一种油田长效隔采封隔器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油田采油工艺装置技术领域，特别涉及套管损坏、腐蚀穿孔导致的油层与水层联通的油井隔采的工艺装置。是一种适用于套管完井且储层上部套管破漏出水的防倒灌隔采完井装置，具体是一种油田长效隔采封隔器。
【背景技术】
[0002]随着油田开发时间的延续，井下套管因腐蚀等原因陆续出现套破，导致地层与油层联通，影响了油田正常开发甚至污染地层水源破坏环境，至目前中石油已累计超2万口套破井。对于套破井较常用的工艺有套管补贴、化学堵漏、二次固井、封隔器隔采等，其中封隔器隔采工艺简单、施工便利、成本低占到套破井治理的80%以上。目前用于隔采的封隔器主要有两种，其一为传统的Ylll、Y211、Y341等常规隔采封隔器，此类封隔器多直接接在采油管柱下端(采用螺纹刚性连接)，在采油过程中采油管柱在井内弯曲或生产过程中管柱蠕动易造成封隔器失效，同时一旦抽油栗等任何一个井下附件出现问题必须解封封隔器起出管柱，因此总体有效期短，在现场应用中还发现该类型的封隔器多次隔采往往会导致封隔器坐封段挤压变形、腐蚀损害严重、工况变差致使隔采周期逐次缩短甚至失效。其二为Υ141、Υ453、Υ445等长寿命隔采封隔器，此类封隔器需要配套专用坐封工具先行下入进行坐封，然后下入采油管柱带插管进行对接后正常生产，需要起出时采用专用工具进行钻磨，施工工艺复杂、成本高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，针对油田套破井隔水采油而设计一种专用封隔器，该封隔器与油田杆式抽油栗采油工艺结合，实现一趟管柱完成坐封、丢手、生产，封隔期间不影响正常的采油且集成设计配套的防倒灌装置，在检栗期间具有防倒灌功能，需要井筒作业时采用专用工具进行打捞即可。
[0004]本发明的技术方案是:一种油田长效隔采封隔器，包括上接头、插管、打捞套、胶筒、隔环、中心管、挡压套、上锥体、锁止销钉、卡瓦、弹簧、卡瓦套、下锥体、中接头、启动剪钉、坐封钢球、坐封球座、丢手剪钉、皮碗、连接头、滑套外筒、锁止钢球、滑套、中心套、复位弹簧、下接头、堵头;所述上接头与插管上端连接，插管上半部外侧套接有中心管;位于上接头的下方位置上，打捞套、胶筒、隔环以及挡压套从上至下依次套接于中心管上，所述打捞套与中心管的上端连接;胶筒外套与上锥体的上端卡接，上锥体的下端与卡瓦套卡接，卡瓦套内装有卡瓦，所述卡瓦的外壁设有槽，槽内装有弹簧，卡瓦套的下端内套有下锥体;上锥体与中心管之间连接有锁止销钉，所述上锥体的锥尖和下锥体的锥尖相对;所述下锥体套接于中接头上端的内侧，同时下锥体与中接头之间连接有启动剪钉，中心管的下端与中接头连接，中接头与插管连接，中接头处的插管内壁上通过丢手剪钉固定有坐封球座，中接头外固定有皮碗;所述中接头下端通过连接头与滑套外筒连接，滑套外筒内套接有滑套，滑套上设有滑套孔，滑套孔内装有锁止钢球;所述滑套外筒的下端与中心套的上端连接，中心套的下端与下接头连接，中心套内侧位于滑套下端以及下接头上方的滑套腔内设有复位弹簧，所述插管的下端头与堵头连接;插管内的坐封球座上设有坐封钢球。
[0005]上述胶筒、隔环和挡压套的内侧设有套接于中心管上的胶筒外套。
[0006]上述上锥体的上端卡接于胶筒外套的下端并被挡压套内圆柱孔限位。
[0007]上述中心管与胶筒外套之间设有密封垫。
[0008]上述下锥体与中接头之间设有密封圈；所述中心管9与下锥体16之间、中接头17与中心管9之间均设有密封圈;所述坐封球座与插管之间设有密封圈;所述滑套外筒与滑套之间设有密封圈。
