專(zhuān)利名稱：油井用自鎖式密封器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田用密封段，具體地說(shuō)是一種油井用自鎖式密封器。
目前，在油田普遍采用的密封段的使用過(guò)程為儀器在下井前，使密封段定位爪處于收攏狀態(tài)，在儀器下放到某一待作業(yè)的配水層后上提儀器，由于凸輪的作用使定位爪打開(kāi)，然后下放儀器，定位爪定位于配水器的凸臺(tái)上，使上方的密封圈處于密封位置后進(jìn)行注水作業(yè)，儀器工作完成后，儀器必須全部提出井口，靠人工才能使定位爪復(fù)位。如果在某個(gè)注水層作業(yè)完成后，想繼續(xù)給下一層進(jìn)行注水作業(yè)，由于定位爪不能復(fù)位，導(dǎo)致儀器不能繼續(xù)向下放。因此注水作業(yè)必須按從下向上的順序進(jìn)行。
本實(shí)用新型的目的，就是針對(duì)現(xiàn)有密封段結(jié)構(gòu)上存在的問(wèn)題，提供一種能隨時(shí)在任何層面上進(jìn)行注水作業(yè)的油井用自鎖式密封器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是該密封器包括一個(gè)帶有注水孔的連接套4，連接套4內(nèi)套裝一個(gè)可滑動(dòng)并帶有注水孔的上中心套1，連接套4的壁上裝有皮碗3，皮碗3上裝有皮碗護(hù)套2，外套10一端的內(nèi)部還有裝在上中心套1上的皮碗鎖緊卡22，上中心連桿19的大端依次裝有一端帶有盲孔的中心軸17、彈簧16，并一起裝入外套10中，外套10位于旋轉(zhuǎn)體18的位置上設(shè)置有定位銷(xiāo)9，中心軸17的盲孔中還裝有彈簧15，彈簧15靠鎖緊錐14及裝有扭簧12的鎖塊11壓住，外套10一端裝有頂針13，其特點(diǎn)是在外套10的一端通過(guò)定位爪銷(xiāo)21與定位爪5連接，定位爪5的中部連接連桿6，連桿6的另一端與滑塊7相連后和檔環(huán)8、彈簧20一同套在凸?fàn)畹纳现行倪B桿19的小端上，上中心連桿19的大端的外徑上還裝有環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)體18。
本實(shí)用新型其他特點(diǎn)是上中心套1與裝在上中心套1上的皮碗鎖緊爪22、與裝在連接套4上的、用皮碗護(hù)套2固定于上中心套1與連結(jié)套4上的皮碗3組成座封控制部分；定位爪5固定在外套10的一端并與連桿6連接，與套在凸?fàn)畹纳现行倪B桿19的滑塊7、中心軸17的盲孔中的彈簧15、中心軸17外徑上的彈簧16及上中心連桿19的彈簧20和擋環(huán)8、設(shè)置在外套10上的定位銷(xiāo)9、外套10、裝有扭簧12的鎖塊11、裝在外套10一端的頂針13、外套10內(nèi)的鎖緊錐14、中心軸17、旋轉(zhuǎn)體18、上中心連桿19、及外套10上的定位爪銷(xiāo)21組成自鎖式定位部分。
滑塊7用銷(xiāo)鉸鏈聯(lián)結(jié)，定位爪5由定位爪銷(xiāo)21鉸鏈于外套10上可轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊7和彈簧20套于上中心連桿19上可軸向滑動(dòng)。
在中心軸17下端部鉸接有鎖塊11、中心孔內(nèi)裝有鎖緊錐14、彈簧15、外套10下端部裝頂針13，與鎖緊錐14相對(duì)，中心軸17上套有彈簧16和旋轉(zhuǎn)體18，裝于外套10上的定位銷(xiāo)9的端部伸凸在旋轉(zhuǎn)體18的外表槽內(nèi)，旋轉(zhuǎn)體18可以在中心軸17上旋轉(zhuǎn)。
鎖塊11上裝有復(fù)位功能的扭簧12，鎖緊錐14在彈簧15的作用下，使其圓錐面頂推于鎖塊11尾部的中心區(qū)，且頂針13與鎖緊錐14的中心相對(duì)，鎖塊為四個(gè)或三個(gè)。
定位銷(xiāo)9為兩個(gè)，對(duì)稱安裝在外套10上，旋轉(zhuǎn)體18的外表面有兩組不規(guī)則同形鋸齒槽。
中心軸17是由螺紋連接的可拆卸部件。
