一种液压可回收式插管封隔器的制作方法

1.本实用新型涉及石油完井井下工具技术领域,尤其是一种液压可回收式插管封隔器。


背景技术：

2.油田开发向深层发展的趋势下，地质条件越来越复杂，施工条件更加苛刻，对插管类封隔器工具的性能提出了更高的要求。当前，在深井高温、高压环境下，现有插管类封隔器存在插管密封不严、高压脱扣的现象，且解封回收操作较为复杂。
3.因此，对于上述问题有必要提出一种液压可回收式插管封隔器。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种液压可回收式插管封隔器，以解决上述问题。
5.一种液压可回收式插管封隔器，其特征在于：包括芯部结构和外部套筒结构，所示芯部结构包括由至下依次链接的上接头、中心管和释放爪，
6.所述外部套筒结构包括止环、上卡瓦套、上卡瓦、上锥体、胶筒保护套、胶筒、下锥体、下卡瓦体、下卡瓦套、锁环背圈、上缸套和下缸套，所述止环套装于所述中心管的上部，所述止环下部外螺纹连接于上卡瓦套，所述上卡瓦套与上卡瓦的头部通过燕尾滑槽连接，所述上卡瓦的尾部搭接在所述上锥体的斜槽上；
7.所述上锥体的下部连接胶筒保护套并用剪切销钉将其与所述中心管固定，所述胶筒保护套下端面与套装在中心管上的胶筒贴合，所述下锥体设置在胶筒的下部，所述下锥体的斜槽搭接与所述下卡瓦的尾部，所述下卡瓦的头部与所述下卡瓦套的燕尾滑槽连接；
8.所述下卡瓦的内部设置有卡瓦锁轴，所述卡瓦锁轴通过销钉与下卡瓦套连接，所述下卡瓦套的下部外侧连接有调整环并用销钉固定，所述锁环背圈的内侧均螺纹连接于所述锁环和锁环轴，所述锁环轴的上部与下卡瓦套螺纹连接，所述锁环轴的下部销接于所述活塞；所述锁环背圈的下部由上至下依次连接有承载环、上缸套、下缸套和下接头。
9.优选地，所述上接头的上部设置有锯齿内螺纹，且在内孔设置有长密封段。
10.优选地，所述上卡瓦和下卡瓦结构相同，所述上卡瓦和下卡瓦的形状均为三角锥形结构。
11.优选地，所述上卡瓦包括上卡瓦本体和上卡瓦齿，所述上卡瓦本体的卡瓦本体背面设置有与上卡瓦齿轮廓相同的第一凹型槽，所述上卡瓦齿通过螺钉安装在所述第一凹型槽上；所述下卡瓦包括下卡瓦本体和下卡瓦齿，所述下卡瓦本体的卡瓦本体背面设置有与下卡瓦齿轮廓相同的第二凹型槽，所述下卡瓦齿通过螺钉安装在所述第二凹型槽上。
12.优选地，所述锁环背圈的内表面设有大螺距的第一三角锯齿，所述锁环轴的外表面设有小螺距的第二三角锯齿，所述锁环内设有与所述锁环轴配合连接的第三三角锯齿，所述锁环外设有与锁环背圈配合的连接第四三角锯齿。
13.优选地，所述活塞的内外侧与中心管和下缸套的配合面均设置2个第一o形密封圈和第二o形密封圈，所述活塞的上部内孔位置设有一个内沟槽和一组螺纹孔，所述沟槽内凸面间隙配合有锁块，所述螺纹孔设置第一座封启动销钉，所述锁块底部两侧的大倒角面与中心管的大倒角槽间隙配合，所述锁块的主体镶嵌在锁环轴的开口槽上，所述锁块的外圆面贴合活塞的上部内凸台上。
14.优选地，所述下缸套与下接头连接部位设置有两道第三o形密封圈，所述下缸套的内孔尾部设置有1较大内倒角，所述下缸套的内倒角与所述释放爪外圆部位大倒角面配合连接，所述释放爪的内孔设置有一内凸台，所述内凸台有一向上的小倒角面，所述内凸台的小倒角面与支撑环的外圆上向下的外倒角面配合；所述释放爪下段在整个外圆环形面上设置有多个均匀布的切槽，所述释放爪的凸台圆面有螺纹孔，所述释放爪与支撑环通过释放启动销钉固定连接，所述释放爪外凸台设置有一大斜角。
15.优选地，所述止环通过销钉、键块与中心管表面环槽、键槽相配合连接。
16.优选地，所述止环与上卡瓦套两内侧之间卡有分瓣式的第一定位环；所述卡瓦锁轴的端部台阶面与所述下卡瓦套的开口槽内设置有第二定位环。
17.优选地，所述下卡瓦套与所述锁环背圈的u型槽内设置大螺钉。
18.与现有技术相比，本实用新型有益效果：
19.1、封隔器的下入及座封操作简单，双向锚定，耐高温高压性能好；
