油田验封仪器用封堵装置.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011085197.5 (22)申请日 2020.10.12 (71)申请人 贵州航天凯山石油仪器有限公司 地址 550000 贵州省贵阳市小河红河路7号 (72)发明人 汪开义龙志祥 (74)专利代理机构 贵阳中新专利商标事务所 52100 代理人 刘楠 (51)Int.Cl. E21B 33/128(2006.01) E21B 47/06(2012.01) (54)发明名称 一种油田验封仪器用封堵装置 (57)摘要 本发明公开了一种油田验封仪器用封堵装 置， 包括仪器本

2、体 （1） ； 仪器本体为圆柱形， 仪器 本体轴心设有驱动轴 （2） ， 驱动轴上下两端均设 有外螺纹 （3） ； 仪器本体中部外圆套有密封座 （4） ， 密封座经螺钉 （5） 与仪器本体固定连接； 密 封座上方的仪器本体外圆套有上驱动套 （6） ， 上 驱动套下端套有O形圈 （7） ， 上驱动套顶部经螺钉 与上驱动螺母 （8） 固定连接， 上驱动螺母与驱动 轴上端的外螺纹转动连接； 密封座下方的仪器本 体外圆套有下驱动套 （9） ， 下驱动套上端套有O形 圈， 下驱动套底部经螺钉与下驱动螺母 （10） 固定 连接， 下驱动螺母与驱动轴下端的外螺纹转动连 接。 本发明结构简单， 制作成本低，

3、现场安装和更 换非常容易， 便于维护。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 112012689 A 2020.12.01 CN 112012689 A 1.一种油田验封仪器用封堵装置， 包括仪器本体 （1） ， 仪器本体 （1） 为圆柱形， 仪器本体 （1） 轴心设有驱动轴 （2） ， 驱动轴 （2） 上下两端均设有外螺纹 （3） ； 其特征在于： 仪器本体 （1） 中部外圆套有密封座 （4） ， 密封座 （4） 经螺钉 （5） 与仪器本体 （1） 固定连接； 密封座 （4） 上方的 仪器本体 （1） 外圆套有上驱动套 （6） ， 上驱动套 （6） 下端套有O形圈 （7） ， 上驱动套

4、 （6） 顶部经 螺钉 （5） 与上驱动螺母 （8） 固定连接， 上驱动螺母 （8） 与驱动轴 （2） 上端的外螺纹 （3） 转动连 接； 密封座 （4） 下方的仪器本体 （1） 外圆套有下驱动套 （9） ， 下驱动套 （9） 上端套有O形圈 （7） ， 下驱动套 （9） 底部经螺钉 （5） 与下驱动螺母 （10） 固定连接， 下驱动螺母 （10） 与驱动轴 （2） 下 端的外螺纹 （3） 转动连接。 2.根据权利要求1所述油田验封仪器用封堵装置， 其特征在于： 所述驱动轴 （2） 上下两 端的外螺纹 （3） 旋向相反。 3.根据权利要求1所述油田验封仪器用封堵装置， 其特征在于： 所述上驱动

5、套 （6） 下端 和下驱动套 （9） 上端均设有弧形锥面 （11） ， O形圈 （7） 套在弧形锥面 （11） 上； 弧形锥面 （11） 是 由远离密封座 （4） 的大直径1圆弧面 （12） 与靠近密封座 （4） 的小直径2圆弧面 （13） 形成 的过渡圆弧面。 4.根据权利要求1所述油田验封仪器用封堵装置， 其特征在于： 所述O形圈 （7） 为符合国 家标准的O形密封圈。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112012689 A 2 一种油田验封仪器用封堵装置 技术领域 0001 本发明涉及一种油田验封仪器用封堵装置， 属于井下仪器结构技术领域。 背景技术 0002 井下验封仪器用于判断油田

6、注水井配水器两端封隔器密封是否良好， 在油田注水 井常规测试工作中的应用非常广泛。 该类仪器的工作原理是利用封堵机构堵住配水器注水 口两端， 将该注水层地层压力与油管内的压力隔离开来。 验封仪主机上带有双通道压力测 试单元， 一个通道监测配水器上层即油管内压力的变化情况， 另一个通道监测注水口处即 注水地层的压力值变化情况。 此时通过井口阀门调节注水压力变化， 油管内压力应跟随此 变化， 而注水地层的压力值则不受此影响， 这是封隔器密封性能良好时的表现。 如果封隔器 密封失效， 则注水地层的压力值会跟随油管压力值的变化而同步变化， 两条曲线会基本重 合。 0003 在验封仪器中， 封堵机构是最

7、主要的功能部件， 现有技术的封堵装置都是利用传 动机构压缩特制的橡胶皮碗， 通过橡胶皮碗的变形来封隔配水器注水口与油管之间的连通 空间， 以便后续注水层与油管两路压力的独立测量。 在现场使用过程中， 橡胶皮碗属于易损 件， 需要经常更换。 但是由于橡胶皮碗结构复杂， 属于非标件， 需要加工复杂的模压工具来 进行加工， 成本较高。 同时由于安装和固定橡胶皮碗的结构较复杂， 相应的安装和更换均比 较困难。 因此现有技术仍存在不足， 有待进一步改进。 发明内容 0004 本发明的目的在于， 提供一种油田验封仪器用封堵装置， 以采用标准化的O形密封 圈作为密封件， 从而简化封堵装置安装结构， 使现场安

