自脹封堵器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于油田井下工具領(lǐng)域，尤其涉及一種自脹封堵器，包括中心管、膠筒安裝套和膠筒，所述的中心管的上下兩端設(shè)置有油管螺紋，所述的膠筒安裝套的上下兩端焊接在中心管的外側(cè)，所述的膠筒包括固定膠筒和活動膠筒，二者均由膨脹橡膠制成，固定膠筒硫化在膠筒安裝套的上段，所述的活動膠筒套裝在固定膠筒的下側(cè)，活動膠筒的下側(cè)設(shè)置有膠筒擋環(huán)，膠筒擋環(huán)通過釋放銷釘固定在膠筒安裝套的外側(cè)，膠筒安裝套的下端設(shè)置有止退環(huán)，膠筒擋環(huán)與止退環(huán)之間設(shè)置有釋放滑動段，所述的膠筒安裝套的上段的外側(cè)加工有一組環(huán)形凸臺，所述的固定膠筒附著在環(huán)形凸臺上以及環(huán)形凸臺之間的膠筒安裝套區(qū)段上。
【專利說明】
自脹封堵器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于油田井下工具領(lǐng)域，尤其涉及一種自脹封堵器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開發(fā)的不斷深入，油水井套管受土壤腐蝕、套管質(zhì)量差、上扣扭矩不夠等因素導(dǎo)致套管在正常生產(chǎn)時的油氣水外漏。針對套管頭以下外漏井，目前采取的工藝是取換套或暫時性封堵，由于受大修施工隊伍不足及井場條件的限制，外漏井治理以暫時性封堵管柱居多，暫時性封堵管柱分為關(guān)井管柱及生產(chǎn)管柱兩種，暫時性封堵的生產(chǎn)管柱不可洗井，導(dǎo)致結(jié)蠟嚴(yán)重的井檢栗周期短，起管柱作業(yè)時洗井洗不通，給后續(xù)管理帶來困難。因此，設(shè)計可洗井簡易膨脹橡膠封堵器顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種自脹封堵器，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):本發(fā)明提供了一種自脹封堵器，包括中心管、膠筒安裝套和膠筒，所述的中心管的上下兩端設(shè)置有油管螺紋，所述的膠筒安裝套的上下兩端焊接在中心管的外側(cè)，所述的膠筒包括固定膠筒和活動膠筒，二者均由膨脹橡膠制成，固定膠筒硫化在膠筒安裝套的上段，所述的活動膠筒套裝在固定膠筒的下側(cè)，活動膠筒的下側(cè)設(shè)置有膠筒擋環(huán)，膠筒擋環(huán)通過釋放銷釘固定在膠筒安裝套的外側(cè)，膠筒安裝套的下端設(shè)置有止退環(huán)，膠筒擋環(huán)與止退環(huán)之間設(shè)置有釋放滑動段，所述的膠筒安裝套的上段的外側(cè)加工有一組環(huán)形凸臺，所述的固定膠筒附著在環(huán)形凸臺上以及環(huán)形凸臺之間的膠筒安裝套區(qū)段上。
[0005]所述的中心管與膠筒安裝套之間的環(huán)形空間未完全被中心管與膠筒安裝套之間的焊縫封堵，所述的焊縫至少分為大小和形狀相同的三段，各段焊縫沿中心管的軸心均勻分布。所述的釋放滑動段內(nèi)設(shè)置有橡膠環(huán)，橡膠環(huán)的邵氏硬度不大于80。所述的環(huán)形凸臺的高度有兩種，其中一種環(huán)形凸臺的高度不大于固定膠筒最大厚度的三分之一，另一種環(huán)形凸臺的高度不小于固定膠筒最大厚度的三分之二。所述的固定膠筒與活動膠筒的長度比為2:1。
[0006]本發(fā)明的有益效果為:
[0007]1、本發(fā)明采用雙層管結(jié)構(gòu)，外層的膠筒安裝套上硫化膨脹橡膠，膠筒安裝套和中心管之間留有洗井通道，中心管與油管管柱連接，下至外漏深度，膨脹橡膠遇水膨脹后實現(xiàn)對套管漏點的封堵，在對套管進(jìn)行封堵的同時，實現(xiàn)了可洗井功能。2、工作狀態(tài)下，兩部分膠筒均遇水膨脹，起封堵作用，保證封堵效果。在上提解封時，由于密封面比較大，膠筒與套管之間的摩擦力很大，如果膠筒全部為固定膠筒，上提管柱時需要的拉力較大，施工難度也較大。本發(fā)明將膠筒分為固定膠筒和活動膠筒兩部分，上提解封時，與固定膠筒相比，活動膠筒在摩擦力的作用下更容易被撕裂破壞，從而降低了上提管柱時的拉力，降低了施工難度。3、本發(fā)明對固定膠筒和活動膠筒的長度比進(jìn)行了限定，如果長度比過大，即固定膠筒過長，活動膠筒過短，活動膠筒所起到的降低解封拉力的作用不明顯，難以顯著降低施工難度;如果長度比過小，即固定膠筒過短，活動膠筒過長，膠筒坐封力便會降低，難以保證坐封的牢固性。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是圖1的俯視圖。