[0009]上述打捞套与中心管之间通过第一连接螺钉固定;所述中接头与插管之间通过第二连接螺钉固定。
[0010]上述插管的下端头与堵头螺纹连接;所述中接头下端与连接头之间螺纹连接;所述中心管的下端与中接头之间螺纹连接;所述滑套外筒的上端与连接头的下端螺纹连接，所述滑套外筒的下端与中心套的上端螺纹连接;所述中心套的下端与下接头螺纹连接。
[00?1 ]上述皮确通过皮确骨架固定于中接头外侧;皮确骨架与中接头之间螺纹连接;所述皮碗硫化在皮碗骨架的外壁。
[0012]上述中接头与皮碗骨架之间连接有防脱螺钉。
[0013]上述皮碗骨架外侧螺纹连接有护套。
[0014]本发明的有益效果:第一、本发明所涉及的封隔器为一体式，即将封隔器、插管、防倒灌装置进行了集成设计，实现了一趟管柱完成坐封、丢手、生产，极大地简化了施工工艺。
[0015]第二、该封隔器采用启动剪钉与丢手剪钉承压强度的阶梯式设计来控制封隔器的启动坐封(7 MPa?1MPa)及丢手(18MPa?20MPa)，采用插管机械式控制防倒灌装置启闭，实现了封隔器坐封与下层开采分步进行，提高了施工成功率。
[0016]第三、该封隔器首次在卡瓦下部设计了皮碗，在封隔器胶筒(坐封后)与皮碗之间形成密封空间使卡瓦与井筒内液体隔离，因此极大地改善了卡瓦的工作环境，致使长期工作后仍能灵活滑动降低了封隔器遇卡机率。
[0017]第四、该封隔器内部设计了打捞套，在封隔器完成丢手后自打捞套以下均留在井筒内，当需要打捞时采用常规可退式接箍捞矛打捞即可顺利抓住打捞套实现封隔器的后期打捞。
[0018]第五、该封隔器的自锁依靠下锥体、卡瓦及上锥体与卡瓦之间的自锁角度配合完成，因此简化了自锁工艺、极大降低了工具设计成本及自锁机构失效概率。
[0019]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【附图说明】
[0020]图1是本发明的结构示意图。
[0021]附图标记说明:1、上接头;2、插管;3、打捞套;4、胶筒外套;5、第一连接螺钉;6、密封垫;7、胶筒;8、隔环;9、中心管；10、挡压套；11、上锥体；12、锁止销钉；13、卡瓦；14、弹簧；
15、卡瓦套；16、下锥体；17、中接头；18、启动剪钉；19、坐封钢球;20、坐封球座；21、丢手剪钉;22、第二连接螺钉;23、皮碗;24、护套;25、防脱螺钉;26、皮碗骨架;27、连接头；28、滑套外筒;29、锁止钢球;30、滑套;31、中心套;32、复位弹簧;33、下接头;34、堵头。
【具体实施方式】
[0022]实施例1:
如图1所示，本发明提供了一种油田长效隔采封隔器，包括上接头1、插管2、打捞套3、胶筒7、隔环8、中心管9、挡压套10、上锥体11、锁止销钉12、卡瓦13、弹簧14、卡瓦套15、下锥体
16、中接头17、启动剪钉18、坐封钢球19、坐封球座20、丢手剪钉21、皮碗23、连接头27、滑套外筒28、锁止钢球29、滑套30、中心套31、复位弹簧32、下接头33、堵头34等部件;所述上接头I与插管2上端连接，插管2上半部外侧套接有中心管9;位于上接头I的下方位置上，打捞套
