高壓注水封隔器的制作方法

本實用新型涉及采油技術，尤其涉及一種高壓注水封隔器。

背景技術：

注水封隔器是一種用于分層注水井井下封隔層位的器件，是分層注水管柱的核心部件。注水封隔器坐封后，將臨近層段分隔開來，形成獨立的注水單元。其中，注水封隔器設有反洗井通道，便于后期反洗井維護。注水封隔器解封時，靠膠筒與套管內表面的摩擦力剪斷解封銷釘，上提油管柱即可將封隔器整體帶出。

目前，采油技術中，縮頸水井使用小直徑封隔器，這種小直徑封隔器承壓能力較弱，可使用壽命較短，影響注水效果。

技術實現要素：

本實用新型提供一種具有較高承壓能力的高壓注水封隔器，且該高壓注水封隔器的使用壽命較長，注水效果較好。

第一方面，本實用新型提供一種高壓注水封隔器，包括：第一中心管、第二中心管、第一接頭、第二接頭、外中心管、第一長膠筒、第二長膠筒、短膠筒；所述第一中心管的第一端與所述第二中心管的第一端固定連接，所述外中心管套設在所述第一中心管外側；所述第一接頭的一端口套設在所述第一中心管的第二端外側，所述第二接頭的一端口套設在所述第二中心管的第二端外側；所述第一長膠筒、所述第二長膠筒、所述短膠筒均套設于所述外中心管外側，其中，所述短膠筒位于所述第一長膠筒和所述第二長膠筒之間，所述第一長膠筒和所述第二長膠筒長度相同，所述短膠筒的長度小于所述第一長膠筒的長度；所述第一長膠筒兩個端部均設有護碗，所述第二長膠筒的兩個端部均設有護碗。

可選的，所述高壓注水封隔器還包括：壓環、第一反洗套和第二反洗套。所述第一反洗套套設在所述第一中心管的外側、且所述第一反洗套的第一端位于所述第一接頭的一端口的外側。所述壓環套設在所述第一中心管的外側、并與所述第一反洗套的第二端連接，且所述壓環位于所述第一反洗套和所述第一長膠筒之間。所述第二反洗套套設在所述第一中心管和所述第二中心管的外側，其中，所述第一中心管靠近所述第二中心管的部分管體位于所述第二反洗套內側、并與所述第二反洗套形成第一環空。

可選的，所述高壓注水封隔器還包括：反洗閥座、密封墊。所述反洗閥座套設在所述第一中心管的外側、且位于所述第一環空內。所述密封墊密封固定在所述反洗閥座和所述第二反洗套之間。所述反洗閥座設有凸臺，所述凸臺卡設在所述第二反洗套和所述第二長膠筒之間。

可選的，所述高壓注水封隔器還包括：彈性部件、支撐座、反洗活塞。所述彈性部件、所述支撐座、所述反洗活塞均套設在所述第一中心管的外側、且均位于所述第一環空內。其中，所述支撐座和所述反洗閥座位于所述第一環空的兩端，所述彈性部件與所述支撐座接觸，所述反洗活塞位于所述反洗閥座和所述彈性部件之間、且所述反洗活塞靠近所述反洗閥座的一端抵靠在所述密封墊上。

可選的，所述高壓注水封隔器還包括：下缸套。所述下缸套套設在所述第二接頭外側。所述第二反洗套的內側設有支撐臺，所述下缸套的一端部抵靠在所述支撐臺上，且所述下缸套靠近所述第二反洗套的部分管體位于所述第二中心管的管體的外側。所述下缸套、所述第二接頭的端部以及所述第二中心管的管體形成第二環空。

可選的，所述高壓注水封隔器還包括：坐封活塞。所述坐封活塞位于所述第二環空內。

可選的，所述第二接頭的外壁上設有鎖環、解封剪釘、支撐環、鎖環套。所述鎖環套套設在所述第二接頭外側、且與所述下缸套的另一端部連接。所述鎖環與所述支撐環均套設在所述第二接頭外側，且所述鎖環抵靠在所述支撐環上；所述支撐環上設有安裝孔，所述解封剪釘穿設在所述安裝孔內將所述支撐環固定在所述第二接頭上。

可選的，所述高壓注水封隔器還包括：第一隔環、第二隔環。所述第一隔環套設于所述外中心管外側、且位于所述第一長膠筒與所述短膠筒之間。所述第二隔環套設于所述外中心管外側、且位于所述第二長膠筒與所述短膠筒之間。

可選的，所述第一反洗套和所述第二反洗套上均設有過液孔。

相對現有技術中的封隔器，本實用新型提供的高壓注水封隔器具有較高承壓能力，較長使用壽命，及較好的注水效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型高壓注水封隔器實施例一的上半部分半剖結構示意圖；