[0010]圖中:1-止退環(huán)，2-橡膠環(huán)，3-膠筒擋環(huán)，4-活動膠筒，5-固定膠筒，6-環(huán)形凸臺，7_膠筒安裝套，8-中心管，9-釋放銷釘，10-油管螺紋，11-焊縫。
【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0012]實施例一:
[0013]本實施例包括中心管8、膠筒安裝套7和膠筒，所述的中心管8的上下兩端設(shè)置有油管螺紋10。
[0014]所述的膠筒安裝套7的上下兩端焊接在中心管8的外側(cè)，形成雙層管結(jié)構(gòu)，外層的膠筒安裝套7上硫化膨脹橡膠，膠筒安裝套7和中心管8之間留有洗井通道，所述的中心管8與膠筒安裝套7之間的環(huán)形空間未完全被中心管8與膠筒安裝套7之間的焊縫11封堵，以使洗井通道暢通。施工時，中心管8與油管管柱連接，下至套管外漏深度，膨脹橡膠遇水膨脹后實現(xiàn)對套管漏點的封堵，在對套管進(jìn)行封堵的同時，實現(xiàn)了可洗井功能。
[0015]所述的焊縫11至少分為大小和形狀相同的三段，各段焊縫11沿中心管8的軸心均勻分布。焊縫11采用分段式分布，使得中心管8與膠筒連接套7的連接處的受力更均勻，從而削弱了焊接處的應(yīng)力集中現(xiàn)象，增強了連接強度。另外，至少三段焊縫11之間，可形成至少三個過液孔，在某一個過液孔被雜物堵住時，另外兩個過液孔仍然可以保證洗井通道的暢通。
[0016]所述的膠筒包括固定膠筒5和活動膠筒4，二者均由膨脹橡膠制成，固定膠筒5硫化在膠筒安裝套7的上段，所述的活動膠筒4套裝在固定膠筒5的下側(cè)。工作狀態(tài)下，兩部分膠筒(固定膠筒5和活動膠筒4)均遇水膨脹，起封堵作用，保證封堵效果。在上提解封時，由于密封面比較大，膠筒與套管之間的摩擦力很大，如果膠筒全部為固定膠筒5，上提管柱時需要的拉力較大，施工難度也較大。本發(fā)明將膠筒分為固定膠筒5和活動膠筒4兩部分，上提解封時，與固定膠筒5相比，活動膠筒4在摩擦力的作用下更容易被撕裂破壞，從而降低了上提管柱時的拉力，降低了施工難度。
[0017]活動膠筒4的下側(cè)設(shè)置有膠筒擋環(huán)3，膠筒擋環(huán)3通過釋放銷釘9固定在膠筒安裝套7的外側(cè)。膠筒擋環(huán)3的功能有兩個，一方面，膠筒擋環(huán)3可對活動膠筒4進(jìn)行限位，防止其從膠筒安裝套7上脫落;另一方面，上提油管管柱解封時，雖然活動膠筒4已被破壞，但由于膠筒擋環(huán)3被卡住時，解封拉力仍然過大導(dǎo)致難以解封時，膠筒擋環(huán)3可在上提拉力的作用下剪斷釋放銷釘9向下移動，實現(xiàn)解封。保證了本發(fā)明的可解封性。
[0018]膠筒安裝套7的下端設(shè)置有止退環(huán)I，其作用是防止解封后膠筒擋環(huán)3落入井中對井下施工造成不良影響。
[0019]膠筒擋環(huán)3與止退環(huán)I之間設(shè)置有釋放滑動段，釋放滑動端為膠筒擋環(huán)3提供了解封時的活動空間。所述的釋放滑動段內(nèi)可設(shè)置橡膠環(huán)2，橡膠環(huán)2將釋放滑動段填滿，可防止石塊等物品卡在釋放滑動段內(nèi)而影響膠筒擋環(huán)3的釋放，從而進(jìn)一步消除了本發(fā)明不能解封的隱患。橡膠環(huán)2的邵氏硬度不大于80，使得橡膠環(huán)2對膠筒擋環(huán)3的支撐力足夠小，從而避免了橡膠環(huán)2對膠筒擋環(huán)3的支撐力對膠筒擋環(huán)3下移的限制作用，避免了解封拉力的不必要浪費。
