一种新型锥体结构的悬挂密封装置的制作方法

1.本实用新型涉及油气井井下工具技术领域，尤其涉及一种新型锥体结构的悬挂密封装置。


背景技术：

2.在油田勘探开发过程中，若在中浅层试油施工中出现的干层、水层、气层及异常高压等特殊层位，为方便后续试油，封堵废弃层位，通常采用密封装置进行封层，对于部分短期无开发计划的试油结束井也会进行永久性的封堵。这类密封装置包括桥塞、悬挂密封装置等，封堵施工时，将其下至井下预定位置，由施工人员在地面控制坐封，实现对目的层的封堵。
3.目前的悬挂密封装置，基本结构包括从上到下依次设置的锥体、卡瓦体和下接头，卡瓦体上朝向锥体的一端设有导裂槽，且卡瓦体位于锥体小的一端，锥体外壁套设有延展密封组件，在坐封过程中，锥体和卡瓦体受力相互靠近，卡瓦体在锥体的支撑下沿导裂槽裂开胀大，裂开的瓣体推动延展密封组件向锥体大的一端运动至锥体外径最大处，最终密封钻井内的套管。但目前延展密封组件存在以下问题：
4.（1）由于井下套管内径有限，延展密封组件不能太厚，否则无法顺利将悬挂密封装置下到合适深度，但由于延展密封组件在坐封过程中被不断撑开，外壁变薄，太薄的外壁会导致密封效果减弱。
5.（2）延展密封组件被卡瓦体推动而撑开，卡瓦体没有自锁能力，当锥体的锥度过大，卡瓦体可能存在回弹、移位的风险，导致延展密封组件也回弹、移位，影响密封效果。
6.（3）现有卡瓦体都是朝向锥体的一端设有导裂槽，若受力不均，卡瓦体可能裂成多个不连接的小块并脱落，造成延展密封组件受力不均，无法均匀撑开。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，能对延展密封组件进行加厚、且使其撑开均匀、防回缩的一种新型锥体结构的悬挂密封装置。
8.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种新型锥体结构的悬挂密封装置，包括从下到上依次设置的锥体、卡瓦体和下接头，所述锥体上端小、下端大，且下端外壁套接有延展密封组件；
9.所述卡瓦体上端面竖直向下、下端面竖直向上开有数条不贯穿另一端的切口，且上端面和下端面的切口交错分布；
10.所述锥体外壁靠近上端处设有一水平的环形凹槽，所述凹槽深度为3-5mm，延展密封组件位于凹槽内并加厚3-5mm，所述凹槽朝向锥体上端的侧壁为水平面，朝向锥体下端的侧壁为倾斜的过渡面，且过渡面的锥度大于锥体锥度；
11.凹槽下方的锥体外壁水平设有数条环形的第一止逆槽，卡瓦体内壁水平设有数条环形的第二止逆槽；
12.所述第一止逆槽、第二止逆槽的截面为尺寸相同的锐角，且锐角开口朝向远离锥体中心的方向并斜向下设置。
13.作为优选：切口在卡瓦体上不贯穿的一端设有水平的卸荷导向槽，所述卸荷导向槽深度贯穿至卡瓦体内壁，中部与对应切口连通。
14.作为优选：所述第一止逆槽在凹槽上均匀分布，深度和间距均为1-2mm，第二止逆槽在卡瓦体内壁均匀分布，深度和间距均为1-2mm。
15.作为优选：所述延展密封组件采用镁合金材料制成。
16.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
17.（1）卡瓦体为双向开口的结构，上端面和下端面的切口交错分布；当卡瓦体在受力张开时，各个张开的小块依然能连接成一个整体，避免卡瓦体的小块完全裂开脱落后，造成延展密封组件受力不均。另，切口末端的卸荷导向槽能避免锥体锥度过大时，卡瓦体的各个分瓣完全裂开。
18.（2）开设凹槽容纳延展密封组件，并利用凹槽对锥体减薄的厚度，对延展密封组件进行加厚，保证其延展变薄后的密封效果，凹槽朝向锥体上端的侧壁为水平面，对延展密封组件限位，朝向锥体下端的侧壁为倾斜的过渡面，使延展密封组件被卡瓦体推动时向下移动更顺滑。
19.（3）锥体外壁的第一止逆槽结构，使延展密封组件向下运动时不受阻碍，若发生回弹时，会受较大阻力。同时卡瓦体内壁设有第二止逆槽，坐封时卡瓦体向下运动，第二止逆槽与第一止逆槽接触，由于二者开口都是斜向下，向下运动使整体结构长度缩短时不受阻碍，坐封结束后，受开口角度限制，锥体和卡瓦体不易分开，具有锁死的效果，锁住卡瓦体后，能避免卡瓦体和延展密封组件的回弹。
附图说明
20.图1为本实用新型的剖视图；
21.图2为图1中锥体的剖视图；
22.图3为卡瓦体的结构示意图。
23.图中：1、下接头；2、卡瓦体；3、锥体；4、延展密封组件；5、环形凹槽；6、过渡面；7、第一止逆槽；8、第二止逆槽；9、切口；10、卸荷导向槽。
实施方式
24.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
