一种石油开采油井可调封隔器及其使用方法

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种石油开采油井可调封隔器及其使用方法。

背景技术

指连接于井下管柱之上，用于封隔油管与油气井套管或裸眼井壁环形空间的井下工具。

封隔器通过胶筒压缩膨胀与油井内壁接触实现封闭，而油井内壁往往会沾附大量的砂石等杂质，压缩后的胶筒直接与砂石等杂质接触，极易导致胶筒外避免的划伤以及开裂，进而导致胶筒失效，导致无法实现封闭作用，且一旦胶筒失效，需要对胶筒进行更换，增加成本。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种石油开采油井可调封隔器及其使用方法，解决了封隔器通过胶筒压缩膨胀与油井内壁接触实现封闭，而油井内壁往往会沾附大量的砂石等杂质，压缩后的胶筒直接与砂石等杂质接触，极易导致胶筒外避免的划伤以及开裂，进而导致胶筒失效，导致无法实现封闭作用，且一旦胶筒失效，需要对胶筒进行更换，增加成本的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种石油开采油井可调封隔器，包括中心管，所述中心管底端安装有接头，所述中心管外侧转动安装有辅助机构，所述中心管外侧依次安装有调节环、若干个胶筒、坐封座、锥体和卡瓦座，若干个所述胶筒通过隔环隔开，所述卡瓦座上转动安装有若干个卡瓦，且卡瓦一端与锥体配合，且卡瓦另一端与卡瓦座通过第一弹簧连接，所述卡瓦座上安装有护帽，所述护帽内安装有滑动套装在中心管外侧的滑环，所述滑环上安装有若干个滑销，且滑销沿着中心管外壁开设的轨迹槽移动。

优选的，所述辅助机构包括套装在中心管外侧的环座，且环座内径与中心管外径适配，所述环座底侧等角度设置有若干个弧形轨和直线轨，且弧形轨和直线轨交错设置。

优选的，所述弧形轨上滑动安装有弧形滑块，且若干个弧形滑块均与转环连接，所述转环上等角度开设有若干个弧形槽。

优选的，所述直线轨上滑动安装有直线滑块，所述直线滑块上安装有导杆，所述导杆底端转动安装有滚轮，且滚轮沿着中心管上的环槽滚动。

优选的，所述环座外侧等角度倾斜安装有若干个板套，且板套的倾斜角度为30°-45°，每个所述板套内弹性安装有清洁刮板，且清洁刮板外侧安装有弧形的刮条。

优选的，所述环座内部顶壁呈圆形安装有若干个滚珠，且滚珠与套装中心管外侧的外齿顶侧接触。

优选的，所述环座内开设有齿槽，所述环座上安装有电机，且电机输出端位于齿槽内安装有转齿，且转齿与外齿啮合。

优选的，所述转环上开设有若干个与弧形滑块对应的螺纹孔，且螺纹孔贯穿转环和弧形滑块，所述螺纹孔内螺纹安装有限位螺栓，所述限位螺栓端部与弧形轨接触。

优选的，所述清洁刮板内开设有若干个导槽，所述板套内安装有若干个导柱，且导柱与导槽滑动安装，所述板套内安装有若干个第二弹簧，且第二弹簧与清洁刮板连接。

一种石油开采油井可调封隔器的使用方法，该使用方法的具体操作步骤如下：

步骤一：将辅助机构与中心管进行组装，将辅助机构沿着中心管移动至环槽位置，此时转齿与外齿啮合，且外齿与滚珠接触，此时拧松限位螺栓，旋转转环，转环通过弧形滑块沿着弧形轨转动，此时转环上的弧形槽作用于导杆，导杆带动直线滑块沿着直线轨移动，调节滚轮的位置，直至滚轮与环槽接触，此时拧紧限位螺栓，完成对辅助机构的安装固定；

步骤二：当封隔器放入油井内时，清洁刮板与板套通过第二弹簧弹性连接，清洁刮板在板套内伸缩调节，保证清洁刮板外端与油井内壁接触时，当中心管下井到位后，中心管继续保持向下移动，移动过程中，电机工作带动转齿旋转，与啮合的外齿配合，同时通过滚轮配合，带动辅助机构整体旋转，清洁刮板在不断旋转过程中，对内壁进行清理，且清理的杂质沿着倾斜的清洁刮板下移，辅助机构下移时，推送杂质向下移动，保证清理出的井壁长度与胶筒长度适配；

