CN104141469B - 连续油管拖动分层压裂封隔器 - Google Patents

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Abstract

连续油管拖动分层压裂封隔器，属于油田开发中压裂封隔器领域，包括上接头、心轴、下接头；在上接头的下方连接旁通接头；在旁通接头的外侧套置旁通套筒，旁通套筒的上端与旁通套筒端盖连接；旁通套筒下部内螺纹连接心轴，在旁通套筒下部外螺纹连接规环；在心轴外侧、于规环下方套置胶筒；在胶筒下端的心轴外周设置锥体；在锥体下方的心轴外侧设置卡瓦总成，卡瓦总成包括卡瓦座、卡瓦体、卡瓦，在卡瓦座的下方设置换位环套筒，在换位环套筒与心轴之间设有换位环，在换位环内设有换位销钉；沿心轴的高度方向、于心轴周壁上间隔设有换位长槽和换位短槽；换位环套筒的下端与下接头的上端连接。本发明结构合理、使用方便，使用范围广。

Description

连续油管拖动分层压裂封隔器
技术领域
本发明属于油田开发中压裂封隔器领域，特别是涉及一种连续油管压裂封隔器。
背景技术
在油田现有的压裂封隔器中，主要有旋转管柱机械加压座封的压裂封隔器、上提下放机械加压坐封的压裂封隔器、投球液压座封的压裂封隔器和液压座封的压裂封隔器四种。这些封隔器的不足之处是：由于连续油管不能旋转及加大的坐封负荷，旋转管柱及上提下放机械加压座封的压裂封隔器不能用于连续油管中，且这两类封隔器多次重复坐封可靠性差；投球液压座封压裂封隔器不能多次重复坐封；液压座封压裂封隔器，因压后反排吐砂，压裂砂易砂埋管柱而卡管柱。因而，设计一种适用于连续油管拖动分层或分段压裂封隔器。
发明内容
本发明目的在于针对以上问题，提供一种结构合理、使用方便的连续油管拖动分层压裂封隔器。
本发明包括上接头、心轴、下接头；在所述上接头内设有环形支撑抬肩，在所述环形支撑抬肩上方设有钢球，在所述钢球上方设置球罩，所述球罩与上接头连接；在上接头的下方连接旁通接头，所述旁通接头上设有若干个径向旁通孔；在所述旁通接头的外侧套置旁通套筒，所述旁通套筒上设有剪销，所述剪销的一端插入旁通接头的环形槽内，一端螺纹连接在旁通套筒上，所述旁通套筒上设有若干个径向孔；所述旁通套筒的上端与旁通套筒端盖连接；在旁通接头下部外周设有第一组密封装置，所述第一组密封装置外径与旁通套筒下部内孔孔径相同；
在所述旁通套筒下部内螺纹连接心轴，在所述旁通套筒下部外螺纹连接规环；在心轴外侧、于规环下方套置胶筒；在所述胶筒下端的心轴外周设置锥体，所述锥体的上部内周设有环形凸起，所述心轴上设有环形凸台，所述锥体通过环形凸起套挂在心轴的环形凸台上；在所述心轴下端外周设置第二组密封装置；
在所述锥体下方的心轴外侧设置卡瓦总成，所述卡瓦总成包括卡瓦座、卡瓦体、卡瓦，所述卡瓦体紧贴心轴外侧壁设置且下部与卡瓦座螺纹连接，卡瓦体上端设有环形凹槽，在所述环形凹槽内设置卡瓦箍，所述卡瓦体外侧轴向上设有卡瓦槽，在卡瓦槽内设置卡瓦；所述卡瓦下端具有一延伸部，所述延伸部设置在卡瓦座上方的内环内，在所述卡瓦与卡瓦体之间设置复位弹簧，在所述卡瓦上部外侧设有倒齿，所述卡瓦上部内侧面为与锥体的外侧面配合的斜面；
在所述卡瓦座的下方设置换位环套筒，在所述换位环套筒与心轴之间设有换位环，在所述换位环内设有换位销钉；沿心轴的高度方向、于心轴周壁上间隔设有换位长槽和换位短槽，所述换位销钉的内端插置在换位槽内，可根据提拉和下压管柱在换位长槽和换位短槽之间旋转换位；所述换位环套筒的下端与下接头的上端连接，下接头内孔孔径与心轴下端第二组密封装置外径相同形成密封；在所述上接头与旁通套筒端盖之间、旁通套筒端盖与旁通套筒之间、上接头与旁通接头之间、旁通套筒与心轴之间分别设置密封圈。
