一种双向承压封隔器

1.一种双向承压封隔器，包括上接头、下接头和中心管，中心管下端与下接头螺纹连接，中心管外套装有至少两道胶筒，相邻胶筒之间经隔环相隔离，其特征在于：所述中心管内有间隙地设置有内衬管，内衬管下端与中心管密封连接，内衬管上端与上接头内侧密封连接，上接头下端外侧螺纹连接有阀外壳，阀外壳下端螺纹连接有阀内座，阀内座下端面与位于上端的胶筒配合安装，阀内座下端内侧与所述中心管螺纹连接，阀内座上设置的轴向延伸段配合套装在内衬管表面，所述轴向延伸段外侧套装有换向滑动活塞，换向滑动活塞上方的空间接通上接头内腔，换向滑动活塞下方的空间接通阀外壳外的空间；中心管外位于下端的胶筒下侧配合设置有上液缸，上液缸内配合设置有上活塞，上活塞的内侧与中心管密封安装，中心管上设有限制上活塞下行的上限位台阶；上液缸下端连接有下液缸，下液缸上端内侧密封套置在中心管外侧，下液缸内设有下活塞，下活塞的内侧与中心管密封安装，中心管上设有限制下活塞上行的下限位台阶；下活塞下端连接有支撑套，支撑套外设置有外带倒齿的卡簧座，下液缸下端连接有卡簧套，卡簧套内设有与倒齿相对应的卡簧，所述卡簧套装在卡簧座上，并位于所述倒齿下方，卡簧座下端连接有防座套；卡簧座外套装有定位环，防座套与定位环之间经防座销钉相连接，卡簧座和支撑套之间经解封销钉相连；所述上活塞和下活塞上方的空间分别与中心管和内衬管之间的间隙相通。
2.根据权利要求1所述的双向承压封隔器，其特征在于：所述胶筒设置有两道。
3.根据权利要求1或2所述的双向承压封隔器，其特征在于：上接头内侧向外向下倾斜设置有液流孔接通上换向滑动活塞上方空间。
4.根据权利要求1或2所述的双向承压封隔器，其特征在于：所述阀内座下端与上端的胶筒之间、下端的胶筒和上液缸之间分别设有护碗。

一种双向承压封隔器\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种油田采油工具，特别涉及一种封隔器。\n背景技术\n[0002] 在油田开发的过程中，封隔器将多油层水层分隔为若干段，起到隔绝产层的作用。\n当出水层被封堵后,其它油层可正常生产。不同的层系在封隔器胶筒上可产生很大的压力差，过高的压差对封隔器的正常工作是十分不利的。常规的水力压缩式封隔器，没有卡瓦支撑，靠从油管柱内加压来座封，在油管内维持压力的情况下，胶筒组与套管的摩擦力能够克服层间对封隔器胶筒作用的推力。而当油管内泄压的情况下，作用在封隔器液缸上的推力消失，当封隔器上压高时，封隔器仅靠解封销钉来承受作用于胶筒上的推力。封隔器承受上压能力低，一般不超过3MPa，当超过这个阈值时，作用于解封销钉上的剪力将大于销钉的抗剪强度, 封隔器提前解封，管柱失效。\n[0003] 目前的改进型封隔器，增加了平衡活塞机构,用以消除部分胶筒上的推力，提高了封隔器承受的上压极限。但存在如下问题：一，结构上复杂,零部件数量增加导致封隔器动作不灵活，可靠性差。二，平衡活塞的抵消力有限，只能做到部分抵消，当上压高时，封隔器发生提前解封的情况时有发生。三，当下压高时，解封变得不可靠。\n[0004] 现有技术中，有一种压胀式套管外封隔器，其专利号：ZL200820037902.2 申请日：\n2008-06-05，公开号：CN201209420Y，公开日2009-03-18，其包括中心管，中心管上端设有接箍，中心管下端连接有下接头，中心管外套装有若干胶筒，胶筒之间经中隔环隔开，最上端胶筒上侧和最下端胶筒下侧分别设有支撑件，所述支撑件和中隔环活动套装在中心管外，位于下侧的支撑件抵触在下接头的上端面上，位于上侧的支撑件上部设有配合套装在中心管外的液压缸，中心管和液压缸之间形成的液压腔经液压孔接通中心管内腔，液压缸上端螺纹连接有压帽，压帽与液压缸之间的内壁上固定有套置在中心管外的锁环，压帽与中心管之间还设有剪钉，压帽上端面上侧设有螺纹连接在中心管外的并帽；锁环内圆周上及位于锁环下侧的中心管外圆周上对应设有向匹配的倒齿。