专利名称：一种高压注水用扩张式封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油天然气工业井下封隔器，特别是涉及一种高压注水用扩张式封隔器。
背景技术：
目前，油田高压注水用的扩张式封隔器是在胶筒内压力高压胶筒外压力时，胶筒向外扩张，实现密封油田环空的目的。需要封隔器解封时，胶筒的内压力小于或等于胶筒外压力，使胶筒收缩。为了实现这种压力变化，扩张式封隔器设有注入通道，但这种双向注入通道会使封隔器因注入压力波动造成密封不严。压差胀封反洗井解封式注水封隔器(专利号位00202259.1)设计的单向注入通道在反洗井时能解封封隔器，但结构复杂，可靠性差，受腐蚀、结垢影响，封隔器解封困难。
发明内容本实用新型针对上述现有技术中存在的技术问题提供一种结构简单、抗水击能力强及解封方式可靠的高压注水扩张式封隔器。本实用新型解决上述问题采用的技术方案是包括上接头、中心管、扩张式胶筒及下接头，中心管的上端连接上接头，下端连接下接头，扩张式胶筒套装在中心管上，在中心管上开设有径向进液孔，在中心管的外周对应进液孔的上方设有启动活塞及套在启动活塞外的上外套，启动活塞通过剪钉锁定在上外套上，在进液孔的下方对应设有用于与启动活塞的下端外周密封套接的挡环，该挡环与上外套之间有环隙，在挡环下端有与环隙相连通的单向进液装置，单向进液装置下端配置回位弹簧，单向进液装置的下端与扩张式胶筒相连通，扩张式胶筒的下端与下接头及套在下接头外周的下外套相配置。按上述技术方案，所述的启动活塞的下端面与挡环的上端面之间形成与进液孔相连通的环隙。按上述技术方案，所述的单向进液装置包括开有通孔的芯轴、皮碗、压套、挡圈、螺帽，在芯轴上顺序套装有皮碗、压套、挡圈，通过螺帽调节固定。按上述技术方案，在单向进液装置的下端设有弹簧座，在弹簧座的侧面开设有与单向进液装置相连通的通孔，回位弹簧与弹簧座相配置。按上述技术方案，单向进液装置的螺帽的下端通过滚珠与弹簧座的上端相配置。按上述技术方案，下接头与下外套之间设有与扩张式胶筒相连通的环隙，在下接头上设有与该环形相连通的过流孔，在下接头的上端设有反扣内螺纹，中心管的下端设有反扣外螺纹，中心管与下接头螺纹连接时能密封住该过流孔，当上接头转动时，上接头通过上中心管带动中心管正向转动，中心管的下端与下接头反扣螺纹被旋开。按上述技术方案，中心管的上端连接有上中心管，上中心管的上端与上接头螺纹连接，下端与中心管螺纹连接，在上中心管的外周设有轴承。按上述技术方案，在下接头内设有解封球座，该解封球座通过剪切销钉锁定在下接头上，所述剪切销钉孔与下接头与下外套之间的环隙相连，所述的解封球座内孔上端设有锥面。本实用新型相对于现有技术所取得的技术效果为1、采用单向进液装置不仅能使封隔器的胶筒持久处于鼓胀状态，克服注水过程中的压力波动对密封的影响，且启动活塞具有抗水击作用，可以有效避免在入井过程中胶筒鼓胀引起封隔器坐封。2、通过投球憋压打掉解封球座或正转管柱，释放胶筒内的高压液体可实现封隔器解封。3、本实用新型具有抗水击能力强、承压高、结构简单，解封方式可靠等特点，可满足高压注水施工对封隔器的密封性能和起出可靠性要求。