[0020]所述的膠筒安裝套7的上段的外側(cè)加工有一組環(huán)形凸臺6，所述的固定膠筒5附著在環(huán)形凸臺6上以及環(huán)形凸臺6之間的膠筒安裝套7區(qū)段上。環(huán)形凸臺6的設(shè)置，增強了固定膠筒5在膠筒安裝套7上的附著力，從而增加了硫化連接的強度，防止固定膠筒5在外力作用下與膠筒安裝套7脫離，避免本裝置損壞。
[0021]所述的環(huán)形凸臺6的高度有兩種，一種環(huán)形凸臺6的高度不大于固定膠筒5最大厚度的三分之一，在起到增強固定膠筒5的附著力的作用的同時，使此種環(huán)形凸臺6的最高處的固定膠筒厚度不至于過小，從而保持了固定膠筒5的整體性；另一種環(huán)形凸臺6的高度不小于固定膠筒5最大厚度的三分之二，此種環(huán)形凸臺6數(shù)量較少(數(shù)量不大于前一種的二分之一)且沿軸向均勻設(shè)置，由于其高度較高，在起到增強固定膠筒5的附著力的作用的同時，還可對膠筒的膨脹方向進(jìn)行引導(dǎo)，以使膠筒沿徑向膨脹，增大了膨脹后的膠筒對套管的壓力，從而進(jìn)一步增強了封堵效果。
[0022]所述的固定膠筒5與活動膠筒4的長度比為2:1。對固定膠筒5和活動膠筒4的長度比進(jìn)行了限定，如果長度比過大，即固定膠筒5過長，活動膠筒4過短，活動膠筒4所起到的降低解封拉力的作用不明顯，難以顯著降低施工難度;如果長度比過小，即固定膠筒5過短，活動膠筒4過長，膠筒坐封力便會降低，難以保證坐封的牢固性。
[0023]上述方案中的膨脹橡膠的性能為:抗張強度為6.2MPa，斷裂伸長率為755%，邵氏硬度為63，吸收膨脹率為350%。膨脹橡膠具有適宜的強度、硬度、斷裂伸長率和吸收膨脹率，可兼顧封堵效果與坐封強度，使本發(fā)明更具實用價值和經(jīng)濟(jì)價值。
【主權(quán)項】
1.一種自脹封堵器，包括中心管(8)、膠筒安裝套(7)和膠筒，其特征在于:所述的中心管(8)的上下兩端設(shè)置有油管螺紋(10)，所述的膠筒安裝套(7)的上下兩端焊接在中心管(8)的外側(cè)，所述的膠筒包括固定膠筒(5)和活動膠筒(4)，二者均由膨脹橡膠制成，固定膠筒(5)硫化在膠筒安裝套(7)的上段，所述的活動膠筒(4)套裝在固定膠筒(5)的下側(cè)，活動膠筒(4)的下側(cè)設(shè)置有膠筒擋環(huán)(3)，膠筒擋環(huán)(3)通過釋放銷釘(9)固定在膠筒安裝套(7)的外側(cè)，膠筒安裝套(7)的下端設(shè)置有止退環(huán)(I)，膠筒擋環(huán)(3)與止退環(huán)(I)之間設(shè)置有釋放滑動段，所述的膠筒安裝套(7)的上段的外側(cè)加工有一組環(huán)形凸臺(6)，所述的固定膠筒(5)附著在環(huán)形凸臺(6)上以及環(huán)形凸臺(6)之間的膠筒安裝套(7)區(qū)段上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自脹封堵器，其特征在于:所述的中心管(8)與膠筒安裝套(7)之間的環(huán)形空間未完全被中心管(8)與膠筒安裝套(7)之間的焊縫(11)封堵，所述的焊縫(11)至少分為大小和形狀相同的三段，各段焊縫(11)沿中心管(8)的軸心均勻分布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自脹封堵器，其特征在于:所述的釋放滑動段內(nèi)設(shè)置有橡膠環(huán)(2)，橡膠環(huán)(2)的邵氏硬度不大于80。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自脹封堵器，其特征在于:所述的環(huán)形凸臺(6)的高度有兩種，其中一種環(huán)形凸臺(6)的高度不大于固定膠筒(5)最大厚度的三分之一，另一種環(huán)形凸臺(6)的高度不小于固定膠筒(5)最大厚度的三分之二。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自脹封堵器，其特征在于:所述的固定膠筒(5)與活動膠筒(4)的長度比為2:1。
【文檔編號】E21B33/122GK106014328SQ201610569602
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月19日
【發(fā)明人】席小平
【申請人】大慶市華禹石油機械制造有限公司