工作时，其作为套管串的组成部分，接箍和下接头均与套管相连接，按设计下入到井下预定位置，注入钻井液，钻井液从液压孔进入液压腔中，当压力升高到预定压力，液压缸剪断剪钉，液压缸下行，支撑件推挤胶筒，使其产生变形并封堵环空间隙；同时压帽带动锁环下行，使锁环内圆周上及锁环下侧的中心管外圆周上对应的倒齿相结合，当中心管内压力降为零时，相互结合的倒齿可阻止液压缸回退，保持胶筒处于良好的压缩状态并密封环空间隙。该装置的不足之处在于：其双向承压能力差，封隔器座封和解封不够可靠。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型的目的是提供一种双向承压封隔器，使其具备双向耐压封隔功能；在封隔器承受上压时，能保持封隔器上液缸的推力，完全平衡封隔胶筒上的作用推力，改善了解封剪钉的受力，提高了管柱密封的可靠性。同时封隔器座封灵活、解封可靠。\n[0006] 本实用新型的目的是这样实现的：一种双向承压封隔器，包括上接头、下接头和中心管，中心管下端与下接头螺纹连接，中心管外套装有至少两道胶筒，相邻胶筒之间经隔环相隔离，所述中心管内有间隙地设置有内衬管，内衬管下端与中心管密封连接，内衬管上端与上接头内侧密封连接，上接头下端外侧螺纹连接有阀外壳，阀外壳下端螺纹连接有阀内座，阀内座下端面与位于上端的胶筒配合安装，阀内座下端内侧与所述中心管螺纹连接，阀内座上设置的轴向延伸段配合套装在内衬管表面，所述轴向延伸段外侧套装有换向滑动活塞，换向滑动活塞上方的空间接通上接头内腔，换向滑动活塞下方的空间接通阀外壳外的空间；中心管外位于下端的胶筒下侧配合设置有上液缸，上液缸内配合设置有上活塞，上活塞的内侧与中心管密封安装，中心管上设有限制上活塞下行的上限位台阶；上液缸下端连接有下液缸，下液缸上端内侧密封套置在中心管外侧，下液缸内设有下活塞，下活塞的内侧与中心管密封安装，中心管上设有限制下活塞上行的下限位台阶；下活塞下端连接有支撑套，支撑套外设置有外带倒齿的卡簧座，下液缸下端连接有卡簧套，卡簧套内设有与倒齿相对应的卡簧，所述卡簧套装在卡簧座上，并位于所述倒齿下方，卡簧座下端连接有防座套；\n卡簧座外套装有定位环，防座套与定位环之间经防座销钉相连接，卡簧座和支撑套之间经解封销钉相连；所述上活塞和下活塞上方的空间分别与中心管和内衬管之间的间隙相通。\n[0007] 该装置中，换向滑动阀及其上设置的流道，形成了一个“表决”系统，无论是油管内压高还是封隔器上压高，总是压力高的一方接管了封隔器液缸活塞压力，使得胶筒组与套管的摩擦力能克服作用于胶筒的推力，达到了完全双向承压功能。该装置结构简单合理，封隔器灵活方便，解封可靠，对于提高管柱密封可靠性，提高油水井措施的成功率具有重要意义。\n[0008] 为便于制造，同时封隔可靠，所述胶筒可以设置两道。\n[0009] 为方便液流进出换向滑动活塞上方空间，在上接头内侧向外向下倾斜设置有液流孔接通上换向滑动活塞上方空间。其加工方便。\n[0010] 为保护胶筒免受损伤，所述阀内座下端与上端的胶筒之间、下端的胶筒和上液缸之间分别设有护碗。\n附图说明\n[0011] 图1为本实用新型结构示意图。