井下密封筒修复工具的制作方法

本发明涉及油田设备技术领域，具体而言，涉及井下密封筒修复工具。

背景技术：

随着油田开发技术的不断进步和发展，对于生产和注水时多年的老井，井下密封筒因起下管柱等原因损伤较大无法与密封杆配合密封，使得层间之间无法隔离和油套之间无法隔离。开采和注水时需要分层开采和分层注水，为达到精细化生产和注水，需要将油层之间和油套之间隔离。对于新井来说，外部防砂管柱上的密封筒内密封面完整无损伤，密封杆密封可靠，但对于已经生产或注水几年的老井来说，井下的密封筒因起下管柱和腐蚀，密封筒内密封面的密封筒密封面产生沟壑，与传统密封杆配合无法达到密封效果，因密封泄露可能会产生井控风险。

当防砂管柱长期在井下作业，通过密封筒的生产管柱会对密封筒的内密封面有一定损伤，多次通过密封筒后，密封筒的内密封面划伤，无法与密封杆形成密封，导致采油和注水时窜层，当最顶部密封筒无法与密封杆形成密封时，会使油套环空见压，产生井控风险。当出现井控风险时，会对该井停产或大修作业，起出防砂管柱，重新进行完井作业，从而产生较高的修井成本。

因此，提供一种减小修井成本的井下密封筒修复工具成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种井下密封筒修复工具，以缓解现有技术中修复密封筒内密封面成本高的技术问题。

本发明实施例提供了一种井下密封筒修复工具，包括中心管；

密封组件，至少两组、套设于所述中心管外且分别位于所述液胶修复组件的两侧；所述密封组件在外力作用下其最大外径能够变大，以密封所述中心管与密封筒内密封面之间的环空空间；

以及液胶修复组件，套设于所述中心管外，其内部设置有环形腔，所述环形腔内设置有第一活塞，位于所述第一活塞一侧的第一腔体通过第一通孔与所述中心管的内部连通，位于所述第一活塞另一侧的第二腔体通过出料口与环空空间连通，所述出料口设置有受压开启的封堵件。