图1为本实用新型一个实施例的结构图。图2为单向进液装置的局部放大图。其中1、上接头，2、防松销钉，3、轴承总成，4、上中心管，5、启动活塞，6、启动剪钉，7、上外套，8、挡环，9、单向进液装置，9-1、芯轴，9-2、皮碗，9-3压套，9_4，挡圈，9_5、螺帽，9-6、开口销，9-7滚珠，9-8、弹簧座，9-9、回位弹簧，10、坐封锁紧接头，11、扩张式胶筒总成，12、中心管，13、下外套，14、解封球座，15、解封剪钉，16,0型密封圈，17、定位销钉，18、防碰环，19、下接头，20，进液孔，21、过流孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，一种高压注水用扩张式封隔器，它包括上接头1、上中心管4、中心管12、扩张式胶筒总成11及下接头19，上接头I与上中心管4螺纹连接，在上中心管的外周安设有轴承总成3，上中心管4的下端与中心管12螺纹连接，在中心管12上有径向进液孔20，在中心管12的外周对应于进液孔20的上方有启动活塞5及套在启动活塞外的上外套7，启动活塞5通过剪钉6锁定在上外套上，在进液孔20的下方有用于与启动活塞下端外周密封套接的挡环8，挡环上端与启动活塞的下端面形成于进液孔相通的环隙，挡环与上外套之间也有环隙，在挡环下端有与环隙相连通的单向进液装置9，单向进液装置包括开有通孔的芯轴9-1，在芯轴9-1上顺序套装有皮碗9-2、压套9-3、挡圈9_4，通过螺帽9_5调节固定，在螺帽9-5上设置有防止螺帽松动的开口销9-6，所述的螺帽9-5下端配置有弹簧座9-8及回位弹簧9-9，在弹簧座9-8的侧面开设有与单向进液装置相连通的通孔，螺帽9-5的下端通过滚珠9-7与弹簧座的上端相配置，滚珠的作用为将回位弹簧的弹力传递给单向进液装置，同时防止单向进液装置不居中对单向进液装置的开启或关闭造成影响。在单向进液装置及回位弹簧的外周套有座封锁紧接头10，座封锁紧接头10上轴向开设有连通单向进液装置与扩张式胶筒总成的通孔，坐封锁紧接头10下端与扩张式胶筒总成连接，扩张式胶筒总成11下端与下外套13及下接头19相配置，在下接头19与下外套13之间设有与扩张式胶筒相连通的环隙，在下接头19的上端设有反扣内螺纹，中心管12的下端设有反扣外螺纹，下接头与中心管通过反扣螺纹连接，在下接头19的上端有与环隙相连通的过流孔21，在过流孔21的下方通过密封圈使中心管与下接头密封连接。另外，在下接头内设有解封球座14，该解封球座14通过解封销钉15固定在下接头上，解封球座14的内孔上端设置为锥面，在下接头19位于解封销钉15的下方设置有O型密封圈16用于将下接头19与下外套13之间的环隙密封住，解封销钉孔与下接头和下外套之间的环隙相连，下外套13上端与扩张式胶筒总成11螺纹连接，下端通过定位剪钉17与下接头19连接，在下外套13的下端开设有与扩张式胶筒总成11鼓胀相对应的槽，定位销钉17设置在下外套13的槽中。在下外套13的下端配置有防碰环18。本实用新型的工作过程为封隔器在下井之前，启动活塞5被启动剪钉6固定于上外套7上，挡住中心管12的进液孔20，不让液体进入单向进液装置，起着防水击作用。当坐封压力憋至启动销钉剪断值时，启动活塞5上移，封隔器中心管内的液体经过中心管12上的进液孔进入单向进液装置7内，进一步进入扩张式胶筒总成11内使其鼓胀达到封隔油气水层段的目的。由于单向进液装置7具有防止液流回流作用，致使扩张式胶筒总成11始终处于鼓胀状态，能有效防止在高压注水过程中因压力波动造成的胶筒密封不严。当需要解封封隔器时，有以下两种做法(I)地面投球当堵球到达解封球座14形成密封后，提高压力打掉球座，解封销钉15断裂，销钉随液体流走，扩张式胶筒总成11的液体经下接头19上的解封销钉15的孔流出，实现封隔器泄压回收。(2)正转管柱正转管柱时，上接头I带动上中心管4、中心管12正向转动，中心管12与下接头19之间的反扣螺纹被松开，扩张式胶筒总成11内的液体经下接头19的过流孔21流出，实现封隔器解封。在转动管柱过程中，轴承总成3起着减小转动负荷的作用。
