[发明专利]三力双向压缩式液压封隔器及其安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采中使用的井下封隔器技术领域，特别是涉及一种具有液压、机械双压缩作用的井下封隔器及其安装方法。

背景技术

在石油开采领域的完井、采油等作业中，经常使用井下封隔器来分隔油层、密封油套环空、悬挂井下管柱等。为了提高封隔器的密封效果，中国专利申请号CN201310333524，申请日2013.08.02，发明名称“双作用压缩式封隔器及其使用方法”，公开了一种先液压坐封压缩胶筒，再通过管柱加压压缩胶筒的两种压缩胶筒方式的封隔器，这种封隔器胶筒、锚定机构和液缸锁紧机构自上而下依次排列，坐封时，液缸在预压缩胶筒后把卡瓦锚定在套管上，胶筒的最后有效压缩是通过液缸拉胶筒的上端实现的，同时，机械管柱的加载负荷也是压在胶筒的上端的，也就是液压力和机械加载力都是作用在胶筒的上端。《油气开采工程师手册》第70页“Y441型封隔器”（何生厚主编，北京：中国石化出版社，2006年4月第1版），公开了一种液缸锁紧机构位于胶筒与锚定机构之间的封隔器，这是一种常见的Y441型封隔器，液缸下推卡瓦锚定套管，上推胶筒，胶筒仅是下端受到了挤压力。实验表明，从胶筒的一端加载压缩力，胶筒与套管的接触应力沿胶筒的外表面在轴向上是不均匀的，这影响密封效果。

发明内容

为解决上述技术问题，发明了三力双向压缩式液压封隔器，坐封封隔器时，通过压缩胶筒的两端来提高封隔器的密封效果。

本发明采用了如下的技术方案：

三力双向压缩式液压封隔器,外中心管套在内中心管外，外中心管与内中心管之间有解封剪钉相固定；内中心管设有解封外台阶，外中心管设有解封内台阶，解封外台阶的外径大于解封内台阶的内径，解封外台阶套在解封内台阶外，解封外台阶与解封内台阶之间的距离不小于内支撑台阶使关联机构失效的上移距离；胶筒、上液缸锁紧机构和锚定机构自上而下依次套在外中心管外，上液缸锁紧机构与上锥体相连，在外中心管外于锚定机构以下还套有解封套，外中心管与解封套之间通过关联机构相固定，在解封套外设下液缸锁紧机构，下液缸锁紧机构与下锥体相连；下锥体与下液缸锁紧机构之间设悬挂内台阶，外中心管外相应地设悬挂外台阶，悬挂内台阶的内径小于悬挂外台阶的外径。

优选实施例一，所述的关联机构是锁块机构，外中心管设有孔，解封套设有内凹槽，锁块安装在所述的孔与内凹槽中，内中心管设有内支撑台阶在径向上撑住锁块。

优选实施例二，所述的关联机构是锁爪机构，外中心管设有锁爪外螺纹，解封套设有锁爪内螺纹，锁爪外螺纹与锁爪内螺纹相互啮合，内中心管设有内支撑台阶在径向上撑住锁爪外螺纹。

本发明的三力双向压缩式液压封隔器的安装方法，包括以下步骤：

a、用油管或钻杆把所述的封隔器送入井下设计位置，其必须的管柱组合是：油管或钻杆+封隔器+压力阀；

b、提高管柱内液压力达到封隔器坐封力的设计值；

c、保持或降低管柱内的液压力，但应保证管柱内的液压力大于油套环空内的液压力；

d、从井口下放送入管柱给封隔器加载机械力50kN～250kN；

e、再次提高管柱内液压力达到封隔器坐封力的设计值；

f、卸去管柱内的液压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是，由于设计了两个液缸锁紧机构从胶筒的上下方向共同加载液压力，加上管柱的机械下压载荷，封隔器的胶筒坐封时受到了两端的双向挤压力，使胶筒与套管间的接触应力在轴向上变得更加均匀，因而密封效果更理想。

附图说明

前面简单地描述了本发明，接下来参考描述本发明的以下具体实施例的图纸进一步、详细地叙述本发明。这些图纸只描述了该发明的一些典型的实施例，因此不能认为是限制本发明的范围。在这些图纸中：

图1是本发明封隔器的结构示意图。

图2是本发明封隔器的优选实施例一的结构示意图。

图3是本发明封隔器的优选实施例二的结构示意图

图4是锁爪外螺纹的结构示意图。

具体实施方式

本发明的说明书中的附图1和附图2结构示意图，通过简化只画出了剖开封隔器的左侧部分。