\n[0012] 图2为图1中A的局部放大图。\n[0013] 图3为图1中B的局部放大图。\n[0014] 其中，1上接头、2阀外壳、3内衬管、4换向滑动活塞、5阀内座、6中心管、7护碗、8胶筒、9上液缸、10上活塞、11下液缸、12下活塞、13支撑套、14卡簧座、15卡簧套、16卡簧、\n17解封销钉、18防座套、19防座销钉、20定位环、21下接头、22隔环、a液流孔，b上限位台阶，c下限位台阶。\n具体实施方式\n[0015] 如图所示，为一种双向承压封隔器，包括上接头1、下接头21和中心管6，中心管6下端与下接头21螺纹连接，中心管6外套装两道胶筒8，两道胶筒8之间经隔环22相隔离，中心管6内有间隙地设置有内衬管3，内衬管3下端与中心管6密封连接，内衬管3上端与上接头1内侧密封连接，上接头1下端外侧螺纹连接有阀外壳2，阀外壳2下端螺纹连接有阀内座5，阀内座5下端面与位于上端的胶筒8配合安装，阀内座5下端内侧与所述中心管\n6螺纹连接，阀内座5上设置的轴向延伸段配合套装在内衬管3表面，所述轴向延伸段外侧套装有换向滑动活塞4，上接头1内腔中向外向下倾斜设置有液流孔a接通上换向滑动活塞4上方空间，换向滑动活塞4下方的空间接通阀外壳2外的空间；中心管6外位于下端的胶筒8下侧配合设置有上液缸9，上液缸9内配合设置有上活塞10，上活塞10的内侧与中心管6密封安装，中心管6上设有限制上活塞10下行的上限位台阶b；上液缸9下端连接有下液缸11，下液缸11上端内侧密封套置在中心管6外侧，下液缸11内设有下活塞12，下活塞12的内侧与中心管6密封安装，中心管6上设有限制下活塞12上行的下限位台阶c；\n下活塞12下端连接有支撑套13，支撑套13外设置有外带倒齿的卡簧座14，下液缸11下端连接有卡簧套15，卡簧套15内设有与倒齿相对应的卡簧16，所述卡簧套15装在卡簧座14上，并位于所述倒齿下方，卡簧座14下端连接有防座套18；卡簧座14外套装有定位环20，防座套18与定位环20之间经防座销钉19相连接，卡簧座14和支撑套13之间经解封销钉\n1717相连；所述上活塞10和下活塞12上方的空间分别与中心管6和内衬管3之间的间隙相通；阀内座5下端与上端的胶筒8之间、下端的胶筒8和上液缸9之间分别设有护碗7。\n[0016] 该装置连接在采油管柱上并下入到井下，其工作原理如下：\n[0017] 座封：在油管内打压的情况下，压力作用于换向滑动活塞4上，使其向下滑动，压力通过内衬管3与中心管6之间的环空间隙传递，作用于上液缸9、下液缸11上。当压力达到预定值时，防座销钉19被剪断，胶筒8被压缩径向胀大，直至完全封闭油套环形空间，卡簧座14与卡簧16锁紧。由于有油管内压力，封隔器不会自行解封。\n[0018] 平衡：当油管内压取消时，封隔器上层的压力驱动换向滑动活塞4使其向上滑动，高压再次传递到内衬管3与中心管6之间的环空间隙中，继续维持作用于作用于上液缸9、下液缸11。胶筒8始终维持着压缩力，封隔器不会因为油管内失去压力，而自行解封。\n[0019] 解封：上提采油管柱，解封销钉17被剪断，胶筒8弹性回复，脱离井壁，封隔器解封。\n[0020] 由于该双向承压封隔器实现了完全自平衡、双向承压功能。结构上简单，封隔器灵活可靠，解封可靠。使用上，维持了传统水力压缩式封隔器的使用习惯，在未来随着配套技术的不断完善，可以全面取代现使用的封隔器。\n[0021] 本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。