步骤三：下井过程中，滑销处于轨迹槽的短轨道上死点，卡瓦被锁在中心管上，保证顺利下井，当封隔器下至到设计位置时，上提中心管，滑销滑入轨迹槽的长轨道死点，锥体推动卡瓦张开，使卡瓦咬合在中心管外壁上形成支撑同时，再继续放下管柱，坐封座对胶筒压缩，使胶筒的直径变大与油井内壁接触，从而封隔油套管环形空间。

本发明的有益效果是：将辅助机构套在中心管外部，旋转转环，转环通过弧形滑块沿着弧形轨转动，此时转环上的弧形槽作用于导杆，导杆带动直线滑块沿着直线轨移动，调节滚轮的位置，直至滚轮与环槽接触，此时拧紧限位螺栓，完成对辅助机构的安装固定，实现辅助机构的居中安装，且便于将辅助机构与不同外径的中心管配合使用；

电机工作带动转齿旋转，与啮合的外齿配合，同时通过滚轮配合，带动辅助机构整体旋转，清洁刮板在不断旋转过程中，对内壁进行清理，且清理的杂质沿着倾斜的清洁刮板下移，辅助机构下移时，推送杂质向下移动，清理出与胶筒适配的井壁面积，避免对井壁的杂质对压缩膨胀的胶筒造成影响损坏。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明辅助机构和中心管结构示意图；

图3为本发明辅助机构第一结构示意图；

图4为本发明辅助机构第二结构示意图；

图5为本发明辅助机构仰视图；

图6为本发明图5中A区域局部放大图。

图例说明：

1、中心管；2、轨迹槽；3、环槽；4、外齿；5、接头；6、调节环；7、胶筒；8、隔环；9、坐封座；10、锥体；11、卡瓦座；12、卡瓦；13、第一弹簧；14、护帽；15、滑环；16、滑销；17、辅助机构；18、环座；19、弧形轨；20、弧形滑块；21、转环；22、弧形槽；23、直线轨；24、直线滑块；25、导杆；26、滚轮；27、板套；28、清洁刮板；29、刮条；30、滚珠；31、齿槽；32、电机；33、转齿；34、螺纹孔；35、限位螺栓；36、导槽；37、导柱；38、第二弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面给出具体实施例。

参见图1～图6，一种石油开采油井可调封隔器，包括中心管1，中心管1底端安装有接头5，中心管1外侧转动安装有辅助机构17，中心管1外侧依次安装有调节环6、若干个胶筒7、坐封座9、锥体10和卡瓦座11，若干个胶筒7通过隔环8隔开，卡瓦座11上转动安装有若干个卡瓦12，且卡瓦12一端与锥体10配合，且卡瓦12另一端与卡瓦座11通过第一弹簧13连接，卡瓦座11上安装有护帽14，护帽14内安装有滑动套装在中心管1外侧的滑环15，滑环15上安装有若干个滑销16，且滑销16沿着中心管1外壁开设的轨迹槽2移动。

辅助机构17包括套装在中心管1外侧的环座18，且环座18内径与中心管1外径适配，环座18底侧等角度设置有若干个弧形轨19和直线轨23，且弧形轨19和直线轨23交错设置，弧形轨19上滑动安装有弧形滑块20，且若干个弧形滑块20均与转环21连接，转环21上等角度开设有若干个弧形槽22，弧形滑块20和弧形轨19的配合，便于转环21在环座18上旋转时起到导线的作用，直线轨23上滑动安装有直线滑块24，直线滑块24上安装有导杆25，导杆25底端转动安装有滚轮26，且滚轮26沿着中心管1上的环槽3滚动，且当转环21旋转时，转环21上的弧形槽22作用于导杆25，导杆25带动直线滑块24沿着直线轨23移动，调节滚轮26的位置，实现对滚轮26的收放，便于将辅助机构17与中心管1进行装配和拆卸；

转环21上开设有若干个与弧形滑块20对应的螺纹孔34，且螺纹孔34贯穿转环21和弧形滑块20，螺纹孔34内螺纹安装有限位螺栓35，限位螺栓35端部与弧形轨19接触，拧松限位螺栓35时，此时弧形滑块20和弧形轨19处于滑动连接状态，而拧紧限位螺栓35时，此时弧形滑块20和弧形轨19处于固定状态，保证转环21的固定，进而保证辅助机构17与中心管1的安装限位。