圖2為本實用新型高壓注水封隔器實施例一的下半部分半剖結構示意圖。

附圖標記說明：

1：第一接頭；

2：第一中心管；

3、6、13、15、16、19、25：密封件；

4：第一反洗套；

5：壓環；

7：護碗；

81：第一長膠筒；

82：第二長膠筒；

91：第一隔環；

92：第二隔環；

10：短膠筒；

11：外中心管；

12：反洗閥座；

14：密封墊；

17：緩沖墊；

18：反洗活塞；

20：彈性部件；

21：支撐座；

23：第二反洗套；

24：第二中心管；

26：坐封活塞；

27：鎖環；

28：支撐環；

29：解封剪釘；

30：下缸套；

31：鎖環套；

32：連接套；

33：坐封剪釘；

34：并緊環；

35：緊定螺釘；

36：并帽；

37：第二接頭。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

圖1為本實用新型高壓注水封隔器實施例一的上半部分半剖結構示意圖。圖2為本實用新型高壓注水封隔器實施例一的下半部分半剖結構示意圖。

參照圖1和圖2，本實用新型提供的高壓注水封隔器包括：第一中心管2、第二中心管24、第一接頭1、第二接頭37、外中心管11、第一長膠筒81、第二長膠筒82、短膠筒10。

具體地，第一中心管2的第一端與第二中心管24的第一端固定連接，該固定連接可以為絲扣連接等。外中心管11套設在第一中心管2外側，其中，外中心管11和第一中心管2之間可以形成環空。

第一接頭1的一端口套設在第一中心管2的第二端外側，第一接頭1與第一中心管2之間設有密封件3，該密封件3例如為O型密封圈。第二接頭37的一端口套設在第二中心管24的第二端外側。第一長膠筒81、第二長膠筒82、短膠筒10均套設于外中心管11外側。即外中心管11套設在第一中心管2的外側、且位于第一長膠筒81、短膠筒10、第二長膠筒82的內側。

其中，短膠筒10位于第一長膠筒81和第二長膠筒82之間，其中，第一長膠筒81和第二長膠筒82長度相同，短膠筒10的長度小于第一長膠筒81的長度。第一長膠筒81兩個端部均設有護碗7。第二長膠筒82的兩個端部均設有護碗7。護碗7為雙層結構。

其中，第一中心管2、第二中心管24可以采用統一通徑設計，即內部無臺階，保證與現有投撈測試技術的配伍性。

該實施例通過在高壓注水封隔器的第一長膠筒的兩個端部及第二長膠筒的兩個端部都設置護碗，來加強對第一長膠筒和第二長膠筒的保護，提高高壓注水封隔器的承壓能力，并使高壓注水封隔器具有較長使用壽命，以及較好的注水效果。

在上述基礎上，高壓注水封隔器還可以包括：壓環5、第一反洗套4和第二反洗套23。第一反洗套4套設在第一中心管2的外側、且第一反洗套4的第一端位于第一接頭1的一端口的外側。壓環5套設在第一中心管2的外側、并與第一反洗套4的第二端連接，且壓環5位于第一反洗套4和第一長膠筒81之間。第二反洗套23套設在第一中心管2和第二中心管24的外側。其中，第一中心管2靠近第二中心管24的部分管體位于第二反洗套23內側、并與第二反洗套23形成第一環空。

需說明的是，壓環5與第一反洗套4的第二端之間的連接具體可以為絲扣連接，但本實用新型不以此為限制。可選的，第一反洗套4和第二反洗套23上均設有過液孔，其中，第一反洗套4上的過液孔可以用于進液、第二反洗套23上的過液孔可以用于出液，在此不作限制。

可選的，壓環5與第一中心管2設有密封件6，該密封件6可以是O型密封件、套設在第一中心管2上，在此不作限制。

可選的，高壓注水封隔器還可以包括：反洗閥座12、密封墊14。反洗閥座12套設在第一中心管2的外側、且位于第一環空內。可選的，反洗閥座12外側還套設有密封件13，用作反洗閥座12和第二反洗套23之間的靜密封。密封墊14密封固定在反洗閥座12和第二反洗套23之間，密封墊14不隨反洗活塞18移動，以使密封墊14自身免受液流沖擊，有利于提高密封可靠性。反洗閥座12設有凸臺，該凸臺卡設在第二反洗套23和第二長膠筒82之間。

可選的，第二反洗套23和反洗閥座12還可以設有密封件15，以加強密封效果。

可選的，高壓注水封隔器還可以包括：密封件19，該密封件19可以為O型密封件，套設在反洗活塞18上且位于第一環空內。

進一步地，高壓注水封隔器還可以包括：彈性部件20、支撐座21、反洗活塞18。彈性部件20、支撐座21、反洗活塞18均套設在第一中心管2的外側、且均位于第一環空內。其中，支撐座21和反洗閥座12位于第一環空的兩端。彈性部件20與支撐座21接觸。反洗活塞18位于反洗閥座12和彈性部件20之間、且反洗活塞18靠近反洗閥座12的一端抵靠在密封墊14上。

舉例說明，彈性部件20可以是彈簧；對應地，支撐座21可以是彈簧座。

其中，反洗活塞18為內凹臺結構，并帶有六個密封溝槽(如圖1中所示)。

進一步地，高壓注水封隔器還可以包括：密封件16、緩沖墊17。其中，密封件16可以位于反洗活塞18和第二反洗套23之間，用于反洗活塞18的密封；緩沖墊17也可以位于反洗活塞18和第二反洗套23之間，可起到保護密封件16的作用。

