[发明专利]一种封隔式分级注水泥器及其作业方法

摘要

本发明所涉及的一种封隔式分级注水泥器及其作业方法。封隔式分级注水泥器主要由注水泥器和管外封隔器两部分连接组成，其中管外封隔器包括封隔套筒、设置在封隔套筒外部的下滑套、卡瓦机构和封隔机构、以及设置在封隔套筒内部与下滑套联动配合的坐挂滑套，所述的注水泥器包括本体、上滑套、关闭滑套、打开滑套、限位滑套、打开胶塞和关闭胶塞。本发明可用于深井分级固井作业中，一级固井完成后，投胶塞憋压坐封管外封隔器后，打开循环孔进行二次固井，最后关闭循环孔，实现分级固井作业和环空机械密封，解决深井、分级固井等特殊作业时难以实现环空机械密封从而造成环空漏失的难题，降低了深井长井段分级固井时的漏失风险。

主权项

1.一种封隔式分级注水泥器，主要由注水泥器[1]和管外封隔器[7]两部分连接组成，其中管外封隔器[7]包括封隔套筒[701]、设置在封隔套筒[701]外部的下滑套[703]、卡瓦机构和封隔机构[9]、以及设置在封隔套筒[701]内部与下滑套[703]联动配合的坐挂滑套[11]，其特征在于：所述的注水泥器[1]包括本体[101]、上滑套[102]、关闭滑套[3]、打开滑套[2]、限位滑套[4]、打开胶塞[5]和关闭胶塞[6]；上滑套[102] 位于本体[101]外部并与本体[101]保持轴向滑动密封配合，在上滑套[102] 与本体[101]相同位置处径向设有循环孔[103]，循环孔[103]内安装有爆破盘[104]；关闭滑套[3]、打开滑套[2] 和限位滑套[4]从上之下依次安装在本体[101]内部，并分别与本体[101]内部构成轴向滑动配合；打开滑套[2]的内径小于关闭滑套[3]的内径，本体[101]上轴向设有上滑动槽[108]，关闭滑套[3]和上滑套[102]通过穿过上滑动槽[108] 的上锁块[107]联动，关闭滑套[3]同时通过销钉[16]定位于本体[101]内，打开滑套[2]通过销钉[16]定位于本体[101]和上滑套[102]的循环孔[103]部位，打开胶塞[5]和关闭胶塞[6]分别为与打开滑套[2]、关闭滑套[3]阻挡配合的独立部件；所述的管外封隔器 [7] 的卡瓦机构由上卡瓦机构[8]和下卡瓦机构[10]构成；上卡瓦机构[8] 连接在下滑套[703]下端，包括上卡瓦[801]、上卡瓦推动件[802]、止推环[803]和上卡瓦配合件[804]；下卡瓦机构[10]包括下卡瓦[1001]、下卡瓦推动件[1002]和下卡瓦配合件[1003]；上卡瓦[801]上加工有正向卡瓦牙[805]，下卡瓦牙[1001]上加工有反向卡瓦牙，上卡瓦推动件[802]和下卡瓦推动件[1002]均加工有梯形配合键[807]，上卡瓦[801]和下卡瓦[1001]均加工有卡瓦咬合键[808]，上卡瓦[801]和上卡瓦推动件[802]配合，下卡瓦[1001]和下卡瓦推动件[1002]配合，下卡瓦配合件[1003]与封隔套筒[701]固定连接；所述的封隔机构[9]由两个沿止脱环[904]对称的封隔单元组成，每个封隔单元包括密封胶筒[901]、犁形件[902]、辅助环[903]和Z形阻件[905]，犁形件[902]一端加工有楔形斜面，密封胶筒[901]一端位于犁形件[902]的斜面上，通过Z形阻件[905]包覆固定，另一端通过止脱环[904]固定，止脱环[904]为梯形外喇叭口状的圆环结构，将密封胶筒[901]端部约束在止脱环[904]的梯形圆环内；辅助环[903]通过销钉固定在犁形件[902]外部，同时辅助环[903]将Z形阻件[905]固定；所述的封隔机构[9]通过犁形件[902] 分别与上卡瓦机构[8]的上卡瓦推动件[802]和下卡瓦机构[10] 的下卡瓦推动件[1002]连接于上卡瓦机构[8]和下卡瓦机构[10]之间；坐挂滑套[11] 安装在封隔套筒[701]内部，坐挂滑套[11]为筒状结构，上部加工有锁块孔[704]，下部加工有与打开胶塞[5]配合的坐封斜面，封隔套筒[701]上轴向加工有穿透的下滑动槽[704]，下滑套[703]内加工有锁块槽[707]，锁块孔[704]、下滑动槽[704]、锁块槽[707]与下锁块[705]配合将坐挂滑套[11]、封隔套筒[701]和下滑套[703]之间固定，坐挂滑套[11]和下滑套[703]与封隔套筒[701]通过下滑动槽[704]限位、密封滑行配合。