陶风, 王琼, 马小平, 张健, 杜发田, 田学虎
【申请人】荆州市赛瑞能源技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月28日