本发明实施例提供的第九种可能的实施方式，其中，上述液胶修复组件包括套设于所述中心管外的液胶缸且所述液胶缸的内壁与所述中心管的外壁之间形成所述环形腔；

所述中心管外壁固定设置有用于密封所述液胶缸顶部的第一密封环台和用于密封所述液胶缸底部的第二密封环台。

本发明实施例提供的第九种可能的实施方式，其中，上述封堵件采用破裂盘，且所述破裂盘位于所述出料口内；

所述出料口为阶梯孔，所述出料口内设置有用于压紧所述破裂盘的固定套；

所述固定套的外壁与所述出料口的内壁螺纹连接。

本发明实施例提供的第九种可能的实施方式，其中，上述密封组件设有两组，分别为第一密封组件和第二密封组件，分别位于所述液胶修复组件上方和下方；

所述第一密封组件包括第一液压缸，以及从上到下依次设置的第二活塞、第一推力套和第一胶筒；

所述第一液压缸的顶端与上接头密封连接，所述第二活塞位于所述第一液压缸与所述中心管之间，所述第一胶筒的底端与所述第一密封环台抵接；

所述中心管上开设有第二通孔，且中心管内的液体穿过所述第二通孔后能够驱动所述第二活塞移动，以挤压所述第一胶筒。

本发明实施例提供的第九种可能的实施方式，其中，上述第二活塞与所述第一推力套之间设置有用于防止所述第一推力套朝向所述第二活塞运动的第一锁环；

所述中心管外壁设置有第一卡齿，所述第一锁环内壁设置有第二卡齿，所述第一卡齿的延伸方向朝向所述第一推力套，所述第二卡齿的延伸方向朝向所述上接头。

本发明实施例提供的第九种可能的实施方式，其中，上述第二密封组件包括第二液压缸，以及从下到上依次设置的第三活塞、第二推力套和第二胶筒；

所述第二液压缸的顶端与下接头密封连接，所述第三活塞位于所述第二液压缸与所述中心管之间，所述第二胶筒的底端与所述第二密封环台抵接；

所述中心管上开设有第三通孔，且中心管内的液体穿过所述第三通孔后能够驱动所述第三活塞移动，以挤压所述第二胶筒。

本发明实施例提供的第六种可能的实施方式，其中，上述第三活塞与所述第二推力套之间均设置有用于防止所述第二推力套朝向所述第三活塞运动的第二锁环；

所述中心管的外壁设置有第三卡齿，所述第二锁环的内壁设置有第四卡齿，所述第三卡齿的延伸方向朝向所述第二推力套，所述第四卡齿的延伸方向朝向所述下接头。

本发明实施例提供的第七种可能的实施方式，其中，上述第二活塞通过销钉与所述第一液压缸连接，所述第三活塞通过销钉与所述第二液压缸连接，且所述销钉的剪切强度小于所述破裂盘最大抗压强度。

本发明实施例提供的第八种可能的实施方式，其中，上述中心管包括从上到下依次密封连接的第一中心管、第二中心管和第三中心管；

所述第一中心管与所述上接头连接，所述第三中心管与所述下接头连接；

所述第一密封环台固定设置在所述第二中心管外壁，所述第二密封环台固定设置在所述第三中心管外壁。

本发明实施例提供的第九种可能的实施方式，其中，上述第一中心管、第二中心管和第三中心管为一体式结构。

有益效果：

本发明实施例提供了一种井下密封筒修复工具，包括中心管；密封组件，至少两组、套设于中心管外且分别位于液胶修复组件的两侧；密封组件在外力作用下其最大外径能够变大，以密封中心管与油井密封筒内密封面之间的环空空间；以及液胶修复组件，套设于中心管外，其内部设置有环形腔，环形腔内设置有第一活塞，位于第一活塞一侧的第一腔体通过第一通孔与中心管的内部连通，位于第一活塞另一侧的第二腔体通过出料口与所述空间连通，出料口设置有受压开启的封堵件。

在需要进行密封作业时，工作人员对中心管内进行打压，使得中心管内的液体能够驱动密封组件工作，使密封组件的最大外径扩大，从而使得密封组件能够对密封筒内密封面与中心管之间的环空空间进行预密封工作；然后工作人员提高中心管内液体的压力，使得液胶修复组件开始工作，中心管内的液体通过第一通孔从中心管流入第一腔体内，然后推动第一活塞移动，使得第一活塞能够对修复胶进行施压，从而使得出料口上的封堵件打开，然后第一活塞推动修复胶从出料口流到环空空间内，而且通过上下两密封组件的阻挡，能够有效的避免液胶修复组件释放的修复胶流失掉，使得修复胶能够充满上下两密封组件之间的空间，并且修复胶能够对密封筒内密封面上的沟壑进行修复，使密封筒内密封面的内壁能够与密封组件实现密封，从而完成密封筒内密封面与中心管之间环空的密封，因此无需工作人员将密封筒提升到地表进行修复，减小维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的井下密封筒修复工具的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的井下密封筒修复工具的上部的局部示意图；

图3为图2中b处的局部放大图；

图4为本发明实施例提供的井下密封筒修复工具的中部的局部示意图；

图5为图4中a处的局部放大图；

图6为本发明实施例提供的井下密封筒修复工具的下部的局部示意图；

图7为图6中c处的局部放大图；

图8为本发明实施例提供的井下密封筒修复工具中第一锁环的示意图；

图9为本发明实施例提供的井下密封筒修复工具中第二锁环的示意图。

图标：

100－上接头；200－下接头；

310－第一中心管；301－第一密封环台；302－第二密封环台；311－第二通孔；312－第一卡齿；320－第二中心管；321－第一通孔；330－第三中心管；331－第三通孔；332－第三卡齿；

400－液胶修复组件；410－液胶缸；411－出料口；420－第一活塞；430－破裂盘；440－修复胶；450－固定套；

500－第一密封组件；510－第一液压缸；520－第二活塞；530－第一推力套；540－第一胶筒；550－第一锁环；551－第一缺口；560－第二卡齿；

600－第二密封组件；610－第二液压缸；620－第三活塞；630－第二推力套；640－第二胶筒；650－第二锁环；651－第二缺口；660－第四卡齿；

700－销钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1－图7所示，本发明实施例提供了一种井下密封筒修复工具，包括中心管；密封组件，至少两组、套设于中心管外且分别位于液胶修复组件400的两侧；密封组件在外力作用下其最大外径能够变大，以密封中心管与密封筒内密封面之间的环空空间；以及液胶修复组件400，套设于中心管外，其内部设置有环形腔，环形腔内设置有第一活塞420，位于第一活塞420一侧的第一腔体通过第一通孔321与中心管的内部连通，位于第一活塞420另一侧的第二腔体通过出料口411与环空空间连通，出料口411设置有受压开启的封堵件；

