一种封隔器装置的制作方法

本发明属于石油完井的固井工具，具体涉及一种封隔器装置。

背景技术：

1、现有的同类封隔器采用座挂密封及上提解锁结构，在现场使用时存在提前座挂、解锁困难、反向不密封、结构复杂、操作困难等情况，无法保证封隔器在井下的正常使用，甚至造成后续钻井施工无法进行，具有一定的使用风险，无法满足固井施工使用要求。

2、公开号为cn217106934u，公开日为2022年08月02日的中国专利文献公开了一种复合式胶筒封隔器及包括该封隔器的水平井分段找水管柱。该封隔器包括中心管以及依次套设于中心管外壁的胶筒上保护套、胶筒、座封活塞和胶筒下保护套；中心管的外壁套设有座封活塞套，座封活塞套与胶筒下保护套连接；胶筒与座封活塞套之间形成第一间隙，座封活塞能相对于座封活塞套动密封滑动；胶筒上保护套内安装有液压座封单向阀，液压座封单向阀的输入端与输入通孔连通，液压座封单向阀的输出端连通第一间隙；当座封活塞相对于座封活塞套上行滑动时，座封活塞压缩胶筒的下端。其有益效果是，提高使用寿命和可靠性，且锁定机构简单化，降低制造和使用成本；提高了水平井找水管柱回收成功率，提升了找水效率，降低了作业成本。但是该锁定机构为可溶解锁定机构，解锁时间长，解锁后不能再锁，结构复杂，不能重复利用，且反向不密封。

3、公开号为cn202210875840.7，公开日为2022年10月25日的中国专利文献公开了一种一种双封防退齿封隔器，解决传统封隔器单封容易失效以及泄压后存在退齿的问题。它包括中心管组件、上密封组件、下密封组件和锚定组件，上密封组件、锚定组件和下密封组件从上到下依次连接并均与中心管组件相连，上密封组件用于与下密封组件配合形成双层密封，下密封组件还用于驱动锚定组件锚定并利用下密封组件中的下单流进液阀进行单向液锁防止退齿，中心管组件用于对上密封组件、下密封组件提供油路并在解封时辅助解锁。它主要用于油田注气时保证密封。但是该文献密封也是采用座挂密封及上提解锁结构，在现场使用时存在提前座挂、解锁困难、反向不密封、结构复杂、操作困难等情况，无法保证封隔器在井下的正常使用，甚至造成后续钻井施工无法进行，具有一定的使用风险，无法满足固井施工使用要求。

技术实现思路

1、本发明提供的一种封隔器装置目的是克服现有技术中封隔器存在提前座挂、解锁困难、反向不密封、结构复杂、操作困难的问题。

2、为此，本发明提供了一种封隔器装置，包括上接头、并帽、外套、封闭涨套、活塞、上压帽、中心管、锁扣机构、下压帽、胶筒座、胶筒、球座、下接头、防粘套、阀座和单向机构，上接头的下部内套接中心管的上端，上接头的中部内套接封闭涨套，上接头的下部外侧自上向下依次套接活塞和上压帽上部，上接头的上部外侧套接并帽，上接头的上部外侧、活塞外侧和上压帽的外侧均套接外套且外套的上面连接并帽的下面，上压帽底端下连接锁扣机构且锁扣机构套接在中心管的外侧，锁扣机构的下端外套接下压帽，下压帽下连接胶筒，胶筒通过胶筒座套接于中心管的外侧，中心管的底端内连接球座，胶筒座的下端外侧套接下接头的上部且下接头的上面连接胶筒下面，下接头的外侧套接防粘套，下接头的下部内侧连接单向机构。

3、优选的，所述上接头下部外侧向内凹陷，活塞和上压帽上部连于上接头下部凹陷内。

4、优选的，所述活塞的下面外侧向下凸起。

5、优选的，所述上压帽的上面内侧向上凸起，上压帽的下端向外凸起，上压帽的下面外侧向下凸起。

6、优选的，所述锁扣机构包括锁套、倒扣螺母、锁环座、锁环和锁环限位钉，锁套套接在中心管外且锁套连于上压帽和下压帽之间，锁套内的中心管外侧自上向下依次套接倒扣螺母和锁环座，锁环座上连接锁环，锁环限位钉的一端连接锁环座，锁环限位钉的另一端与锁环锁接。

