一种复合轨道式底封封隔器的制作方法

1.本实用新型涉及油井拖动压裂装置，具体涉及一种复合轨道式底封封隔器。


背景技术：

2.在油田对老井进行压裂过程中，参照图1，现有的工具串中包含常规导压喷砂器01和常规轨道式压裂封隔器02，常规工具串的组合方式导致整个工具串长度较长，特别是在大斜度井、或水平井时入井难度大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于解决目前底封封隔器的上端连接导压喷砂器的组合方式导致的整个工具串长度长、入井难度大的技术问题，提出一种复合轨道式底封封隔器。
4.本实用新型的技术方案为：
5.一种复合轨道式底封封隔器，其特殊之处在于，包括由上至下依次串接的接头段和连接于接头段下方的中心杆；所述中心杆外侧从上至下依次套接有主密封胶套、锥形体、卡瓦体总成和扶正导向体总成；
6.所述接头段包括用于与油管连接的上连接段，与中心杆连接的下连接段及设置在上连接段和下连接段之间的导压喷砂组件；
7.所述导压喷砂组件包括沿周向均布的多个导向出砂口；
8.所述扶正导向体总成包括扶正体主体，所述扶正体主体设置有安装槽，在所述安装槽设置有用于与套管摩擦配合的摩擦体，且扶正导向体总成的下端设置有向内凸出的导向销钉；
9.所述中心杆下段外表面沿轴向设置有导轨槽；所述导向销钉与所述导轨槽配合。
10.进一步地，所述出砂口周围设置有耐磨金属层。
11.进一步地，所述导轨槽包括沿轴向延伸的多条长轨道槽和多条短轨道槽，以及连接长轨道槽下端和短轨道槽下端对应的换向导轨槽；所述长轨道槽的上端高于短轨道槽的上端；沿周向方向，长轨道槽和短轨道槽间隔设置。
12.进一步地，所述卡瓦总成包括多个卡瓦组件，卡瓦组件包括第二卡瓦座、多个第二卡瓦牙和多个第二卡瓦牙缩回弹簧，第二卡瓦牙的上端伸出第二卡瓦座的上端，第二卡瓦牙的下端通过第二卡瓦牙缩回弹簧连接在第二卡瓦座内；
13.所述第二卡瓦座与所述扶正体主体连接。
14.进一步地，所述锥形体包括环绕中心杆的锥帽和连接于锥帽下方的锥体；锥帽、锥体与中心杆之间形成第一安装腔；
15.中心杆上设有环形凸起，环形凸起设置于第一安装腔内；
16.当导向销钉与短轨道槽的顶端配合时，环形凸起与第一安装腔的下侧内表面存在间隙；
17.或者，当导向销钉与长轨道槽的顶端配合时，环形凸起下压推动锥体以使得锥体
的锥面插入第二卡瓦牙与中心杆之间。
18.进一步地，所述主密封胶套的一端抵触于接头段，另一端抵触于锥帽；主密封胶套的外侧和内侧均设置有多条环形凹槽；
19.所述主密封胶外圈的两端设置有圆形弹簧。
20.进一步地，所述扶正导向体总成还包括环套、支撑弹性体和导向环；支撑弹性体容置于安装槽内且位于摩擦块的内侧，用于向摩擦块施加远离轴心的力；
21.导向环通过环套连接在扶正体主体下端，且与扶正体主体可周向旋转配合，导向销钉固定于导向环的内侧。
22.进一步地，所述中心杆的上端面喷焊有硬质合金层，且设置有缓冲槽。
23.进一步地，所述中心杆的上端通过螺纹与接头段的下连接段连接。
24.本实用新型的有益效果：
25.本实用新型通过在底封封隔器的上端接头段设置导压喷砂组件，不需要另外装配导压喷砂器就具有的相应的出砂功能，可缩短油井压裂工具串的长度，方便使用。
26.另外，通过在中心杆外依次套接主密封胶套、锥体、卡瓦体总成和扶正导向体总成，并在中心杆的下端表面交替间隔设置有长导轨槽和短导轨槽，通过导向销钉与导轨槽配合实现底封封隔器与油管之间的密封和卡接。
附图说明
27.图1为现有技术的结构示意图；
28.图2为本实用新型一种复合轨道式底封封隔器解封状态实施例结构示意图；
29.图3为图2中ⅰ处的局部放大图；
30.图4为图2中ⅱ处的局部放大图；
31.图5为图2中ⅲ处的局部放大图；
32.图6为本实用新型实施例中上接头的主视图；
33.图7为本实用新型实施例中上接头的俯视图；
34.图8为本实用新型实施例中主密封胶套结构示意图；
35.图9为本实用新型实施例中中心杆的结构示意图；
36.图10为图9的a-a剖视图；
37.图11为本实用新型实施例中长轨道、短轨道和换向槽的结构示意图；
38.图12为本实用新型实施例一种复合轨道式底封封隔器封隔状态的结构示意图。
39.附图标记如下：
40.01-常规导压喷砂器，02-常规轨道式压裂封隔器；
41.31-接头段，32-中心杆，33-主密封胶套，35-锥帽，36-锥体，37-卡瓦总成， 38-扶正导向体总成，310-硬质合金层，311-油管母扣，312-导向出砂口，314
