自鎖型膠筒密封裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自鎖型膠筒密封裝置，包括套管，依次套裝在套管上的膠筒座、膠筒及膠筒楔緊座，所述膠筒楔緊座外圓柱面為臺階柱面，外圓柱面的前端為圓臺面，圓臺面大端設置有楔緊座卡接臺階；所述膠筒內錐孔的外端設置有膠筒卡接臺階；所述楔緊座卡接臺階與膠筒卡接臺階可卡接連接。采用該實用新型的自鎖型膠筒密封裝置能保證膠筒密封可靠，在正常生產過程中不易產生膠筒松動。
【專利說明】
自鎖型膠筒密封裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種油氣田井下工具，尤其涉及一種油氣井用封隔、堵塞裝置中膠筒密封裝置的結構改進。
【背景技術】
[0002]膠筒是油氣田井下工具中封隔、堵塞裝置中最常用的密封件，其利用膠筒彈性材料的變形來封堵油管與套管中的環腔或油管內的空間，常用的膠筒為呈圓環體狀的壓縮式膠筒，通過設置于膠筒兩端的膠筒座與膠筒加壓座對膠筒軸向加壓，使膠筒軸向受擠壓后外徑變大從而填充、消除與油管或套管之間的間隙，起到密封作用。這類膠筒密封裝置要達到較好的密封效果需要較大的軸向作用力，因而其使用場合有一定的局限性，特別是在使用鋼絲進行投撈的封隔或堵塞裝置中，由于鋼絲投撈大都利用鋼絲連接的工具串對封隔或堵塞裝置震擊來產生坐封作用力，因而所產生的作用較小，這對膠筒的密封可靠性帶來影響。而對某些需要承受雙向壓力的井下封隔與堵塞裝置而言，由于來自井下與井上壓力的交替作用，常用膠筒形式的密封結構往往容易因受力方向的改變而產生松動，這將對油氣井的封隔堵塞效果產生較大的影響，從而使油氣井不能保持正常穩定的生產。
【實用新型內容】
[0003]針對現有技術所存在的上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種自鎖型膠筒密封裝置，它能保證膠筒密封可靠，在正常生產過程中不易產生膠筒松動。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型的一種自鎖型膠筒密封裝置，包括套管，依次套裝在套管上的膠筒座、膠筒及膠筒楔緊座，所述膠筒楔緊座外圓柱面為臺階柱面，外圓柱面的前端為圓臺面，圓臺面大端設置有楔緊座卡接臺階;所述膠筒內錐孔的外端設置有膠筒卡接臺階;所述楔緊座卡接臺階與膠筒卡接臺階可卡接連接。
[0005]在上述結構中，由于所述膠筒楔緊座外圓柱面為臺階柱面，外圓柱面的前端為圓臺面，圓臺面大端設置有楔緊座卡接臺階，所述膠筒內錐孔外端設置有膠筒卡接臺階，則圓臺面所構成的楔狀環形錐體可以插入到膠筒的內錐孔內，使膠筒徑向漲開，從而起到密封作用，膠筒內錐孔的設置使得膠筒壁厚變薄，其外漲時阻力變小，更易產生彈性變形而使膠筒可以在較小的作用力下實現坐封，而楔緊座卡接臺階與膠筒卡接臺階的設置且還由于所述楔緊座卡接臺階與膠筒卡接臺階可卡接連接，使得膠筒楔緊座在楔入膠筒之后可以在軸向相互扣接，對膠筒楔緊座與膠筒之間的軸向運動產生了限位，增加了膠筒楔緊座與膠筒之間在徑向密封力的作用下自行產生軸向分離的阻力，從而避免了膠筒坐封后由于井下與井上壓力的交替作用而可能產生的松動，使得本膠筒密封裝置能產生自鎖作用，保證了膠筒密封的可靠，在正常生產過程中不易產生膠筒松動。
[0006]本實用新型的一種優選實施方式，所述楔緊座卡接臺階的外圓直徑A大于相鄰外圓柱面的直徑B。采用該實施方式，可以簡單方便地在軸向形成卡接臺階，保證膠筒楔緊座與膠筒卡接后不易自行產生軸向分離。