本實(shí)用新型的油井用自鎖式密封器中設(shè)計(jì)了座封控制及自鎖式定位結(jié)構(gòu)，采用旋轉(zhuǎn)體和定位銷(xiāo)之間滑動(dòng)位移距離的限定，通過(guò)聯(lián)接機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到定位爪的“打開(kāi)-收攏-收攏”運(yùn)行狀態(tài)。它最大的優(yōu)點(diǎn)在于儀器一次下井，能對(duì)任何注水層進(jìn)行注水作業(yè)，而不用考慮注水層上、下的先后順序。而且儀器在每一層作業(yè)完成后，定位爪始終處于收攏狀態(tài)。本實(shí)用新型與流量計(jì)配合使用，起集流及密封作用，用于油田油井注水流量的計(jì)量，利用其上的定位爪對(duì)整個(gè)儀器串起到定位作用，可進(jìn)行分層注水作業(yè)，使注入油井的水全部流過(guò)浮子式流量計(jì)，以達(dá)到注水流量的準(zhǔn)確計(jì)量。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是本實(shí)用新型的B-B局部剖視圖；圖3是本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)體的展開(kāi)圖；圖4是井下工具內(nèi)壁示意圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
參見(jiàn)
圖1～4，
圖1是油井用自鎖式密封器的結(jié)構(gòu)圖(定位爪打開(kāi)狀態(tài))。包括一個(gè)帶有注水孔的連接套4，連接套4內(nèi)套裝一個(gè)可在連接套4滑動(dòng)并帶有注水孔的上中心套1，連接套4的壁上裝有皮碗3，皮碗3上裝有皮碗護(hù)套2，外套10一端的內(nèi)部還有裝在上中心套1上的皮碗鎖緊卡22，上中心連桿19的大端依次裝有一端帶有盲孔的中心軸17、彈簧16，并一起裝入外套10中，外套10位于旋轉(zhuǎn)體18的位置上設(shè)置有定位銷(xiāo)9，中心軸17的盲孔中還裝有彈簧15，彈簧15靠鎖緊錐14及裝有扭簧12的鎖塊11壓住，外套10一端裝有頂針13。
在外套10的一端通過(guò)定位爪銷(xiāo)21與定位爪5連接，定位爪5的中部連接連桿6，連桿6的另一端與滑塊7相連后和檔環(huán)8、彈簧20一同套在凸?fàn)畹纳现行倪B桿19的小端上，上中心連桿19的大端的外徑上還裝有環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)體18。
上中心套1與裝在上中心套1上的皮碗鎖緊爪22、與裝在連接套4上的、用皮碗護(hù)套2固定于上中心套1與連結(jié)套4上的皮碗3組成座封控制部分；定位爪5固定在外套10的一端并與連桿6連接，與套在凸?fàn)畹纳现行倪B桿19的滑塊7、中心軸17的盲孔中的彈簧15、中心軸17外徑上的彈簧16及上中心連桿19的彈簧20和擋環(huán)8、設(shè)置在外套10上的定位銷(xiāo)9、外套10、裝有扭簧12的鎖塊11、裝在外套10一端的頂針13、外套10內(nèi)的鎖緊錐14、中心軸17、旋轉(zhuǎn)體18、上中心連桿19、及外套10上的定位爪銷(xiāo)21組成自鎖式定位部分。
滑塊7用銷(xiāo)鉸鏈聯(lián)結(jié)，定位爪5由定位爪銷(xiāo)21鉸鏈于外套10上可轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊7和彈簧20套于上中心連桿19上可軸向滑動(dòng)。
在中心軸17下端部鉸接有鎖塊11、中心孔內(nèi)裝有鎖緊錐14、彈簧15、外套10下端部裝頂針13，與鎖緊錐14相對(duì)，中心軸17上套有彈簧16和旋轉(zhuǎn)體18，裝于外套10上的定位銷(xiāo)9的端部伸凸在旋轉(zhuǎn)體18的外表槽內(nèi)，旋轉(zhuǎn)體18可以在中心軸17上旋轉(zhuǎn)。
鎖塊11上裝有復(fù)位功能的扭簧12，鎖緊錐14在彈簧15的作用下，使其圓錐面頂推于鎖塊11尾部的中心區(qū)，且頂針13與鎖緊錐14的中心相對(duì)，鎖塊為四個(gè)或三個(gè)。
定位銷(xiāo)9為兩個(gè)，對(duì)稱安裝在外套10上，旋轉(zhuǎn)體18的外表面有兩組不規(guī)則同形鋸齒槽。
中心軸17是由螺紋連接的可拆卸部件。