环座18外侧等角度倾斜安装有若干个板套27，且板套27的倾斜角度为30°-45°，倾斜设置的板套27和清洁刮板28，便于在清洁刮板28旋转时，保证杂质沿着清洁刮板28移动，每个板套27内弹性安装有清洁刮板28，且清洁刮板28外侧安装有弧形的刮条29，清洁刮板28内开设有若干个导槽36，板套27内安装有若干个导柱37，且导柱37与导槽36滑动安装，板套27内安装有若干个第二弹簧38，且第二弹簧38与清洁刮板28连接，清洁刮板28与板套27通过第二弹簧38弹性连接，清洁刮板28在板套27内伸缩调节，保证清洁刮板28外端始终与油井内壁接触。

环座18内开设有齿槽31，环座18上安装有电机32，且电机32输出端位于齿槽31内安装有转齿33，且转齿33与外齿4啮合，辅助机构17安装后，此时转齿33与外齿4啮合，当电机32工作带动转齿33旋转，与啮合的外齿4配合，同时通过滚轮26配合，带动辅助机构17整体旋转，清洁刮板28在不断旋转过程中，对内壁进行清理，且清理的杂质沿着倾斜的清洁刮板28下移，辅助机构17下移时，推送杂质向下移动；

环座18内部顶壁呈圆形安装有若干个滚珠30，且滚珠30与套装中心管1外侧的外齿4顶侧接触，实现滚珠30与外齿4间的转动连接，避免环座18与外齿4顶侧直接接触，影响环座18的旋转。

一种石油开采油井可调封隔器的使用方法，该使用方法的具体操作步骤如下：

步骤一：将辅助机构17与中心管1进行组装，将辅助机构17沿着中心管1移动至环槽3位置，此时转齿33与外齿4啮合，且外齿4与滚珠30接触，此时拧松限位螺栓35，旋转转环21，转环21通过弧形滑块20沿着弧形轨19转动，此时转环21上的弧形槽22作用于导杆25，导杆25带动直线滑块24沿着直线轨23移动，调节滚轮26的位置，直至滚轮26与环槽3接触，此时拧紧限位螺栓35，完成对辅助机构17的安装固定；

步骤二：当封隔器放入油井内时，清洁刮板28与板套27通过第二弹簧38弹性连接，清洁刮板28在板套27内伸缩调节，保证清洁刮板28外端与油井内壁接触时，当中心管1下井到位后，中心管1继续保持向下移动，移动过程中，电机32工作带动转齿33旋转，与啮合的外齿4配合，同时通过滚轮26配合，带动辅助机构17整体旋转，清洁刮板28在不断旋转过程中，对内壁进行清理，且清理的杂质沿着倾斜的清洁刮板28下移，辅助机构17下移时，推送杂质向下移动，保证清理出的井壁长度与胶筒7长度适配；

步骤三：下井过程中，滑销16处于轨迹槽2的短轨道上死点，卡瓦12被锁在中心管1上，保证顺利下井，当封隔器下至到设计位置时，上提中心管1，滑销16滑入轨迹槽2的长轨道死点，锥体10推动卡瓦12张开，使卡瓦12咬合在中心管1外壁上形成支撑同时，再继续放下管柱，坐封座9对胶筒7压缩，使胶筒7的直径变大与油井内壁接触，从而封隔油套管环形空间。

将辅助机构17套在中心管1外部，旋转转环21，转环21通过弧形滑块20沿着弧形轨19转动，此时转环21上的弧形槽22作用于导杆25，导杆25带动直线滑块24沿着直线轨23移动，调节滚轮26的位置，直至滚轮26与环槽3接触，此时拧紧限位螺栓35，完成对辅助机构17的安装固定，实现辅助机构17的居中安装，且便于将辅助机构17与不同外径的中心管1配合使用；

电机32工作带动转齿33旋转，与啮合的外齿4配合，同时通过滚轮26配合，带动辅助机构17整体旋转，清洁刮板28在不断旋转过程中，对内壁进行清理，且清理的杂质沿着倾斜的清洁刮板28下移，辅助机构17下移时，推送杂质向下移动，清理出与胶筒7适配的井壁面积，避免对井壁的杂质对压缩膨胀的胶筒7造成影响损坏。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。