本实用新型属于完井施工技术领域,尤其涉及一种新型滑套控制水力扩张封隔器。
背景技术:
目前常规的水力扩张式封隔器的胀封与锁死均由阀系短节来控制,无论是径向阀系还是轴向阀系,都需要在有限的空间内布置2-3组阀芯才能实现,结构复杂,内部流道狭窄易堵,阀系对精度要求和耐压性能要求较高,批量生产过程中质量控制成本相对较高,这些因素均会对常规水力扩张式封隔器的使用造成影响,在水力扩张式封隔器的使用中,80%以上的问题均由封隔器阀系系统造成。
因此,基于这些问题,提供一种能替代常规封隔器阀系控制系统,提高封隔器的可靠性和易用性的新型滑套控制水力扩张封隔器,具有重要的现实意义。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种能替代常规封隔器阀系控制系统,提高封隔器的可靠性和易用性的新型滑套控制水力扩张封隔器。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
一种新型滑套控制水力扩张封隔器,包括均为中空管状结构的上接头、中间滑套、锁块、进液短节、开闭滑套、连接套、中心管、水力扩张胶筒;所述进液短节内壁上设有若干组流道,所述进液短节一端与上接头内壁固定连接,并与所述中间滑套外壁通过关闭剪钉固定连接,所述中间滑套与所述开闭滑套一端的外壁通过启动剪钉固定连接,所述开闭滑套另一端侧壁实现对所述流道的密封,所述锁块穿过中间滑套的侧壁,部分嵌入进液短节内壁的凹槽中实现所述中间滑套相较于进液短节的相对锁定,所述开闭滑套外壁上设有锁块凹槽,所述开闭滑套相较于中间滑套滑动时,所述锁块可缩到锁块凹槽内解除对中间滑套的锁定,所述中心管通过连接套固定套设在所述进液短节内,所述水力扩张胶筒套设在中心管外壁上,且其一端的外壁与所述进液短节内壁固定密封连接,另一端被密封固定设置在所述中心管外壁上;
在封隔器工作时,所述封隔器内流体可通过所述进液短节内壁上的若干组流道进入到水力扩张胶筒内腔,使其充液膨胀。
进一步的,所述中间滑套外壁上安装有卡环,所述进液短节内壁上设有卡环槽,当所述中间滑套相较于进液短节滑动时,所述卡环可嵌入所述卡环槽,实现所述中间滑套与进液短节之间的相对限位。
进一步的,所述卡环为c型开口的弹性卡环。
进一步的,所述开闭滑套外壁上设有台阶结构,使得所述开闭滑套的纵切面形成“凸”字形,所述锁块凹槽设置在所述开闭滑套较小外径端,所述开闭滑套较大外径端密封堵住所述进液短节内壁上的若干组流道,且所述台阶结构与所述中间滑套的一端配合限位。
进一步的,所述上接头内壁上设有限位台阶,使得所述中间滑套的一端被所述限位台阶限制其轴向移动。
进一步的,所述中间滑套的外壁上设有锁死台阶,使得所述中间滑套在轴向移动时,所述锁死台阶与进液短节相互配合,限制所述中间滑套继续移动。
进一步的,所述水力扩张胶筒的两端分别与胶筒上骨架、胶筒下骨架通过硫化在一起形成密封组件,所述密封组件一端套入至进液短节内,胶筒下骨架的一端与胶筒护帽固定连接,中心管末端固定连接下接头,固定套两端分别固定连接下接头与胶筒护帽。
进一步的,所述流道为均匀分布的12-16组。
进一步的,在封隔器未进行涨封之前的初始位置,所述开闭滑套一端被连接套一端限位。
本实用新型的优点和积极效果是:
本实用新型利用双级滑套系统控制胶筒进液通道的开启与关闭,相比传统的阀系系统,结构精简可靠,更能适应井下的复杂工况;滑套结构在工具内部轴向排布,相比传统的阀系结构,无需设计复杂的过流流道,由此可获得更简洁的流道结构和更大的流道过流面积,避免出现流道堵塞以致封隔器无法胀封的情况出现;滑套结构需要的加工等级相比阀系系统低,可以降低工具的质量控制和制造成本。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述,但是应当知道,这些附图仅是为解释目的而设计的,因此不作为本实用新型范围的限定。此外,除非特别指出,这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造,而不必要依比例进行绘制。
图1为本实用新型实施例提供的新型滑套控制水力扩张封隔器的结构剖面图;