25.实施例1：参见图1到图3，一种新型锥体结构的悬挂密封装置，包括从下到上依次设置的锥体3、卡瓦体2和下接头1，所述锥体3上端小、下端大，且下端外壁套接有延展密封组件4，所述卡瓦体2上端面竖直向下、下端面竖直向上开有数条不贯穿另一端的切口9，且上端面和下端面的切口9交错分布；
26.所述锥体3外壁靠近上端处设有一水平的环形凹槽5，所述凹槽深度为3-5mm，延展密封组件4位于凹槽内并加厚3-5mm，所述凹槽朝向锥体3上端的侧壁为水平面，朝向锥体3下端的侧壁为倾斜的过渡面6，且过渡面6的锥度大于锥体3锥度；
27.凹槽下方的锥体3外壁水平设有数条环形的第一止逆槽7，卡瓦体2内壁水平设有
数条环形的第二止逆槽8；
28.所述第一止逆槽7、第二止逆槽8的截面为尺寸相同的锐角，且锐角开口朝向远离锥体3中心的方向并斜向下设置。
29.坐封时，在坐封工具的作用下，锥体3和卡瓦体2受力相互靠近，按本实施例附图，卡瓦体2向下运动，底部在锥体3支撑下，沿切口9胀大，并推动延展密封组件4离开环形凹槽5，向下运动，最终，延展密封组件4移动至锥体3外径最大处，第一止逆槽7与第二止逆槽8接触并互相锁住。
30.实施例2：参见图1到图3，在实施例1的基础上，我们在切口9在卡瓦体2上不贯穿的一端设有水平的卸荷导向槽10，所述卸荷导向槽10深度贯穿至卡瓦体2内壁，中部与对应切口9连通。
31.实施例3：参见图1到图3，在实施例1或实施例2的基础上，我们进一步设计第一止逆槽7、第二止逆槽8。所述第一止逆槽7在凹槽上均匀分布，深度和间距均为1-2mm，第二止逆槽8在卡瓦体2内壁均匀分布，深度和间距均为1-2mm。这种结构，当坐封时，第二止逆槽8随卡瓦体2向下运动，先与第一止逆槽7接触、再与第一止逆槽7相交，当它们深度和间距一致时，可以更好的卡在一起。
32.实施例4：参见图1到图3，在实施例1到实施例3的基础上，我们的延展密封组件4采用镁合金材料制成，它具有较高的延展性，且可溶。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种新型锥体结构的悬挂密封装置，包括从下到上依次设置的锥体（3）、卡瓦体（2）和下接头（1），所述锥体（3）上端小、下端大，且下端外壁套接有延展密封组件（4），其特征在于：所述卡瓦体（2）上端面竖直向下、下端面竖直向上开有数条不贯穿另一端的切口（9），且上端面和下端面的切口（9）交错分布；所述锥体（3）外壁靠近上端处设有一水平的环形凹槽（5），所述凹槽深度为3-5mm，延展密封组件（4）位于凹槽内并加厚3-5mm，所述凹槽朝向锥体（3）上端的侧壁为水平面，朝向锥体（3）下端的侧壁为倾斜的过渡面（6），且过渡面（6）的锥度大于锥体（3）锥度；凹槽下方的锥体（3）外壁水平设有数条环形的第一止逆槽（7），卡瓦体（2）内壁水平设有数条环形的第二止逆槽（8）；所述第一止逆槽（7）、第二止逆槽（8）的截面为尺寸相同的锐角，且锐角开口朝向远离锥体（3）中心的方向并斜向下设置。2.根据权利要求1所述的一种新型锥体结构的悬挂密封装置，其特征在于：切口（9）在卡瓦体（2）上不贯穿的一端设有水平的卸荷导向槽（10），所述卸荷导向槽（10）深度贯穿至卡瓦体（2）内壁，中部与对应切口（9）连通。3.根据权利要求1所述的一种新型锥体结构的悬挂密封装置，其特征在于：所述第一止逆槽（7）在凹槽上均匀分布，深度和间距均为1-2mm，第二止逆槽（8）在卡瓦体（2）内壁均匀分布，深度和间距均为1-2mm。4.根据权利要求1所述的一种新型锥体结构的悬挂密封装置，其特征在于：所述延展密封组件（4）采用镁合金材料制成。

技术总结
本实用新型公开了一种新型锥体结构的悬挂密封装置，包括从下到上依次设置的锥体、卡瓦体和下接头，锥体下端外壁套接有延展密封组件，卡瓦体上端面竖直向下、下端面竖直向上开有数条不贯穿另一端的切口，锥体外壁靠近上端处设有环形凹槽，延展密封组件位于凹槽内并加厚，凹槽朝向锥体下端的侧壁为倾斜的过渡面，且过渡面的锥度大于锥体锥度，凹槽下方的锥体外壁水平设有数条环形的第一止逆槽，卡瓦体内壁水平设有数条环形的第二止逆槽。本实用新型能避免卡瓦体撑开时发生断裂和脱落造成的延展密封组件受力不均。开设凹槽使延展密封组件加厚，提高密封性，且坐封结束具有锁死的效果，能避免卡瓦体和延展密封组件的回弹。能避免卡瓦体和延展密封组件的回弹。能避免卡瓦体和延展密封组件的回弹。


技术研发人员：王勇 韩前龙 林久琼 石雅茹
受保护的技术使用者：四川德锐特能源科技有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/7/19