20.2、通过下入专用工具，提拉剪切释放销钉后，可轻松解封释放爪，并回收封隔器；
21.3、分体式卡瓦(卡瓦本体通过螺钉与卡瓦齿连接)设计，卡瓦齿部损坏后更换维修方便，卡瓦本体可重复使用。
附图说明
22.图1是本实用新型提供的液压可回收式插管封隔器结构图；
23.图2是本实用新型的上部分局部结构图；
24.图3是本实用新型的中部局部结构图；
25.图4是本实用新型的下部分局部结构图；
26.图5是本实用新型的活塞及下缸套连接局部结构图；
27.图6是本实用新型的释放爪及下接头连接局部结构图；
28.图7是本实用新型的上卡瓦结构图；
29.图8是本实用新型的下卡瓦结构图；
30.图9是本实用新型的锁环轴结构图；
31.图10是本实用新型的锁块结构图；
32.图11是本实用新型的释放爪结构图；
33.图12是本实用新型的释放爪的内凸台截面结构图。
34.图中附图标记：1、上接头；2、中心管；3、止环；4、剪切销钉；5、上卡瓦套；6、键块；7、第一定位环；8、上卡瓦本体；9、上卡瓦；10、上卡瓦齿；11、上锥体；12、防扭键；13、定位键；14、第二座封启动销钉；15、胶筒保护套；16、胶筒；17、下锥体；18、下卡瓦体；19、下卡瓦；20、下卡瓦齿；21、卡瓦锁轴；22、剪切销；23、紧定螺钉；24、第二定位环；25、剪切销钉；26、下卡瓦套；27、锁环；28、锁环轴；29、锁环背圈；30、紧定销钉；31、调整环；32、上缸套；33、锁块；
34、第一座封启动销钉；35、活塞；36、下缸套；37、第一o形密封圈；38、第二o形密封圈；39、释放爪40、第三o形密封圈；41、支撑环；42、释放启动销钉；43、下接头；44、第一凹型槽；45、第二凹型槽；46、切槽；k、开口槽；s、剪切槽。
具体实施方式
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
39.如图1并结合图2至图12所示，一种液压可回收式插管封隔器，包括芯部结构和外部套筒结构，所示芯部结构包括由至下依次链接的上接头1、中心管2和释放爪39，
40.所述外部套筒结构包括止环3、上卡瓦套5、上卡瓦9、上锥体11、胶筒保护套15、胶筒16、下锥体17、下卡瓦体18、下卡瓦套26、锁环背圈29、上缸套32和下缸套36，所述止环3套装于所述中心管2的上部，所述止环3下部外螺纹连接于上卡瓦套5，所述上卡瓦套5与上卡瓦9的头部通过燕尾滑槽连接，所述上卡瓦9的尾部搭接在所述上锥体11的斜槽上；
41.所述上锥体11的下部连接胶筒保护套15并用剪切销钉4将其与所述中心管2固定，所述胶筒保护套15下端面与套装在中心管2上的胶筒16贴合，所述下锥体17设置在胶筒16的下部，所述下锥体17的斜槽搭接与所述下卡瓦19的尾部，所述下卡瓦19的头部与所述下卡瓦套26的燕尾滑槽连接；
42.所述下卡瓦19的内部设置有卡瓦锁轴21，所述卡瓦锁轴21通过销钉与下卡瓦套26连接，所述下卡瓦套26的下部外侧连接有调整环31并用销钉固定，所述锁环背圈29的内侧均螺纹连接于所述锁环27和锁环轴28，所述锁环轴28的上部与下卡瓦套26螺纹连接，所述锁环轴28的下部销接于所述活塞35；所述锁环背圈29的下部由上至下依次连接有调整环31、上缸套32、下缸套26和下接头43。
43.进一步的，所述上接头1的上部设置有锯齿内螺纹，且在内孔设置有长密封段。
44.进一步的，所述上卡瓦9和下卡瓦19结构相同，所述上卡瓦9和下卡瓦19的形状均
为三角锥形结构。
45.进一步的，所述上卡瓦9包括上卡瓦本体8和上卡瓦齿10，所述上卡瓦本体8的背面设置有与上卡瓦齿10轮廓相同的第一凹型槽44，所述上卡瓦齿10通过螺钉安装在所述第一凹型槽44上；所述下卡瓦19包括下卡瓦本体18和下卡瓦齿20，所述下卡瓦本体18的背面设置有与下卡瓦齿20轮廓相同的第二凹型槽45，所述下卡瓦齿20通过螺钉安装在所述第二凹型槽45上。