[0007]本實用新型的另一種優選實施方式，所述膠筒卡接臺階的內孔直徑C小于相鄰的內錐孔大端直徑D。采用該實施方式，所形成的膠筒卡接臺階的結構形式與楔緊座卡接臺階的結構形式相對應，能保證兩者之間的軸向卡接效果。
[0008]本實用新型的又一種優選實施方式，所述膠筒的內錐孔的大端直徑D小于楔緊座卡接臺階的外圓直徑A。采用該實施方式，可在較小的膠筒楔緊座坐封行程下形成所需要的徑向漲緊量，更好地保證坐封效果。
[0009]本實用新型進一步的優選實施方式，所述膠筒與膠筒座固連。采用該實施方式，可使膠筒與膠筒楔緊座相對的一端得到很好的固定，膠筒在坐封與解封過程中不會出現不應有的移位，使本膠筒密封裝置工作更可靠。
[0010]本實用新型另一進一步的優選實施方式，所述套管與膠筒座固連。采用該實施方式，可以使膠筒座得到確定的工作位置。
[0011]本實用新型又一進一步的優選實施方式，所述套管與膠筒座通過螺紋旋接固連。采用該實施方式，螺紋旋接的固連方式方便、可靠，且便于本膠筒密封裝置各構件之間的裝配連接。
[0012]本實用新型更進一步的優選實施方式，所述套管與膠筒楔緊座相鄰的一端設置有凸肩，所述膠筒楔緊座內孔為與所述凸肩扣接的臺階孔。采用該實施方式，可以使膠筒楔緊座與膠筒及膠筒座之間的軸向位置得到限位，膠筒楔緊座圓臺面的小端可以保持位于膠筒卡接臺階的內孔內，便于膠筒楔緊座楔入膠筒進行坐封。
[0013]本實用新型另一更進一步的優選實施方式，所述膠筒楔緊座上與圓臺面相對的一端設置有連接螺紋。采用該實施方式，可以便于膠筒楔緊座與其它構件連接，傳遞坐封動力。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型自鎖型膠筒密封裝置作進一步的詳細說明。
[0015]圖1是本實用新型自鎖型膠筒密封裝置一種【具體實施方式】的結構示意圖；
[0016]圖2是圖1所示結構處于坐封狀態時的結構示意圖；
[0017]圖3是圖1所示結構中膠筒楔緊座的結構示意圖；
[0018]圖4是圖1所示結構中膠筒的結構示意圖。
[0019]圖中:I一套管、11一凸肩、2—膠筒座、3—膠筒、31—內錐孔、32—膠筒卡接臺階、4 -膠筒楔緊座、41 一圓臺面、42 —楔緊座卡接臺階、43 —連接螺紋。
【具體實施方式】
[0020]在圖1所示的自鎖型膠筒密封裝置中，套管I為一管狀構件，在套管I上依次套裝有膠筒座2、膠筒3及膠筒楔緊座4，套管I 一端與膠筒座2通過螺紋旋接固連，膠筒3為彈性橡膠制品，其一端處于膠筒座2與套管I之間的環腔中，且膠筒3制作時固連在膠筒座2上，如圖4所示，膠筒3另一端設置有內錐孔31，在內錐孔31外端設置有膠筒卡接臺階32，膠筒卡接臺階32的內孔直徑C小于相鄰的內錐孔31大端的直徑D;套管I與膠筒楔緊座4相鄰的一端設置有凸肩11，膠筒楔緊座4內孔為與套管I上凸肩11扣接的臺階孔，這樣膠筒楔緊座4套裝在套管I上且由于套管I上的凸肩11限制了向外側的移動距離；如圖3所示，膠筒楔緊座4外圓柱面為臺階柱面，外圓柱面的前端為圓臺面41，圓臺面41大端設置有楔緊座卡接臺階42，楔緊座卡接臺階42的外圓直徑A大于相鄰外圓柱面的直徑B，在套管I上凸肩11的限位作用下，圓臺面41的小端插接在膠筒3內膠筒卡接臺階32的內孔處，膠筒3的內錐孔32的大端直徑D小于楔緊座卡接臺階42的外圓直徑A，當膠筒楔緊座4在外力的作用下插入膠筒3內孔后，膠筒