本自鎖式密封器連接于流量計(jì)的下方，根據(jù)測(cè)量的需要構(gòu)成測(cè)量?jī)x器串。在儀器下井前，定位爪5處于收攏狀態(tài)，定位銷(xiāo)9處于旋轉(zhuǎn)體18外表面的槽A處，如圖3所示。儀器下放到注水井某一層后，上提儀器，此時(shí)，由于鎖緊錐14的作用，鎖塊11不能向下旋轉(zhuǎn)，使中心軸17、旋轉(zhuǎn)體18、擋環(huán)8、鎖緊錐14固定不動(dòng)，同時(shí)鎖塊11與井下工具內(nèi)壁相觸被阻，由于座封控制部分及外套10、頂針13等部分繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，使定位銷(xiāo)9在旋轉(zhuǎn)體18外表面槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，撥動(dòng)旋轉(zhuǎn)體18轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)槽位，繼續(xù)上提儀器，頂針13撞開(kāi)鎖緊錐14，鎖塊11向下旋轉(zhuǎn)使中心軸17在彈簧16的作用下帶動(dòng)轉(zhuǎn)體18、擋環(huán)8向上運(yùn)動(dòng)，撥動(dòng)旋轉(zhuǎn)體18轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使定位銷(xiāo)9運(yùn)動(dòng)到旋轉(zhuǎn)體18外表面的槽B處，槽A及槽B在軸向有一個(gè)距離差A(yù)B，于是中心軸17帶動(dòng)滑塊7比原始位置向上移動(dòng)了AB距離，在連桿6的推動(dòng)下，使定位爪5繞定位爪銷(xiāo)21旋轉(zhuǎn)至張開(kāi)狀態(tài)；此時(shí)，儀器上提至偏心注水器的大直徑處，鎖塊11在扭簧12的作用下回彈，又恢復(fù)到原始狀態(tài)。鎖緊錐14在彈簧15的作用下推出，插于鎖塊11尾部的中心區(qū)，然后下放儀器，使定位爪5卡在偏心注水器的凸臺(tái)上對(duì)整個(gè)儀器串定位。在慣性力的作用下，座封控制部分繼續(xù)下移，擠漲皮碗3與井下工具管內(nèi)壁貼合而達(dá)到密封，即可進(jìn)行注水流量的測(cè)量。
在注水和流量測(cè)量完成后上提儀器，井下工具內(nèi)壁直徑變化(參見(jiàn)圖4)，皮碗鎖緊爪22被壓縮，在彈簧的作用下，上中心套1向上運(yùn)動(dòng)，使皮碗3收縮，解除密封。由于鎖塊11作用，又重復(fù)上述過(guò)程，使旋轉(zhuǎn)體18又轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，定位銷(xiāo)9運(yùn)動(dòng)到旋轉(zhuǎn)體18外表面的與槽A等位置的B槽內(nèi)，使中心軸17又回到原始位置，在彈簧20的作用下，滑塊7向下運(yùn)動(dòng)，使定位爪5處于收攏狀態(tài)。繼續(xù)上提儀器，由于井下工具的直徑又變化一次，在鎖塊11的帶動(dòng)下又進(jìn)行一次上述過(guò)程，旋轉(zhuǎn)體18又轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，定位銷(xiāo)9運(yùn)動(dòng)到旋轉(zhuǎn)體18外表面的與槽A等位置的另一C槽內(nèi)，使中心軸17保持原始位置，定位爪5仍處于收攏狀態(tài)。
由于井下工具在每一注水層直徑變化兩次，如圖4所示，使定位爪控制部分連續(xù)動(dòng)作3次，旋轉(zhuǎn)體18轉(zhuǎn)過(guò)3個(gè)位置，由于旋轉(zhuǎn)體18外表面槽的位置不同，使定位爪5按“打開(kāi)-收攏-收攏”的過(guò)程運(yùn)動(dòng)，即在每一注水層作業(yè)完成后，定位爪5始終處于收攏狀態(tài)，這樣，便可根據(jù)注水工作的需要，儀器一次下井，對(duì)任何注水層進(jìn)行截流密封和測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種油井用自鎖式密封器，包括一個(gè)帶有注水孔的連接套[4]，連接套[4]內(nèi)套裝一個(gè)可在連接套[4]滑動(dòng)并帶有注水孔的上中心套[1]，連接套[4]的壁上裝有皮碗[3]，皮碗[3]上裝有皮碗護(hù)套[2]，外套[10]一端的內(nèi)部還有裝在上中心套[1]上的皮碗鎖緊卡[22]，上中心連桿[19]的大端依次裝有一端帶有盲孔的中心軸[17]、彈簧[16]，并一起裝入外套[10]中，外套[10]上位于旋轉(zhuǎn)體[18]的位置上設(shè)置有定位銷(xiāo)[9]，中心軸[17]的盲孔中還裝有彈簧[15]，彈簧[15]靠鎖緊錐[14]及裝有扭簧[12]的鎖塊[11]壓住，外套[10]一端裝頂針[13]，其特征在于在外套[10]的一端，通過(