在上述實施例的基礎上，高壓注水封隔器還可以包括下缸套30。下缸套30套設在第二接頭37外側。第二反洗套23的內側設有支撐臺，下缸套30的一端部抵靠在該支撐臺上，且下缸套30靠近第二反洗套23的部分管體位于所述第二中心管的管體的外側。下缸套30、第二接頭37的端部以及所述第二中心管的管體形成第二環空。

另外，高壓注水封隔器還可以包括：坐封活塞26。坐封活塞26位于上述第二環空內。該坐封活塞26帶有臺階(如圖2所示)，用來指示安裝方向。

可選的，坐封活塞26外側可以套設有密封件25，密封件25可以是O型密封件。

進一步地，第二接頭37的外壁上設有鎖環27、解封剪釘29、支撐環28、鎖環套31。鎖環套31套設在第二接頭37外側、且與下缸套30的另一端部連接。鎖環27與支撐環28均套設在第二接頭37外側，且鎖環27抵靠在支撐環28上。支撐環28上設有安裝孔(未示出)。解封剪釘29穿設在該安裝孔內將支撐環28固定在第二接頭37上。

鎖環套31與鎖環27構成鎖緊機構。

進一步地，高壓注水封隔器還可以包括：連接套32、坐封剪釘33、并緊環34、緊定螺釘35以及并帽36。其中，

并緊環34套設在第二接頭37外側、且與第二接頭37的外壁接觸。并帽36套設在第二接頭37外側、且并帽36的一端卡設在并緊環34第一端的外側，其中，并帽36卡設在并緊環34的一端可以呈臺階狀。并帽36的另一端設有通孔，緊定螺釘35穿設在并帽36的通孔內，將并帽36緊固在第二接頭37上。

連接套32套設在第二接頭37外側、連接套32的第一端位于并緊環34的第二端外側，連接套32的第一端和并緊環34的第二端上設有匹配的安裝孔，坐封剪釘33依次穿過連接套32的第一端和并緊環34的第二端上匹配的安裝孔。

一種實現方式中，高壓注水封隔器還可以包括：第一隔環91和第二隔環92。第一隔環套91設于外中心管11外側、且位于第一長膠筒81與短膠筒10之間。第二隔環92套設于外中心管11外側、且位于第二長膠筒82與短膠筒10之間。

補充說明的是，各實施例中的提及的密封件，若無特殊說明，均可以為O型密封圈。

本實用新型提供的高壓注水封隔器，解決了現有小直徑封隔器承壓能力低的問題，該高壓注水封隔器的工作壓差能夠達到常規封隔器同等水平，主要應用于5¹/₂”套管縮頸后通徑大于Φ108mm水井分層注水領域，具有耐溫耐壓性能優良、工藝安全可靠的優點。

以下說明對本實用新型提供的高壓注水封隔器的應用。

該高壓注水封隔器通過油管攜帶下入注水井內預定位置。

坐封時，在地面經油管(油管與第一接頭連接)施加液壓，液流經第一中心管2、第二中心管24出液孔進入液缸，達到一定壓力時，坐封剪釘33被剪斷；通過反洗活塞18帶動反洗閥座12、第二反洗套23、下缸套30上行，第一長膠筒81和第二長膠筒82受擠壓膨脹；同時，下缸套30帶動鎖環套31上行，實現鎖環套31與鎖環27嚙合，完成坐封。泄壓后，鎖緊機構防止第一長膠筒81和第二長膠筒82回彈，保持坐封狀態。

需要說明的是，該高壓注水封隔器為小齒距鎖緊裝置。其中，鎖環27和鎖環套31嚙合齒距例如為1.5mm。鎖環27和鎖環套31相對位置前進或后退一個齒距，不會影響膠筒的密封性，相對大齒距的鎖緊裝置有較大優勢。

洗井時，向油套環空注入高壓液體(洗井液)，液體從第一反洗套4進入，經過第一中心管2和外中心管11環形空間后，作用于反洗活塞18，并壓縮彈性部件20，打開洗井通道。洗井液從第二反洗套23的出液孔流出，再從管柱底部進入油管并返至地面，達到反洗井的目的。泄壓后，反洗活塞18在彈性部件20的作用下復位，可關閉反洗通道。

解封時，上提油管柱，具體地，第一接頭1帶動第一中心管、第二中心管等部件上移，膠筒(包括第一長膠筒81、第二長膠筒82和短膠筒10)由于摩擦作用保持不動，解封剪釘29被剪斷，鎖環27失去支撐，鎖緊機構鎖定作用消失，膠筒回彈，高壓注水封隔器解封。

需要說明的是，高壓注水封隔器可以是小直徑高壓注水封隔器。具體地，小直徑高壓注水封隔器可以指外徑小于Φ105mm，其中，可以根據第一反洗套、第二反洗套、第一隔環、第二隔環衡量高壓注水封隔器的外徑，在此不作限制。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。