楔緊座4圓臺面41使膠筒3內錐孔32處產生徑向彈性變形，膠筒3外徑變大，從而填充、消除與油管或套管之間的間隙，起到密封作用，此時楔緊座卡接臺階42與膠筒卡接臺階32形成卡接連接，使得膠筒楔緊座4在楔入膠筒3之后可以在軸向相互扣接，對膠筒楔緊座4與膠筒3之間的軸向運動產生了限位，增加了膠筒楔緊座4與膠筒3之間在徑向密封力的作用下自行產生軸向分離的阻力，從而避免了膠筒3坐封后由于井下與井上壓力的交替作用而可能產生的松動，使得本膠筒密封裝置能產生自鎖作用，保證了膠筒3密封的可靠。坐封后的結構狀態如圖2所示。在膠筒楔緊座4上與圓臺面41相對的一端設置有連接螺紋43，以便膠筒楔緊座4與其它構件連接，傳遞坐封與解封動力。在解封過程中，只需要對膠筒楔緊座4施加適當的作用力來克服膠筒3上膠筒卡接臺階32的彈性阻力，便可使膠筒楔緊座4從膠筒3中脫離，膠筒3由于彈性力的作用回復到原始的徑向尺寸，從而解除與油管或套管之間的密封。
[0021]以上僅列出了本實用新型的一些【具體實施方式】，但本實用新型并不僅限于此，還可以作出較多的改進與變換，如所述套管I 一端與膠筒座2也可以不是通過螺紋旋接固連，而是可以通過如卡簧、緊定螺釘等其它方式進行固連;所述膠筒3與膠筒座2之間也可以不是在膠筒3制作時固連為一體，而是可以在膠筒3制作成形后采用其它如膠粘、卡接結構等方式相固連。如此等等，只要是在本實用新型基本原理基礎上所作出的改進與變換，均應視為落入本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種自鎖型膠筒密封裝置，包括套管(I)，依次套裝在套管(I)上的膠筒座(2)、膠筒(3)及膠筒楔緊座(4)，其特征在于:所述膠筒楔緊座(4)外圓柱面為臺階柱面，外圓柱面的前端為圓臺面(41)，圓臺面(41)大端設置有楔緊座卡接臺階(42);所述膠筒(3)的內錐孔(31)外端設置有膠筒卡接臺階(32);所述楔緊座卡接臺階(42)與膠筒卡接臺階(32)可卡接連接。2.根據權利要求1所述的自鎖型膠筒密封裝置，其特征在于:所述楔緊座卡接臺階(42)的外圓直徑A大于相鄰外圓柱面的直徑B。3.根據權利要求1所述的自鎖型膠筒密封裝置，其特征在于:所述膠筒卡接臺階(32)的內孔直徑C小于相鄰的內錐孔(31)大端直徑D。4.根據權利要求1所述的自鎖型膠筒密封裝置，其特征在于:所述膠筒(3)的內錐孔(32)的大端直徑D小于楔緊座卡接臺階(42)的外圓直徑A。5.根據權利要求1所述的自鎖型膠筒密封裝置，其特征在于:所述膠筒(3)與膠筒座(2)固連。6.根據權利要求1所述的自鎖型膠筒密封裝置，其特征在于:所述套管(I)與膠筒座(2)固連。7.根據權利要求6所述的自鎖型膠筒密封裝置，其特征在于:所述套管(I)與膠筒座(2)通過螺紋旋接固連。8.根據權利要求1所述的自鎖型膠筒密封裝置，其特征在于:所述套管(I)與膠筒楔緊座(4)相鄰的一端設置有凸肩(11)，所述膠筒楔緊座(4)內孔為與所述凸肩(11)扣接的臺階孔。9.根據權利要求1或6所述的自鎖型膠筒密封裝置，其特征在于:所述膠筒楔緊座(4)上與圓臺面(41)相對的一端設置有連接螺紋(43)。
【文檔編號】E21B33/127GK205532457SQ201520825389
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年10月24日
【發明人】王昌彬, 王吉忠, 張國慶
【申請人】江蘇力克石油機械有限公司