guò)定位爪銷(xiāo)[21]與定位爪[5]連接，定位爪[5]的中部連接連桿[6]，連桿[6]的另一端與滑塊[7]相連后和檔環(huán)[8]、彈簧[20]一同套在凸?fàn)畹纳现行倪B桿[19]的小端上，中心連桿[19]的大端的外徑上還裝有環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)體[18]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井自鎖式密封器，其特征在于所述的上中心套[1]與裝在上中心套[1]上的皮碗鎖緊爪[22]、與裝在連結(jié)套[4]上的、用皮碗護(hù)套[2]固定于上中心套[1]與連結(jié)套[4]上的皮碗[3]組成座封控制部分；定位爪[5]固定在外套[10]的一端并與連桿[6]連接，與套在凸?fàn)畹纳现行倪B桿[19]的滑塊[7]、中心軸[17]的盲孔中的彈簧[15]、中心軸[17]外徑上的彈簧[16]及上中心連桿[19]的彈簧[20]和擋環(huán)[8]、設(shè)置在外套[10]上的定位銷(xiāo)[9]、外套[10]、裝有扭簧[12]的鎖塊[11]、裝在外套[10]一端的頂針[13]、外套[10]內(nèi)的鎖緊錐[14]、中心軸[17]、旋轉(zhuǎn)體[18]、上中心連桿[19]、及外套[10]上的定位爪銷(xiāo)[21]組成自鎖式定位部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井自鎖式密封器，其特征在于滑塊[7]用銷(xiāo)鉸鏈連接，定位爪[5]由定位爪銷(xiāo)[21]鉸鏈于外套[10]上可轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊[7]和彈簧[20]套于上中心連桿[19]上可軸向滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井自鎖式密封器，其特征在于在中心軸[17]下端部鉸接有鎖塊[11]、中心孔內(nèi)裝有鎖緊錐[14]、彈簧[15]、外套[10]下端部裝頂針[13]，與鎖緊錐[14]相對(duì)，中心軸[17]上套有彈簧[16]和旋轉(zhuǎn)體[18]，裝于外套[10]上的定位銷(xiāo)[9]的端部伸凸在旋轉(zhuǎn)體[18]的外表面槽內(nèi)，旋轉(zhuǎn)體[18]可以在中心軸[17]上旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的油井自鎖式密封器，其特征在于鎖塊[11]上裝有復(fù)位功能的扭簧[12]，鎖緊錐[14]在彈簧[15]的作用下，使其圓錐面頂推于鎖塊[11]尾部的中心區(qū)，且頂針[13]與鎖緊錐[14]的中心相對(duì)，鎖塊為四個(gè)或三個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的油井自鎖式密封器，其特征在于定位銷(xiāo)[9]為兩個(gè)，對(duì)稱安裝在外套[10]上，旋轉(zhuǎn)體[18]的外表面上有兩組不規(guī)則同形鋸齒槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的油井自鎖式密封器，其特征在于中心軸[17]是由螺紋連接的可拆卸部件。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種油井用自鎖式密封器,由上中心套、皮碗緊鎖爪、連接套和用固定于上中心套與連結(jié)套上的皮碗組成座封控制部分,由定位爪、連桿、滑塊、彈簧、擋環(huán)、定位銷(xiāo)、外套、鎖塊、扭簧、頂針、鎖緊錐、中心軸、旋轉(zhuǎn)體、上中心連桿、定位爪銷(xiāo)組成自鎖式定位部分,利用旋轉(zhuǎn)體和定位銷(xiāo)之間滑動(dòng)位移距離,控制定位爪處于“打開(kāi)－收攏－收攏”的運(yùn)行狀態(tài),能對(duì)油井任意位置的注水層進(jìn)行分層注水、截流密封和測(cè)量。
文檔編號(hào)F16J15/02GK2491654SQ0124046
公開(kāi)日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2001年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月30日
發(fā)明者石文夫, 王化民 申請(qǐng)人:西安市思坦電子科技有限公司