46.进一步的，所述锁环背圈29的内表面设有大螺距的第一三角锯齿，所述锁环轴28的外表面设有小螺距的第二三角锯齿，所述锁环27内设有与所述锁环轴28配合连接的第三三角锯齿，所述锁环27外设有与锁环背圈29配合的连接第四三角锯齿。
47.进一步的，所述活塞35的内外侧与中心管2和下缸套36的配合面均设置2个第一o形密封圈37和第二o形密封圈38，所述活塞的上部内孔位置设有一个内沟槽和一组螺纹孔，所述沟槽内凸面间隙配合有锁块，所述螺纹孔设置第一座封启动销钉，所述锁块33底部两侧的大倒角面与中心管的大倒角a1槽间隙配合，所述锁块33的主体镶嵌在锁环轴的开口槽k上，所述锁块33的外圆面贴合活塞35的上部内凸台上。
48.进一步的，所述下缸套36与下接头39连接部位设置有两道第三o形密封圈40，所述下缸套36的内孔尾部设置有1较大内倒角，所述下缸套36的内倒角与所述释放爪39外圆部位大倒角b1面配合连接，所述释放爪39的内孔设置有1内凸台，所述内凸台有1向上的小倒角面b2，所述内凸台的小倒角面与支撑环41的外圆上向下的外倒角面配合；所述释放爪39的下段在整个外圆环形面上设置有多个均匀布的切槽46，所述释放爪39的凸台圆面有螺纹孔，所述释放爪39与支撑环41通过释放启动销钉42固定连接，所述释放爪39外凸台设置有一大斜角b3。
49.进一步的，所述止环3通过分别剪切销钉4、键块6与中心管2表面环槽、键槽相配合连接。
50.进一步的，所述止环3与上卡瓦套5两内侧之间卡有分瓣式的第一定位环7；所述卡瓦锁轴21的端部台阶面与所述下卡瓦套26的开口槽k内设置有第二定位环24。
51.进一步的，所述下卡瓦套26与所述锁环背圈29的u型槽内设置大螺钉。
52.与现有技术相比，本实用新型有益效果：
53.1、封隔器的下入及座封操作简单，双向锚定，耐高温高压性能好；
54.2、通过下入专用工具，提拉剪切释放销钉后，可轻松解封释放爪，并回收封隔器；
55.3、分体式卡瓦(卡瓦本体通过螺钉与卡瓦齿连接)设计，卡瓦齿部损坏后更换维修方便，卡瓦本体可重复使用。
56.工作原理：
57.下入时：封隔器的上接头1连接插管工具，采用油管送入井内，封隔器下部接球座。
58.座封时：投球到球座，泵压，由于插管密封、油管螺纹、第一o形密封圈37、第二o形密封圈38和第三o形密封圈40的密封作用，压力从释放爪39的槽内进入下缸套36与中心管2的环形空间，推动活塞35上行将第一座封启动销钉34剪断，活塞35继续上行，内孔抵住锁环轴28下端推动锁环轴28上行，此时锁块33在斜面力的作用下从中心管2斜槽挤出进入活塞35的内凹槽，锁环轴28继续上行，与锁环27顺齿滑动，带动下卡瓦套26、下卡瓦体18，下锥体17挤压胶筒16变形，并将挤压力传递到胶筒保护套15上，达到一定力值后，胶筒保护套15上
的第二座封启动销钉14被剪断，胶筒保护套15上行，推动上锥体11，带动上卡瓦本体8在滑槽内由内向外滑动，上卡瓦齿10咬入套管。泵压继续升高，轴向向上的力逐步增大并压缩胶筒16，当压缩力值达到更大的数值后，固定下卡瓦套26与卡瓦锁轴21的剪切销22将被剪断，此时，下卡瓦体18将在下卡瓦套26的推力下，沿着上锥体17斜面和下卡瓦套26上的滑槽向外移动并咬入套管。直至泵压增加到设定座封压力，并稳压后停泵，此时，产生在锁环轴28上的反向推力将传递到锁环27、锁环背圈29而被锁定。
59.解封时：油管连接专用回收工具入井，专用回收工具头部下入到封隔器内孔，并进入支撑环41，通过上提或者向上震击，剪断释放启动销钉42后，将支撑环41上移到释放爪39内孔顶部，继续上提管柱，提拉力将通过上接头1、中心管2传递到释放爪39，释放爪39失去支撑环41的支撑后，其下部爪体将向内收缩并与下缸套36内斜面脱开，中心管2继续上行将让出一定空间，从而顺序解除上卡瓦齿10、胶筒16、下卡瓦齿20的锚定或压缩力，直到完全解封并上提回收封隔器。
60.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。