7、优选的，所述单向机构包括挂胶凡尔、弹簧和弹簧座，挂胶凡尔通过弹簧下连接弹簧座，弹簧座连接下接头的下部内侧。

8、优选的，所述挂胶凡尔上部为半球形，半球形下面圆心向下凸起，挂胶凡尔的凸起下部连接弹簧。

9、优选的，所述防粘套包括侧板和底板，底板的圆心开设通孔，侧板的形状为圆筒形，侧板的底面连接底板，弹簧座下部连接通孔。

10、优选的，所述封隔器装置还包括封闭涨套剪钉、启动剪钉和球座剪钉，上接头通过封闭涨套剪钉连接外套，下压帽通过启动剪钉连接锁套。

11、优选的，所述封隔器装置还包括上接头密封圈、封闭涨套密封圈、活塞密封圈、胶筒座密封圈、球座密封圈、下接头密封圈和阀座密封圈，上接头密封圈连接在上接头和外套之间，封闭涨套密封圈连接在封闭涨套和上接头之间，活塞密封圈连接在活塞外侧，胶筒座密封圈连接在胶筒座和中心管之间，球座密封圈连接在球座和中心管之间，下接头密封圈连接在中心管和下接头之间，阀座密封圈连接在阀座和下接头之间。

12、本发明的有益效果：

13、1、本发明提供的这种封隔器装置，采用封闭涨套，在入井过程中可根据随时灌入循环液进行循环，待封隔器装置下入至指定位置时，向封闭涨套内投钢球憋压使封闭涨套剪钉剪断，封闭涨套涨开，钢球下移，保证在下入过程中无提前涨封风险；简化涨封结构，取消卡瓦座挂，提高工具可靠性。

14、2、本发明提供的这种封隔器装置，锁扣机构包括锁套、倒扣螺母、锁环座、锁环和锁环限位钉，锁套套接在中心管外且锁套连于上压帽和下压帽之间，锁套内的中心管外侧自上向下依次套接倒扣螺母和锁环座，锁环座上连接锁环，锁环限位钉的一端连接锁环座，锁环限位钉的另一端与锁环锁接；在钢球下落至球座位置时，继续憋压，使活塞推动上压帽、锁套、下压帽下移，直至剪断启动剪钉，进而推动胶筒压缩涨封，继续加压至球座剪钉剪断球座脱落重新建立循环，而锁套由于锁环限制继续保持压迫胶筒实现密封，然后进行挤水泥作业，待作业完成后通过正向旋转管串(上接头和中心管)将倒扣螺母卸开，锁环座和锁环上移，胶筒收缩使锁套上移实现解锁，胶筒收缩复位可随油管一同提出井眼，整个固井施工作业完成；该封隔器装置实现一趟入井即可完成施工提出，简化施工流程，具有结构稳定、操作简单、安全可靠的优点。

15、3、本发明提供的这种封隔器装置，单向机构包括挂胶凡尔、弹簧和弹簧座，挂胶凡尔通过弹簧下连接弹簧座，弹簧座连接下接头的下部内侧。未进行憋压作业时或者球座脱落前挂胶凡尔均可以密封球座；憋压后，球座脱落后，循环液挤压挂胶凡尔使弹簧压缩，进而建立循环，作业完成后，利用弹簧的回弹力使挂胶凡尔重新密封球座；提高装置密封性，正反向均可以密封。

技术特征：

1.一种封隔器装置，其特征在于：包括上接头(1)、并帽(2)、外套(3)、封闭涨套(6)、活塞(9)、上压帽(10)、中心管(11)、锁扣机构、下压帽(17)、胶筒座(19)、胶筒(21)、球座(22)、下接头(25)、防粘套(28)、阀座(29)和单向机构，上接头(1)的下部内套接中心管(11)的上端，上接头(1)的中部内套接封闭涨套(6)，上接头(1)的下部外侧自上向下依次套接活塞(9)和上压帽(10)上部，上接头(1)的上部外侧套接并帽(2)，上接头(1)的上部外侧、活塞(9)外侧和上压帽(10)的外侧均套接外套(3)且外套(3)的上面连接并帽(2)的下面，上压帽(10)底端下连接锁扣机构且锁扣机构套接在中心管(11)的外侧，锁扣机构的下端外套接下压帽(17)，下压帽(17)下连接胶筒(21)，胶筒(21)通过胶筒座(19)套接于中心管(11)的外侧，中心管(11)的底端内连接球座(22)，胶筒座(19)的下端外侧套接下接头(25)的上部且下接头(25)的上面连接胶筒(21)下面，下接头(25)的外侧套接防粘套(28)，下接头(25)的下部内侧连接单向机构。