8、装和更换变得容易， 并使现场使用和 维护均变得方便， 从而克服现有技术存在的不足。 0005 为实现上述目的， 本发明采用如下技术方案： 本发明的一种油田验封仪器用封堵装置， 包括仪器本体； 仪器本体为圆柱形， 仪器本体 轴心设有驱动轴， 驱动轴上下两端均设有外螺纹； 仪器本体中部外圆套有密封座， 密封座经 螺钉与仪器本体固定连接； 密封座上方的仪器本体外圆套有上驱动套， 上驱动套下端套有O 形圈， 上驱动套顶部经螺钉与上驱动螺母固定连接， 上驱动螺母与驱动轴上端的外螺纹转 动连接； 密封座下方的仪器本体外圆套有下驱动套， 下驱动套上端套有O形圈， 下驱动套底 部经螺钉与下驱动螺母固定连接，

9、下驱动螺母与驱动轴下端的外螺纹转动连接。 0006 前述油田验封仪器用封堵装置中， 所述驱动轴上下两端的外螺纹旋向相反。 0007 前述油田验封仪器用封堵装置中， 所述上驱动套下端和下驱动套上端均设有弧形 锥面， O形圈套在弧形锥面上； 弧形锥面是由远离密封座的大直径1圆弧面和靠近密封座 的小直径2圆弧面形成的过渡圆弧面。 0008 前述油田验封仪器用封堵装置中， 所述O形圈为符合国家标准的O形密封圈。 0009 由于采用了上述技术方案， 本发明与现有技术相比， 本发明封堵装置用的O形圈为 说明书 1/3 页 3 CN 112012689 A 3 常见的O形密封圈， 属于标准件， 密封件容易采

10、购和制造， 成本大大降低。 同时采用O形圈作 为密封件简化了装置结构， 使得现场安装和更换变得非常容易， 方便了现场使用和维护。 本 发明特别适用于油田注水井用验封类仪器的设计和使用。 附图说明 0010 图1是本发明初始状态时的结构示意图； 图2是本发明封堵状态时的结构示意图； 图3是上驱动套底部的弧形锥面处初始状态时的局部放大图； 图4是上驱动套底部的弧形锥面处封堵状态时的局部放大图。 0011 附图中的标记为： 1-仪器本体、 2-驱动轴、 3-外螺纹、 4-密封座、 5-螺钉、 6-上驱动 套、 7-O形圈、 8-上驱动螺母、 9-下驱动套、 10-下驱动螺母、 11-弧形锥面、 12

11、-大直径1圆弧 面、 13-小直径2圆弧面。 具体实施方式 0012 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。 0013 本发明的一种油田验封仪器用封堵装置， 如图1图4所示， 包括仪器本体1； 仪器 本体1为圆柱形， 仪器本体1轴心设有驱动轴2， 驱动轴2上下两端均设有外螺纹3； 仪器本体1 中部外圆套有密封座4， 密封座4经螺钉5与仪器本体1固定连接； 密封座4上方的仪器本体1 外圆套有上驱动套6， 上驱动套6下端套有O形圈7， 上驱动套6顶部经螺钉5与上驱动螺母8固 定连接， 上驱动螺母8与驱动轴2上端的外螺纹3转动连接； 密封座4下方的仪器本体1外圆套 有下驱动套9， 下驱动套

12、9上端套有O形圈7， 下驱动套9底部经螺钉5与下驱动螺母10固定连 接， 下驱动螺母10与驱动轴2下端的外螺纹3转动连接。 驱动轴2上下两端的外螺纹3旋向相 反； 当驱动轴2正向旋转时， 上驱动螺母8与下驱动螺母10相对移动； 当驱动轴2反向旋转时， 上驱动螺母8与下驱动螺母10相背移动。 上驱动套6下端和下驱动套9上端均设有弧形锥面 11； 弧形锥面11是由远离密封座4的大直径1圆弧面12与靠近密封座4的小直径2圆弧面 13形成的过渡圆弧面， 大直径1圆弧面12的直径1大于小直径2圆弧面13的直径2； O 形圈7套在弧形锥面11上； 初始状态时， 两个O形圈7如图3所示均位于弧形锥面11的小

13、直径 2圆弧面13处， 封堵状态时， 如图4所示两个O形圈7在上驱动套6和下驱动套9的推动下被 推至弧形锥面11的大直径1圆弧面12处。 通过上下两个O形圈7将配水器注水口上下两端 封堵。 O形圈7为符合国家标准的O形密封圈。 0014 具体实施时； 在验封类仪器中电机的正反转驱动下， 通过驱动轴2带动上驱动螺母8和下驱动螺母10 下驱动套9同时相对运动， 分别带动上驱动套6和下驱动套9也同时相对运动， 将O形圈7从初 始状态弧形锥面11最小直径处推至封堵状态弧形锥面11的大直径1圆弧面12处。 O形圈7 在弧形锥面11的小直径2圆弧面13处时， O形圈7未受到拉伸和压缩， O形圈7外径与仪器

14、外 径一样。 在O形圈7被推至弧形锥面11最大直径处的过程中， O形圈7在驱动套和密封座4的挤 压下被压缩， 使O形圈7外径变大， 最终将该层注水地层与油管之间封隔开来。 0015 由于采用了上述技术方案， 本发明封堵装置用的O形圈为常见的O形密封圈， 属于 标准件， 密封件容易采购和制造， 成本大大降低。 同时采用O形圈作为密封件简化了装置结 说明书 2/3 页 4 CN 112012689 A 4 构， 使得现场安装和更换变得非常容易， 方便了现场使用和维护。 本发明适用于油田注水井 用验封类仪器的设计。 说明书 3/3 页 5 CN 112012689 A 5 图1 说明书附图 1/4 页 6 CN 112012689 A 6 图2 说明书附图 2/4 页 7 CN 112012689 A 7 图3 说明书附图 3/4 页 8 CN 112012689 A 8 图4 说明书附图 4/4 页 9 CN 112012689 A 9