[发明专利]一种泵封一体机械卡封式封隔器及其防止管柱弯曲的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采用装置，具体地说是一种泵封一体机械卡封式封隔器及其防止管柱弯曲的方法。

背景技术

目前，我国大部分油井为多个层系，层系间差异大的油井需要用封隔器分隔层系，采用分层采油工艺管柱进行开采。泵封一体式卡封管柱具有施工简单、卡封可靠等优点，在各大油田得到大规模应用，但是机械卡封封隔器座封时需要对管柱施加一定负荷，造成管柱弯曲，导致偏磨加剧。

经过检索，还没有发现类似能够解决机械卡封封隔器座封时造成管柱弯曲导致偏磨加剧的问题的任何技术文献。

有鉴于此，针对上述问题，提出一种设计合理且有效改善上述缺失的泵封一体机械卡封式封隔器，同时引出其防止管柱弯曲的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泵封一体机械卡封式封隔器及其防止管柱弯曲的方法，在实现对油层机械卡封的同时，又能避免机械座封加重管柱弯曲，进一步降低施工成本，提高施工效率和管柱寿命。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种泵封一体机械卡封式封隔器，包括上下连接在一起的上中心管和下中心管，所述上中心管外侧套有上外管，上外管外侧套有至少一个胶筒，所述上外管下端通过短节连接套在下中心管外侧的卡瓦，所述卡瓦与自身下端设置的锥体通过相互配合的圆锥面抵接，所述锥体下端通过挡球套连接同样套在下中心管外侧的弹性扶正体。

所述上中心管通过螺纹连接上方的上接头，上外管通过上端的剪钉固定在上接头并且通过自身开设的卡台向下卡住胶筒；所述下中心管下端连接下接头。

所述上外管下部内侧与上中心管之间设置有解封锁块。

所述卡瓦开设外圆锥面，所述锥体开设内圆锥面，两者通过相互开设的锥度相同的圆锥面进行抵接。

所述挡球套上端与锥体下端设置有锁环。

所述挡球套下方的弹性扶正体上端设置有顶套，所述弹性扶正体内部设置有锁球。

所述挡球套内部与下中心管之间设置有换向轨道销钉。

为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种泵封一体机械卡封式封隔器进行防止管柱弯曲的方法，其步骤为：

先将本一体机械卡封式封隔器连接在油管上构成分采管柱，具体连接为，所述封隔器的上端通过上接头连接在上方油管的泄油器下方，泄油器上方为连接在油管上的抽油泵，所述封隔器的下端通过下接头连接在下方筛管上端，筛管下方为连接在油管底端的丝堵；

把分采管柱下入油井套管中，到位后先上提管柱，使轨道滑行至下死点，再下放管柱，轨道滑至长轨道，实现封隔器座封，且自动锁紧，在井口将下放距离提出，使管柱没有弯曲，从而实现了对油层的机械卡封，又避免了机械座封加重管柱弯曲。

所述封隔器座封的具体工序为，套管内弹性扶正体紧贴套管内壁，并借助摩擦力才能动作；下井时，轨道销钉处于短轨道上死点，弹性扶正体、卡瓦、胶筒无法被压缩、受力，保证封隔器不被座封顺利下井；下至预定位置后，按所需坐封高度上提管柱，轨道销钉滑至轨道下死点；此时再下放分采管柱，轨道销钉滑至长轨道，顶套推动挡球套上移，锁球脱离下中心管使卡瓦与锥体产生相对运动，锥体进入卡瓦使其张开，卡在套管内壁；同时上接头、上中心管一起下行，压缩胶筒，使其直径变大，从而封隔密封油、套管环形空间，此时锁块自动锁紧，防止封隔件回弹。

所述封隔器还包括解封工序，所述解封工序为，上提上接头，剪断解封剪钉，同时上部内中心管上移让开位置，解封锁块释放，上部外管和锁套分离，锥体脱开卡瓦，同时胶筒恢复原状，解封。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1.座封方式只需下放一定负荷，施工简单；2.带锁紧机构，可实现机械座封后卸掉座封载荷仍有效锁紧密封；3.井口调节管柱长度技术，实现座封后将压上负荷卸掉，有效避免管柱弯曲；4.后期作业无需下打捞工具，只需上提管柱一定吨位，就可实现封隔器解封，减少了后期检泵时的施工作业量。

总之，泵封一体机械式卡封防弯曲方法采用的是抽油泵配套带锁紧机械座封的封隔器组成分采管柱，管柱到位后先提放管柱实现封隔器座封，带有锁紧机构的封隔器座封后自动实现锁紧，可以释放座封负荷，因此上提管柱下放距离将管柱弯曲拉伸，实现了对油层的机械卡封，又避免了机械座封加重管柱弯曲，提高了管柱寿命。

附图说明

图1为本发明一种泵封一体机械卡封式封隔器的结构示意图；

图2为本发明一种泵封一体机械卡封式封隔器应用在分采管柱中的结构图。