2.如权利要求1所述的封隔器装置，其特征在于：所述上接头(1)下部外侧向内凹陷，活塞(9)和上压帽(10)上部连于上接头(1)下部凹陷内。

3.如权利要求1所述的封隔器装置，其特征在于：所述活塞(9)的下面外侧向下凸起。

4.如权利要求1所述的封隔器装置，其特征在于：所述上压帽(10)的上面内侧向上凸起，上压帽(10)的下端向外凸起，上压帽(10)的下面外侧向下凸起。

5.如权利要求1所述的封隔器装置，其特征在于：所述锁扣机构包括锁套(12)、倒扣螺母(13)、锁环座(14)、锁环(15)和锁环限位钉(16)，锁套(12)套接在中心管(11)外且锁套(12)连于上压帽(10)和下压帽(17)之间，锁套(12)内的中心管(11)外侧自上向下依次套接倒扣螺母(13)和锁环座(14)，锁环座(14)上连接锁环(15)，锁环限位钉(16)的一端连接锁环座(14)，锁环限位钉(16)的另一端与锁环(15)锁接。

6.如权利要求1所述的封隔器装置，其特征在于：所述单向机构包括挂胶凡尔(31)、弹簧(32)和弹簧座(33)，挂胶凡尔(31)通过弹簧(32)下连接弹簧座(33)，弹簧座(33)连接下接头(25)的下部内侧。

7.如权利要求6所述的封隔器装置，其特征在于：所述挂胶凡尔(31)上部为半球形，半球形下面圆心向下凸起，挂胶凡尔(31)的凸起下部连接弹簧(32)。

8.如权利要求6所述的封隔器装置，其特征在于：所述防粘套(28)包括侧板(28-1)和底板(28-2)，底板(28-2)的圆心开设通孔(28-3)，侧板(28-1)的形状为圆筒形，侧板(28-1)的底面连接底板(28-2)，弹簧座(33)下部连接通孔(28-3)。

9.如权利要求1所述的封隔器装置，其特征在于：所述封隔器装置还包括封闭涨套剪钉(5)、启动剪钉(18)和球座剪钉(24)，上接头(1)通过封闭涨套剪钉(5)连接外套(3)，下压帽(17)通过启动剪钉(18)连接锁套(12)。

10.如权利要求1所述的封隔器装置，其特征在于：所述封隔器装置还包括上接头密封圈(4)、封闭涨套密封圈(7)、活塞密封圈(8)、胶筒座密封圈(20)、球座密封圈(23)、下接头密封圈(26)和阀座密封圈(30)，上接头密封圈(4)连接在上接头(1)和外套(3)之间，封闭涨套密封圈(7)连接在封闭涨套(6)和上接头(1)之间，活塞密封圈(8)连接在活塞(9)外侧，胶筒座密封圈(20)连接在胶筒座(19)和中心管(11)之间，球座密封圈(23)连接在球座(22)和中心管(11)之间，下接头密封圈(26)连接在中心管(11)和下接头(25)之间，阀座密封圈(30)连接在阀座(29)和下接头(25)之间。

技术总结本发明属于石油完井的固井工具技术领域，具体提供了一种封隔器装置，包括上接头、并帽、外套、封闭涨套、活塞、上压帽、中心管、锁扣机构、下压帽、胶筒座、胶筒、球座、下接头、防粘套、阀座和单向机构；解决了现有封隔器存在提前座挂、解锁困难、反向不密封、结构复杂、操作困难的问题，本发明采用封闭涨套防止提前涨封，锁扣机构采用锁环自锁保持涨封，锁扣机构倒扣螺母实现解锁涨封，简化结构实现一次提走，进而提高装置使用可靠性，单向机构可以实现反向密封，结构简单，操作方便。技术研发人员：李志刚,刘丰克,吴阳,周兴春,王海平,曾勇,马立国,金海生,董志明,张诚,马学如,李佳佳,赵丹受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18