在需要进行密封作业时，工作人员对中心管内进行打压，使得中心管内的液体能够驱动密封组件工作，使密封组件的最大外径扩大，从而使得密封组件能够对密封筒内密封面与中心管之间的环空空间进行预密封工作；然后工作人员提高中心管内液体的压力，使得液胶修复组件400开始工作，中心管内的液体通过第一通孔321从中心管流入第一腔体内，然后推动第一活塞420移动，使得第一活塞420能够对修复胶440进行施压，从而使得出料口411上的封堵件打开，然后第一活塞420推动修复胶440从出料口411流到环空空间内，而且通过上下两密封组件的阻挡，能够有效的避免液胶修复组件释放的修复胶440流失掉，使得修复胶440能够充满上下两密封组件之间的空间，并且修复胶440能够对密封筒内密封面上的沟壑进行修复，使密封筒内密封面的内壁能够与密封组件实现密封，从而完成密封筒内密封面与中心管之间环空的密封，因此无需工作人员将密封筒提升到地表进行修复，减小维修成本。

在现有技术的实际实用过程中，随着使用时间的增长，密封筒内密封面会出现划痕和沟壑，在现有技术中，均是将油井套管的密封筒提出到外界，然后由工作人员进行修复或者进行更换，导致维修时间长，且维修成本高。而本实施例提供的井下密封筒修复工具在对油井套管的密封筒进行密封时，即使油井套管的密封筒内壁会出现划痕和沟壑，也能够完成密封作业，而且能够对油井套管的密封筒内壁进行修复。

需要指出的是，环形腔为第一液压缸510与第二中心管320之间的空间，第一腔体为第一活塞420与第三中心管330(第二密封环台302)之间的空间，第二腔体为第一活塞420与第一密封环台301之间的空间；并且在工作前，工作人员会在第二腔体内部充满修复胶440。

参见图1所示，本实施例的可选方案中，中心管包括从上到下依次密封连接的第一中心管310、第二中心管320和第三中心管330；第一中心管310与上接头100连接，第三中心管330与下接头200连接。

将中心管设置成第一中心管310、第二中心管320和第三中心管330，能够方便井下密封筒的组装；并且能够在加工制作过程中，能够保证中心管更容易的满足平直度或者其他特性的要求。

具体的，第一中心管310的外壁与上接头100的内壁螺纹连接，并且第一中心管310与所述上接头100之间设置有密封圈。

第二中心管320的一端的内壁与第一中心管310远离上接头100的一端的外壁螺纹连接，并且第一中心管310与所述第二中心管320之间设置有密封圈。第二中心管320的另一端的外壁与第三中心管330的内壁螺纹连接，并且第二中心管320与所述第三中心管330之间设置有密封圈。

第三中心管330远离第二中心管320的一端的外壁与下接头200螺纹连接，并且第三中心管330与下接头200之间设置有密封圈。

并且，第二中心管320外壁设置有用于支撑并对密封组件进行密封的第一密封环台301。

第三中心管330外壁设置有用于支撑并对密封组件进行密封的第二密封环台302。

参见图4、图5所示，本实施例的可选方案中，液胶修复组件400包括液胶缸410、第一活塞420、破裂盘430和修复胶440；液胶缸410套设在第二中心管320外，且液胶缸410一端与第二中心管320密封连接，另一端与第三中心管330密封连接；液胶缸410与第二中心管320之间留有环形腔，第一活塞420设置在环形腔内，第一活塞420将环形腔分隔成第一腔体和第二腔体，第二腔体开设有出料口411，并且在使用前，工作人员会在第二腔体内充满修复胶440；第一腔体上开设有第一通孔321，用于驱动第一活塞420的液体通过第一通孔321从中心管内流入到环形腔内，并驱动第一活塞420朝向出料口411移动；破裂盘430位于出料口411内。