图2为图1中的a-a面的剖面图;
具体实施方式
首先,需要说明的是,以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等,然而所有的描述仅是用来进行说明的,而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外,在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征,或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征,仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减,从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外,为了简化图面起见,相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面就结合图1-2来具体说明本实用新型。
如图1-2所示,本实施例提供的一种新型滑套控制水力扩张封隔器,包括均为中空管状结构的上接头1、中间滑套2、锁块6、进液短节7、开闭滑套8、连接套9、中心管11、水力扩张胶筒12;所述进液短节7内壁上设有若干组流道,所述进液短节7一端与上接头1内壁固定螺纹连接,并与所述中间滑套2外壁通过关闭剪钉4固定连接,所述中间滑套2与所述开闭滑套8一端的外壁通过启动剪钉5固定连接,所述开闭滑套8另一端侧壁实现对所述流道的密封,所述锁块6穿过中间滑套2的侧壁,部分嵌入进液短节7内壁的凹槽中实现所述中间滑套2与进液短节7的相对锁定,所述开闭滑套8外壁上设有锁块凹槽,所述开闭滑套8相较于中间滑套2滑动时,所述锁块6可缩到锁块凹槽内解除对中间滑套2的锁定,所述中心管11通过连接套9固定套设在所述进液短节7内,在本实施例中,进液短节7与连接套9、中心管11依次通过螺纹连接,在初始位置,所述开闭滑套8与连接套9接触并被连接套9限位,避免下工具过程中管外压力激动使工具提前启动;所述水力扩张胶筒12套设在中心管11外壁上,且其一端的外壁与所述进液短节7内壁固定密封连接,另一端被密封固定设置在所述中心管11外壁上;
在封隔器工作时,所述封隔器内流体可通过所述进液短节7内壁上的若干组流道进入到水力扩张胶筒12内腔,使其充液膨胀。
此外,还可以考虑,所述中间滑套2外壁上安装有卡环3,所述进液短节7内壁上设有卡环槽701,当所述中间滑套2相较于进液短节7滑动时,所述卡环3可嵌入所述卡环槽701,实现所述中间滑套2与进液短节7之间的相对限位,可以考虑,所述卡环3为c型开口的弹性卡环3。
在本实施例中,所述开闭滑套8外壁上设有台阶结构801,使得所述开闭滑套8的纵切面形成“凸”字形,所述锁块凹槽设置在所述开闭滑套8较小外径端,所述开闭滑套8较大外径端密封堵住所述进液短节7内壁上的若干组流道,且所述台阶结构可实现对所述中间滑套2的限位;所述上接头1内壁上设有限位台阶101,使得所述中间滑套2的一端被所述限位台阶101限制其轴向移动;并且,所述中间滑套2的外壁上设有锁死台阶201,使得所述中间滑套2在轴向移动时,所述锁死台阶201与进液短节7相互配合,限制所述中间滑套2继续移动。
所述水力扩张胶筒12的两端分别与胶筒上骨架10、胶筒下骨架14通过硫化在一起形成密封组件,所述密封组件一端套入至进液短节7内,胶筒下骨架14的一端与胶筒护帽13固定连接,中心管11末端固定连接下接头16,固定套15两端分别固定连接下接头16与胶筒护帽13;具体的,在本实施例中,水力扩张胶筒12与胶筒上骨架10、胶筒下骨架14通过硫化在一起形成密封组件,套入至进液短节7内,水力扩张胶筒12一端与进液短节7内壁螺纹连接,胶筒上骨架10与进液短节7内壁密封接触,胶筒护帽13螺纹连接在胶筒下骨架14上,下接头16螺纹连接在中心管11上,固定套15通过螺纹将下接头16与胶筒护帽13连接在一起。
在本实施例中,可以考虑,所述流道包括进液短节7内壁上的进液孔702及与进液孔贯通的进液管703,其中进液管沿进液短节7轴向分布,所述流道可以为均匀分布的12-16组,单个流道通径可达到6mm。