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第一安装腔，315-剪钉，321-盲孔，322-长轨道槽，323-短轨道槽，324-换向导轨槽，325-缓冲槽，326-环形凸起，331-周向凹槽，332-圆形弹簧，371-第二卡瓦座，372-第二卡瓦牙，373-第二卡瓦牙缩回弹簧，381-扶正体主体，382-支撑弹性体，383-摩擦体，384-环套，385-导向环，386-导向销钉，3811-安装槽，3851
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通孔。
具体实施方式
42.参照图2-图12，复合轨道式底封封隔器3包括由上至下依次串接的带导压喷砂组件的接头段31、主密封胶套33、中心杆32、锥形体、卡瓦总成37、扶正导向体总成38。
43.带导压喷砂组件的接头段31上部通过油管母扣311与油管连接，下部与中心杆32连接，中部有数个沿带导压喷砂组件的接头段31的周向均布导向出砂口312，导向出砂口312的周边喷焊高耐磨合金材料形成硬质合金层310，以提高喷砂口的寿命，满足多层大排量压裂需求。本实施例中，导向出砂口312为四个，在另一些实施例中，导向出砂口312的数量也可以为三个或五个，导向出砂口312的数量可以根据实际工况进行设置。
44.主密封胶套33为单一的复合胶套，主密封胶套33外周和内孔分别有三个周向凹槽331，有利于主密封胶套33压缩变形，主密封胶套33外圈两端粘接有圆形弹簧332，其功能是保护了主密封胶套33压缩后两端的变形状况，避免主密封胶套33两端破裂失效。
45.卡瓦总成37包括第二卡瓦座371和多个第二卡瓦牙372和多个第二卡瓦牙缩回弹簧373，第二卡瓦牙372的上端伸出第二卡瓦座371的上端，卡瓦牙372 的下端弹性连接在第二卡瓦座371内。
46.扶正导向体总成38包括扶正体主体381、摩擦体383、支撑弹性体382、环套384、设置在环套384内的导向环385和导向销钉386。导向环385上设有通孔3851，导向销钉386穿过通孔3851后伸入中心杆32的特定导轨槽内。扶正体主体381的外圆柱面的中部设有多个用于安装摩擦体383的安装槽3811，支撑弹性体382能够为摩擦体383提供向远离安装槽3811底部的方向的力。扶正体主体381的上端伸入第二卡瓦座371内，并通过螺钉与卡瓦牙缩回弹簧373 共同连接第二卡瓦牙372的下端。具体的，参照图5，支撑弹性体382为弓簧，弓簧的中部抵靠摩擦体383，弓簧的两端抵靠安装槽3811的槽底。
47.中心杆32上部螺纹与带导压喷砂组件的接头段31连接，下部与扶正定位器相接，中心杆32外表面下部有特定的导轨槽，即多个长轨道槽322和多个短轨道槽323，满足扶正导向体总成38轴向移动和导向功能，中心杆32上部喷焊有硬质合金并设置缓冲凹坑，避免油管内压裂液对其冲蚀造成影响。
48.中心杆32的上端面上开设有缓冲槽325，中心杆32内设有开口朝下的盲孔 321，中心杆32的外圆柱面上设有沿轴向延伸且间隔设置的多个长轨道槽322 和多个短轨道槽323，长轨道槽322和短轨道槽323的下端通过换向导轨槽324 相互连通，长轨道槽322的上端高于短轨道槽323的上端。导向销钉386能够沿长轨道槽322或短轨道槽323滑动。
49.锥形体包括锥帽35和锥体36，锥体36穿接在中心杆32上，朝向卡瓦总成 37的方向为锥体的径向切面面积较小一端，满足卡瓦总成37中第二卡瓦牙372 外涨支撑作用。锥帽35的内壁、锥体36的内壁和中心杆32的外壁共同形成第一安装腔314，中心杆32上设有环形凸起326，锥帽35与环形凸起326通过剪钉315连接，剪钉315剪断后，环形凸起326能够在第一安装腔314内滑动。
50.本实施例提供的复合轨道式底封封隔器工作过程具体为：复合轨道式底封封隔器随压裂管柱下放到施工位置后，上提油管使扶正导向体总成38内导向销钉386滑动到中心杆32导轨槽的换向导轨槽324，然后下放油管使扶正导向体总成38内导向环385及导向销钉386沿着中心杆32长轨道槽322轴向移动，继续下放油管，锥体36的外锥面接触到第二卡瓦牙372内锥面，撑开第二卡瓦牙372，使第二卡瓦牙372紧紧咬住套管内壁，行成卡点，同时，
继续下放油管，锥体36上的剪钉315被剪断，锥体36相对于油管上移，压缩主密封胶套33，主密封胶套33被压缩用于隔断复合轨道式底封封隔器与套管的环空；然后，地面设备给油管内提供压裂液，压裂液高压流体在导压喷砂组件的导向出砂口312 导向喷出，对复合轨道式底封封隔器上部套管地层实施压裂。
51.压裂完后，上提油管，进行解封，锥体36和第二卡瓦牙372脱开，主密封胶套33推动锥体36相对于中心杆32下移，主密封胶套33恢复原状，完成解封解卡，为实施下一层压裂做好准备。