本发明将封隔器接于连续油管下端入井，环空液体经反洗井孔进入连续油管内，便于封隔器的下入；封隔器下到坐封位置时，上提管柱，换位销钉换位到心轴的换位长槽内，下放油管，并缓慢加压，封隔器胶筒下移，推动锥体下移，锥体撑开卡瓦，紧贴套管壁支撑，继续加压，使得胶筒压缩膨胀密封套管与封隔器之间的间隙，第二组密封装置插入下接头与之配合的密封孔内，当坐封压力大于剪销剪切强度时，剪销剪断，第一组密封装置插入旁通套筒下部与之配合的中心孔内，关闭心轴中心孔；水力喷射射孔作业时，油管内的压力高于环控压力，钢球坐在上接头内的环形抬肩上，形成密封；当需要反洗井时，环空压力高于油管内压力，钢球被推起来，形成循环通道。作业完成后，上提管柱，胶筒收缩，卡瓦复位，换位销钉回到换位槽短槽内。第一次作业完成后，上提油管到另一位置，重复上述操作，完成多次作业。本发明结构紧凑、坐封加压负荷小，符合连续油管作业；坐封解封都是上提下放，适合水平井作业；一次入井多次坐封，能够达到多层压裂目的；更换不同的胶筒以适合不同的温度和套管范围，使用范围广。
本发明所述第一组密封装置包括压环、压帽、支撑环，所述压帽螺纹连接在旁通接头的下端，所述压环设置在压帽上方，所述支撑环设置在压环的上方，在压环和支撑环之间设置若干个“V”形密封圈；在所述支撑环上方的旁通接头外周还设有至少一道环形燕尾槽，在每道所述的环形燕尾槽内分别设置“O”形密封圈。
本发明所述第二组密封装置包括密封环压帽，所述密封环压帽螺纹连接在心轴下端；在所述密封环压帽上方设置密封圈环，在所述密封环压帽和密封圈环之间设置密封环。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A部放大图。
图3为图1的B部放大图。
图4为图1的C部放大图。
图5为图1的D部放大图。
图6为本发明心轴的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6所示，本发明包括上接头1、心轴2、下接头3；在上接头1内设有环形支撑抬肩1-1，在环形支撑抬肩1-1上方设有钢球4，在钢球4上方设置球罩5，球罩5与上接头1连接；在上接头1的下方连接旁通接头6，在旁通接头6的外侧套置旁通套筒7，旁通套筒7中部沿圆周方向设有若干个径向孔7-1（旁通反洗井孔），在径向孔7-1上方的旁通套筒7上设有若干个剪销8，剪销8一端插入旁通接头6上的环形凹槽6-1内，一端螺纹连接在旁通套筒7上；旁通套筒7的上端与旁通套筒端盖9连接，旁通套筒端盖9设置于旁通接头6的上方、于旁通套筒7与上接头1之间；在旁通接头6中部设有若干个径向旁通孔6-2，在旁通接头6下部外周设有压环10、压帽11、支撑环12，压帽11螺纹连接在旁通接头7的下端，压环10设置在压帽11上方，支撑环12设置在压环10的上方，在压环10和支撑环12之间设置若干个“V”形密封圈13；在支撑环12上方的旁通接头7外周还设有至少一道环形燕尾槽14，在每道环形燕尾槽14内分别设置“O”形密封圈15。
在旁通套筒7下部内螺纹连接心轴2，在旁通套筒7下部外螺纹连接规环16；在心轴2外侧、于规环16下方套置胶筒17；在胶筒17下端的心轴2外周设置锥体18，锥体18的上部内周设有环形凸起18-1，心轴2上设有环形凸台2-1，锥体18通过环形凸起套挂在心轴2的凸台2-1上，在心轴2下端外周设置密封环压帽20，密封环压帽20螺纹连接在心轴2下端；在密封环压帽20上方设置密封圈环21，在密封环压帽20和密封圈环21之间设置密封环22。
在锥体18下方的心轴2外侧设置卡瓦总成，卡瓦总成包括卡瓦座23、卡瓦体24、卡瓦25，卡瓦体24紧贴心轴2外侧壁设置，且下部与卡瓦座23螺纹连接，卡瓦体24上端设有环形凹槽24-1，环形凹槽24-1内设有卡瓦箍34，卡瓦体24外侧轴向上设有卡瓦槽24-2，卡瓦槽24-2内设有卡瓦25；卡瓦25下端具有一延伸部25-1，所述延伸部25-1设置在卡瓦座上方的内环23-1内，在卡瓦25与卡瓦体24之间设置复位弹簧26，在卡瓦25上部外侧设有倒齿25-2，卡瓦25上部内侧面分别为与锥体18的外侧面配合的斜面。
在卡瓦座23的下方设置换位环套筒27，在换位环套筒27与心轴2之间设有换位环28，在换位环28内设有换位销钉29；沿心轴2的高度方向、于心轴2周壁上间隔设有换位长槽30、过渡槽33、换位短槽31，过渡槽33与换位长槽30、过渡槽33与换位短槽31之间分别通过斜槽34连通；换位销钉29的内端插在换位槽内，可根据提拉和下压管柱在换位长槽30和换位短槽31之间旋转换位；换位环套筒27的下端与下接头3的上端连接；在上接头1与旁通套筒端盖9之间、旁通套筒端盖9与旁通套筒7之间、上接头1与旁通接头6之间、旁通套筒7与心轴2之间分别设置密封圈32。