具体的，在需要对井下密封筒修复工具与密封筒内密封面之间进行密封工作时，向中心管内进行打压，中心管内的液体能够从第一通孔321进入到第二中心管320与液胶缸410套之间，并且液体会推动第一活塞420朝向上接头100方向移动，使得第一活塞420挤压修复胶440，从而修复胶440会压迫破裂盘430，当压力达到破裂盘430的抗压强度时，破裂盘430会被压碎，使得修复胶440能够从出料口411排出到井下密封筒修复工具与密封筒内密封面之间的环形腔内，完成对油井套管上密封筒的修复和密封作业。

需要指出的是，在破裂盘430破碎前，密封组件已经完成预密封工作，以保证从出料口411排出的修复胶440在指定工作区域工作，完成对油井套管上密封筒的密封修复工作。

需要指出的是，第一活塞420采用橡胶活塞，避免液胶缸410与第二中心管320之间的修复胶440从第一活塞420处溢出。

需要指出的是，修复胶440采用一种遇油、遇水即固化的液体胶。例如：油性聚氨酯堵剂或者水性聚氨酯堵剂。

参见图4、图5所示，本实施例的可选方案中，出料口411为阶梯孔，出料口411内设置有用于压破裂盘430的固定套450；固定套450的外壁与出料口411的内壁螺纹连接。

具体的，将出料口411设置呈阶梯孔状，方便安装压裂盘，压裂盘位于出料口411的阶梯处，并通过固定套450压紧。

其中，压裂盘与出料口411之间设置有密封圈，保证出料口411的密封性，避免因为油、气或者水从出料口411进入到液胶缸410内导致修复胶440发生硬化无法从出料口411排出。

参见图1所示，本实施例的可选方案中，密封组件包括第一密封组件500和第二密封组件600；第一密封组件500位于液胶修复组件400上方，第二密封组件600位于液胶修复组件400下方。

具体的，液胶修复组件400上方和下方均设置有密封组件，当第一密封组件500和第二密封组件600完成预密封工作后，出料口411内会排出修复胶440，修复胶440能够胀满第一密封组件500和第二密封组件600之间的空间，这样设置后，密封胶能够更好的修复油井套管上密封筒内壁的划痕和沟壑，而且能够更好的进行密封工作。

参见图2、图3所示，本实施例的可选方案中，第一密封组件500包括第一液压缸510、第二活塞520、第一推力套530和第一胶筒540；第一液压缸510的一端与上接头100密封连接，另一端与所第一推力套530抵接，第一推力套530远离第一液压缸510的一端与第一胶筒540抵接，第一胶筒540远离第一推力套530的一端与第二中心管320抵；第一中心管310上开设有第二通孔311，第二活塞520位于第一液压缸510与第一中心管310之间；中心管内的液体穿过第二通孔311后驱动第二活塞520移动，并且第二活塞520能够通过推动第一推力套530挤压第一胶筒540。

参见图3所示，本实施例的可选方案中，第二活塞520与第一推力套530之间设置有用于防止第一推力套530朝向第二活塞520运动的第一锁环550；第一中心管310外壁设置有第一卡齿312，第一锁环550内壁设置有第二卡齿560，第一卡齿312的延伸方向朝向第一推力套530，第二卡齿560的延伸方向朝向上接头100。

具体的，在需要第一密封组件500进行预密封时，向中心管内进行打压，中心管内的液体能够从第二通孔311进入到第一液压缸510和第一中心管310之间，中心管内的液体能够驱动第二活塞520移动，第二活塞520在液体的驱动下能够推动第一锁环550，第一锁环550推动第一推力套530，第一推力套530推动第一胶筒540，从而挤压第一胶筒540，使第一胶筒540的中间部位鼓起，从而完成井下密封筒与密封筒内密封面之间的预密封工作。

其中，第一锁环550套设在第一中心管310外，并且第一锁环550内壁的第二卡齿560与第一中心管310外壁的第一卡齿312相适配，并且第一卡齿312能够阻挡第二卡齿560朝向上接头100方向移动，从而使得第一锁环550仅能朝向下接头200方向移动。通过这样的设置，当第二活塞520推动第一锁环550时，第一锁环550能够朝向下接头200方向移动，从而挤压第一胶筒540，当工作人员停止对中心管内打压时，第二活塞520不会继续压迫第一锁环550，此时第一中心管310外壁的第一卡齿312会限制第一锁环550朝向上接头100移动(第一胶筒540的反弹力使第一锁环550具有朝向上接头100移动的趋势)，从而使的第一锁环550继续压迫第一推力套530，即第一推力套530继续压迫第一胶筒540，使得第一胶筒540能够长期稳定的完成密封工作。