在本实施例中,封隔器工作时,开闭滑套8先在内压力下剪断启动剪钉5向上接头1方向运动,运动过程中敞开进液短节7的进液孔;相比常规的水力扩张封隔器阀系系统,由开闭滑套控制开闭的进液短节7内部可以设置更多流道,如图2所示,一般可以布置12-16组流道,单个流道通径可达到6mm,流道数量和流道通径均大于常规的水力扩张封隔器阀系系统,提高了工具的可靠性和现场操作易用性;管内流体通过进液短节7与胶筒上骨架10的过液流道、进入到水力扩张胶筒12内腔,使其充液膨胀,开闭滑套8小径部位设计有锁块凹槽,嵌入在中间滑套2的锁块6可向内收缩到锁块凹槽内解除对中间滑套2的锁定,中间滑套2上受压面面积大于开闭滑套8下受压面面积,此时中间滑套2承受内压力传递至关闭剪钉4,封隔器密封系统充足充液、达到饱和胀封压力后,关闭剪钉4受压剪断,中间滑套2带动开闭滑套8一并下移,开闭滑套8下端面运动到连接套9处限位,开闭滑套8较大外径端可通过套设o形圈实现对流道的进液孔的关闭,中间滑套2上c型开口的弹性卡环3,在中间滑套2运动到位后卡入进液短节7上端的卡环槽701内,锁止中间滑套2的运动,在中间滑套2的限位下开闭滑套8也被锁止,从而永久关闭进液短节7内流道。
以上实施例对本实用新型进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
1.一种新型滑套控制水力扩张封隔器,其特征在于:包括均为中空管状结构的上接头、中间滑套、锁块、进液短节、开闭滑套、连接套、中心管、水力扩张胶筒;所述进液短节内壁上设有若干组流道,所述进液短节一端与上接头内壁固定连接,并与所述中间滑套外壁通过关闭剪钉固定连接,所述中间滑套与所述开闭滑套一端的外壁通过启动剪钉固定连接,所述开闭滑套另一端侧壁实现对所述流道的密封,所述锁块穿过中间滑套的侧壁,部分嵌入进液短节内壁的凹槽中实现所述中间滑套相较于进液短节的相对锁定,所述开闭滑套外壁上设有锁块凹槽,所述开闭滑套相较于中间滑套滑动时,所述锁块可缩到锁块凹槽内解除对中间滑套的锁定,所述中心管通过连接套固定套设在所述进液短节内,所述水力扩张胶筒套设在中心管外壁上,且其一端的外壁与所述进液短节内壁固定密封连接,另一端被密封固定设置在所述中心管外壁上;
在封隔器工作时,所述封隔器内流体可通过所述进液短节内壁上的若干组流道进入到水力扩张胶筒内腔,使其充液膨胀。
2.根据权利要求1所述的一种新型滑套控制水力扩张封隔器,其特征在于:所述中间滑套外壁上安装有卡环,所述进液短节内壁上设有卡环槽,当所述中间滑套相较于进液短节滑动时,所述卡环可嵌入所述卡环槽,实现所述中间滑套与进液短节之间的相对限位。
3.根据权利要求2所述的一种新型滑套控制水力扩张封隔器,其特征在于:所述卡环为c型开口的弹性卡环。
4.根据权利要求1所述的一种新型滑套控制水力扩张封隔器,其特征在于:所述开闭滑套外壁上设有台阶结构,使得所述开闭滑套的纵切面形成“凸”字形,所述锁块凹槽设置在所述开闭滑套较小外径端,所述开闭滑套较大外径端密封堵住所述进液短节内壁上的若干组流道,且所述台阶结构与所述中间滑套的一端配合限位。
5.根据权利要求1所述的一种新型滑套控制水力扩张封隔器,其特征在于:所述上接头内壁上设有限位台阶,使得所述中间滑套的一端被所述限位台阶限制其轴向移动。
6.根据权利要求1所述的一种新型滑套控制水力扩张封隔器,其特征在于:所述中间滑套的外壁上设有锁死台阶,使得所述中间滑套在轴向移动时,所述锁死台阶与进液短节相互配合,限制所述中间滑套继续移动。
7.根据权利要求1所述的一种新型滑套控制水力扩张封隔器,其特征在于:所述水力扩张胶筒的两端分别与胶筒上骨架、胶筒下骨架通过硫化在一起形成密封组件,所述密封组件一端套入至进液短节内,胶筒下骨架的一端与胶筒护帽固定连接,中心管末端固定连接下接头,固定套两端分别固定连接下接头与胶筒护帽。
8.根据权利要求1所述的一种新型滑套控制水力扩张封隔器,其特征在于:所述流道为均匀分布的12-16组。
9.根据权利要求1所述的一种新型滑套控制水力扩张封隔器,其特征在于:在封隔器未进行涨封之前的初始位置,所述开闭滑套一端被连接套一端限位。
技术总结