Claims (3)

1.连续油管拖动分层压裂封隔器，包括上接头、心轴、下接头；其特征在于：在所述上接头内设有环形支撑抬肩，在所述环形支撑抬肩上方设有钢球，在所述钢球上方设置球罩，所述球罩与上接头连接；在上接头的下方连接旁通接头，所述旁通接头上设有若干个径向旁通孔；在所述旁通接头的外侧套置旁通套筒，所述旁通套筒上设有剪销，所述剪销的一端插入旁通接头的环形槽内，一端螺纹连接在旁通套筒上，所述旁通套筒上设有若干个径向孔；所述旁通套筒的上端与旁通套筒端盖连接；在旁通接头下部外周设有第一组密封装置，所述第一组密封装置外径与旁通套筒下部内孔孔径相同；
在所述旁通套筒下部内螺纹连接心轴，在所述旁通套筒下部外螺纹连接规环；在心轴外侧、于规环下方套置胶筒；在所述胶筒下端的心轴外周设置锥体，所述锥体的上部内周设有环形凸起，所述心轴上设有环形凸台，所述锥体通过环形凸起套挂在心轴的环形凸台上；在所述心轴下端外周设置第二组密封装置；
在所述锥体下方的心轴外侧设置卡瓦总成，所述卡瓦总成包括卡瓦座、卡瓦体、卡瓦，所述卡瓦体紧贴心轴外侧壁设置且下部与卡瓦座螺纹连接，卡瓦体上端设有环形凹槽，在所述环形凹槽内设置卡瓦箍，所述卡瓦体外侧轴向上设有卡瓦槽，在卡瓦槽内设置卡瓦；所述卡瓦下端具有一延伸部，所述延伸部设置在卡瓦座上方的内环内，在所述卡瓦与卡瓦体之间设置复位弹簧，在所述卡瓦上部外侧设有倒齿，所述卡瓦上部内侧面为与锥体的外侧面配合的斜面；
在所述卡瓦座的下方设置换位环套筒，在所述换位环套筒与心轴之间设有换位环，在所述换位环内设有换位销钉；沿心轴的高度方向、于心轴周壁上间隔设有换位长槽和换位短槽，所述换位销钉的内端插置在换位槽内，可根据提拉和下压管柱在换位长槽和换位短槽之间旋转换位；所述换位环套筒的下端与下接头的上端连接，下接头内孔孔径与心轴下端第二组密封装置外径相同形成密封；在所述上接头与旁通套筒端盖之间、旁通套筒端盖与旁通套筒之间、上接头与旁通接头之间、旁通套筒与心轴之间分别设置密封圈。
2.根据权利要求1所述的连续油管拖动分层压裂封隔器，其特征在于：所述第一组密封装置包括压环、压帽、支撑环，所述压帽螺纹连接在旁通接头的下端，所述压环设置在压帽上方，所述支撑环设置在压环的上方，在压环和支撑环之间设置若干个“V”形密封圈；在所述支撑环上方的旁通接头外周还设有至少一道环形燕尾槽，在每道所述的环形燕尾槽内分别设置“O”形密封圈。
3.根据权利要求1所述的连续油管拖动分层压裂封隔器，其特征在于：所述第二组密封装置包括密封环压帽，所述密封环压帽螺纹连接在心轴下端外侧；在所述密封环压帽上方设置密封圈环，在所述密封环压帽和密封圈环之间设置密封环。
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