3、胶筒7、隔环8以及挡压套10从上至下依次套接于中心管9上，所述打捞套3与中心管9的上端连接;挡压套10内圆柱孔与上锥体11的外圆柱面互相限位;挡压套10与上锥体11的上端卡接，上锥体11的下端与卡瓦套15卡接，卡瓦套15内装有卡瓦13，所述卡瓦13的外壁设有槽，槽内装有弹簧14，卡瓦套15的内圆柱面与下锥体16外圆柱面互相限位;卡瓦套15的下端卡接有下锥体16;上锥体11与中心管9之间连接有锁止销钉12，所述上锥体11的锥尖和下锥体16的锥尖相对;本实施例能够实现自锁功能，即依靠下锥体16、卡瓦13及上锥体11与卡瓦13之间的自锁角度配合完成，简化了自锁工艺、极大降低了工具设计成本及自锁机构失效概率。所述下锥体16套接于中接头17上端的内侧，同时下锥体16与中接头17之间连接有启动剪钉18，中心管9的下端与中接头17连接，中接头17与插管2连接，中接头17处的插管2内壁上通过丢手剪钉21固定有坐封球座20，中接头17外固定有皮碗23，该封隔器首次在卡瓦13下部设计了皮碗23，在封隔器胶筒7(坐封后)与皮碗23之间形成密封空间使卡瓦13与井筒内液体隔离，因此极大地改善了卡瓦13的工作环境，致使长期工作后仍能灵活滑动降低了封隔器遇卡机率。所述中接头17下端通过连接头27与滑套外筒28连接，滑套外筒28内套接有滑套30，滑套30上设有滑套孔，滑套孔内装有锁止钢球29;所述滑套外筒28的下端与中心套31的上端连接，中心套31的下端与下接头33连接，中心套31内侧位于滑套30下端以及下接头33上方的滑套腔内设有复位弹簧32，所述插管2的下端与堵头34连接;插管2内的坐封球座20上设有坐封钢球19。
[0023]本实施例提供的封隔器为一体式，即将封隔器、插管、防倒灌装置进行了集成设计，实现了一趟管柱完成坐封、丢手、生产，极大地简化了施工工艺。只需将本封隔器配接在油田采油管柱中即可，其管柱可设计为(自井口至井下):油管+抽油栗+本设计长效隔采封隔器+尾管+死堵，其中原栗固定阀需要更换为特制阀(可过流、过压)。油管打压，当压力至7MPa?1MPa时封隔器启动坐封，当压力至18MPa?20MPa时封隔器丢手然后泄压，此时采用插管2控制防倒灌装置启闭，即可实现正常采油，该封隔器实现了封隔器坐封与下层开采分步进行，提高了施工成功率。该封隔器内部设计了打捞套3，在封隔器完成丢手后自打捞套3以下均留在井筒内，当需要打捞时采用常规可退式接箍捞矛打捞即可顺利抓住打捞套3实现封隔器的后期打捞。
[0024]实施例2:
在实施例1的基础上，所述胶筒7、隔环8和挡压套10的内侧设有套接于中心管9上的胶筒外套4。所述上锥体11的上端卡接于胶筒外套4的下端以及挡压套10之间。所述中心管9与胶筒7、下锥体16以及中接头17之间设有密封垫6;所述下锥体16与中接头17之间、所述中心管9与下锥体16之间、中接头17与中心管9之间均设有密封圈；坐封球座20与插管2之间、滑套外筒28与滑套30之间均设有密封圈。所述打捞套3与中心管9之间通过第一连接螺钉5固定;所述中接头17与插管2之间通过第二连接螺钉22固定。所述插管2的下端头与堵头34之间、中接头17下端与连接头27之间、中心管9的下端与中接头17之间、滑套外筒28的上端与连接头27的下端之间、滑套外筒28的下端与中心套31的上端之间以及中心套31的下端与下接头33之间均通过螺纹进行连接。所述皮碗23通过皮碗骨架26固定于中接头17外侧;皮碗骨架26与中接头17之间螺纹连接;所述皮碗23硫化在皮碗骨架26的外壁。所述中接头17与皮碗骨架26之间还连接有防脱螺钉25。皮碗骨架26外侧还螺纹连接有护套24。
[0025]本发明的组装过程:先把弹簧14放入卡瓦13外壁槽内然后从卡瓦套15内测压入卡瓦套15孔中(一般为3片)，然后再将上锥体11( 一般为2?3片)一端放入卡瓦套15内另一端挂于胶筒外套4外壁，最后将装好密封