权利要求1.一种高压注水用扩张式封隔器，包括上接头、中心管、扩张式胶筒及下接头，中心管的上端连接上接头，下端连接下接头，扩张式胶筒套装在中心管上，其特征在于在中心管上开设有径向进液孔，在中心管的外周对应进液孔的上方设有启动活塞，及套在启动活塞外的上外套，启动活塞通过剪钉锁定在上外套上，在进液孔的下方对应设有用于与启动活塞的下端外周密封套接的挡环，该挡环与上外套之间有环隙，在挡环下端有与环隙相连通的单向进液装置，单向进液装置下端配置回位弹簧，单向进液装置的下端与扩张式胶筒相连通，扩张式胶筒的下端与下接头及套在下接头外周的下外套相配置。
2.根据权利要求1所述的一种高压注水用扩张式封隔器，其特征在于所述的启动活塞的下端面与挡环的上端面之间形成与进液孔相连通的环隙。
3.根据权利要求1或2所述的一种高压注水用扩张式封隔器，其特征在于所述的单向进液装置包括开有通孔的芯轴、皮碗、压套、挡圈、螺帽，在芯轴上顺序套装有皮碗、压套、挡圈，通过螺帽调节固定。
4.根据权利要求3所述的一种高压注水用扩张式封隔器，其特征在于在单向进液装置的下端设有弹簧座，在弹簧座的侧面开设有与单向进液装置相连通的通孔，回位弹簧与弹簧座相配置。
5.根据权利要求4所述的一种高压注水用扩张式封隔器，其特征在于单向进液装置的螺帽的下端通过滚珠与弹簧座的上端相配置。
6.根据权利要求1或2所述的一种高压注水用扩张式封隔器，其特征在于下接头与下外套之间设有与扩张式胶筒相连通的环隙，在下接头上设有与该环形相连通的过流孔，在下接头的上端设有反扣内螺纹，中心管的下端设有反扣外螺纹，中心管与下接头螺纹连接时能密封住该过流孔，当上接头转动时，上接头通过上中心管带动中心管正向转动，中心管的下端与下接头反扣螺纹被旋开。
7.根据权利要求6所述的一种高压注水用扩张式封隔器，其特征在于中心管的上端连接有上中心管，上中心管的上端与上接头螺纹连接，下端与中心管螺纹连接，在上中心管的外周设有轴承。
8.根据权利要求7所述的一种高压注水用扩张式封隔器，其特征在于在下接头内设有解封球座，该解封球座通过剪切销钉锁定在下接头上，所述剪切销钉孔与下接头与下外套之间的环隙相连，所述的解封球座内孔上端设有锥面。
专利摘要本实用新型公开了一种高压注水用扩张式封隔器，它包括上接头、中心管、扩张式胶筒及下接头，在中心管上开设有径向进液孔，在中心管的外周对应进液孔的上方设有启动活塞,及套在启动活塞外的上外套，启动活塞通过剪钉锁定在上外套上，在进液孔的下方对应设有用于与启动活塞的下端外周密封套接的挡环，该挡环与上外套之间有环隙，在挡环下端有与环隙相连通的单向进液装置，单向进液装置下端配置回位弹簧，单向进液装置的下端与扩张式胶筒相连通，扩张式胶筒的下端与下接头及套在下接头外周的下外套相配置。本实用新型具有抗水击能力强、承压高、结构简单，解封方式可靠等特点，可满足高压注水施工对封隔器的密封性能和起出可靠性要求。
文档编号E21B33/126GK202914021SQ20122038662
公开日2013年5月1日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者徐兴权, 蔡凌, 王大江, 陈红 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院