参见图8所示，第一锁环550上开设有第一缺口551，当第二活塞520推动第一锁环550移动时，第一锁环550能够胀开并朝向第一推力套530移动。使得第二卡齿560能够相对第一卡齿312移动。

其中，第一锁环550由弹簧钢制成，具备一定的弹力。

参见图6、图7所示，本实施例的可选方案中，第二密封组件600包括第二液压缸610、第三活塞620、第二推力套630和第二胶筒640；第二液压缸610的一端与下接头200密封连接，另一端与所第二推力套630抵接，第二推力套630远离第二液压缸610的一端与第二胶筒640抵接，第二胶筒640远离第二推力套630的一端与第三中心管330抵；第三中心管330上开设有第三通孔331，第三活塞620位于第二液压缸610与第三中心管330之间；中心管内的液体穿过第三通孔331后驱动第三活塞620移动，并且第三活塞620能够通过推动第二推力套630挤压第二胶筒640。

本实施例的可选方案中，第三活塞620与第二推力套630之间均设置有用于防止第二推力套630朝向第三活塞620运动的第二锁环650；第三中心管330的外壁设置有第三卡齿332，第二锁环650的内壁设置有第四卡齿660，第三卡齿332的延伸方向朝向第二推力套630，第四卡齿660的延伸方向朝向下接头200。

具体的，在需要第二密封组件600进行预密封时，向中心管内进行打压，中心管内的液体能够从第三通孔331进入到第二液压缸610和第三中心管330之间，液体能够驱动第三活塞620移动，第三活塞620在液体的驱动下能够推动第二锁环650，第二锁环650推动第二推力套630，第二推力套630推动第二胶筒640，从而挤压第二胶筒640，使第二胶筒640的中间部位鼓起，从而完成井下密封筒与密封筒内密封面之间的预密封工作。

其中，第二锁环650套设在第三中心管330外，并且第二锁环650内壁的第四卡齿660与第三中心管330外壁的第三卡齿332相适配，并且第三卡齿332能够阻挡第四卡齿660朝向下接头200方向移动，从而使得第四锁环仅能朝向上接头100方向移动。通过这样的设置，当第三活塞620推第二动锁环时，第二锁环650能够朝向上接头100方向移动，从而挤压第二胶筒640，当工作人员停止对中心管内打压时，第三活塞620不会继续压迫第一锁环550，此时第三中心管330外壁的第三卡齿332会限制第二锁环650朝向下接头200移动(第二胶筒640的反弹力使第二锁环650具有朝向下接头200移动的趋势)，从而使的第二环继续压迫第二推力套630，即第二推力套630继续压迫第二胶筒640，使得第二胶筒640能够长期稳定的完成密封工作。

需要指出的是，在工作人员对中心管内进行打压时，当压力达到一定时，第一密封组件500和第二密封组件600会同时进行预密封工作。

参见图9所示，第二锁环650上开设有第二缺口651，当第三活塞620推动第二锁环650移动时，第二锁环650能够胀开并朝向第二推力套630移动。使得第四卡齿660能够相对第三卡齿332移动。

其中，第二锁环650由弹簧钢制成，具备一定的弹力。

本实施例的可选方案中，第二活塞520通过销钉700与第一液压缸510连接，第三活塞620通过销钉700与第二液压缸610连接，且销钉700的最大剪切应力小于破裂盘430最大抗压强度。

具体的，第二活塞520通过销钉700与第一液压缸510连接，当第二活塞520在受到液体的驱动时，第二活塞520会先剪断销钉700，然后驱动第一锁环550移动。

第三活塞620通过销钉700与第二液压缸610连接，当第三活塞620在受到液体的驱动时，第三活塞620会先剪断销钉700，然后驱动第二锁环650移动。

需要指出的是，销钉700的最大剪切应力小于破裂盘430的最大抗压强度，通过这样的设置，确保密封组件先于液胶修复组件400进行工作。

需要指出的是，第一密封环台301与第二中心管320为一体式结构，第二密封环台302与第三中心管330为一体式结构。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。