CN105672934A - 液缸式密闭防蠕动封隔器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了液缸式密闭防蠕动封隔器,包括下中心管以及套在下中心管外壁的坐封胶筒,所述坐封胶筒上端设置有同样套在下中心管上的解封装置,还包括上中心管、锚定胶筒、液压锚定装置,所述上中心管通过承载短节与下中心管轴向连接,所述锚定胶筒套在上中心管外壁,所述液压锚定装置位于锚定胶筒下端且同样套在上中心管上。本发明一方面可以有效提高封隔器的防蠕动性能,延长封隔器使用寿命;另一方面减轻对套管的损害,降低大修风险。

Description

液缸式密闭防蠕动封隔器
技术领域
本发明涉及油田注水井分层注水开发用封隔器,具体地说是液缸式密闭防蠕动封隔器。
背景技术
注水是保持油层压力,实现油田稳产、提高油田开发效果的重要措施。对于多油层油田,为调整层间矛盾,控制原油含水的上升和提高原油采收率,需实施分层注水。封隔器作为分层注水工艺管柱的关键工具,其使用寿命是影响注水管柱的分层效果和管柱有效期的主要因素。
注水管柱在井内受温度和压力效应的影响,当注水井工作状态发生变化时,管柱在压力效应或温度效应作用下蠕动,严重影响了封隔器的密封效果,缩短了其使用寿命,甚至造成胶筒撕裂导致管柱失效。
为了降低管柱蠕动对封隔器的影响,目前通过配套水力锚、水力卡瓦等工具实现管柱的锚定,从而解决管柱蠕动问题。但这种方法容易损伤套管,且受高温、腐蚀、结垢的影响,后期检管作业存在大修风险,造成巨大的经济损失。
发明内容
本发明的目的在于提供液缸式密闭防蠕动封隔器,一方面可以有效提高封隔器的防蠕动性能,延长封隔器使用寿命;另一方面减轻对套管的损害,降低大修风险。
为了达成上述目的,本发明采用了如下技术方案,液缸式密闭防蠕动封隔器,包括下中心管以及套在下中心管外壁的坐封胶筒,所述坐封胶筒上端设置有同样套在下中心管上的解封装置,还包括上中心管、锚定胶筒、液压锚定装置,所述上中心管通过承载短节与下中心管轴向连接,所述锚定胶筒套在上中心管外壁,所述液压锚定装置位于锚定胶筒下端且同样套在上中心管上。
所述坐封胶筒两端设置挡碗,所述液压锚定装置包括液缸套、液缸活塞,所述液缸套上端与锚定胶筒下端的挡碗连接,下端则通过连接件与承载短节连接,所述液缸套内部形成密闭的活塞腔,活塞腔内设置液缸活塞。
所述锚定胶筒上端的挡碗通过滑套与上接头连接,所述上中心管的上端也与上接头连接。
所述解封装置包括洗井套、解封活塞、密封接头、密闭环、弹簧,所述密封接头套在下中心管外壁,在密封接头中部设置一圈圆环凸台,该凸台的上下端分别用滑动密封方式连接洗井套和密封挡套,所述洗井套内部设置解封活塞,所述密封挡套内部设置密封环,所述密封环下端通过弹簧连接坐封胶筒的上端。
所述坐封胶筒下端且下中心管外壁连接有下接头,下接头外壁设置挡套,挡套下端设置挡环。
相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:
该封隔器主要由软锚定机构、解封机构及坐封机构三部分构成。注水时,高压流体经过上中心管液压孔推动液缸活塞上行,压缩液缸内的液压油使锚定胶筒发生径向鼓胀紧贴套管,从而锚定管柱;同时高压流体经过下中心管液压孔使坐封胶筒发生径向鼓胀,密封油套环空。
停注时,锚定胶筒回收,解除锚定状态;密闭机构在弹簧的推动下与密封接头接触密封,将压力液锁住,密封胶筒不回收,仍处于密封状态。反洗井时,解封活塞在液压作用下,推动压环下行,压缩弹簧,开启进液通道,锁住的压力液流出,坐封胶筒解封。
封隔器上设置有软锚定机构,提高了封隔器的防蠕动性能,防止了管柱蠕动,减轻了对套管的损坏,延长了封隔器的使用寿命;软锚定机构的液缸内部灌满液压油,减少了地层流体的腐蚀结垢影响,提高解卡的可靠性,有效避免了大修的风险;同时,独特的液缸设计使得即使锚定胶筒损坏,液压油漏失,仍不影响封隔器的分层效果;坐封机构为密闭机构,停注时不解封,有效避免了层间窜的发生。
附图说明
图1为本发明的液缸式密闭防蠕动封隔器的结构示意图。
图中:1—上接头;2—滑套;3—挡碗;4—上中心管;5—锚定胶筒;6—液缸套;7—液缸活塞;8—连接件;9—承载短节;10—洗井套;11—解封活塞;12—密封接头;13—密闭环;14—弹簧;15—下中心管;16—坐封胶筒;17—挡套;18—挡环;19—下接头。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容,配合附图说明如下,然而附图仅提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。
如图1所示,液缸式密闭防蠕动封隔器,包括下中心管15以及套在下中心管外壁的坐封胶筒16,所述坐封胶筒上端设置有同样套在下中心管上的解封装置,还包括上中心管4、锚定胶筒5、液压锚定装置,所述上中心管通过承载短节9与下中心管轴向连接,所述锚定胶筒套在上中心管外壁,所述液压锚定装置位于锚定胶筒下端且同样套在上中心管上。所述坐封胶筒两端设置挡碗3,所述液压锚定装置包括液缸套6、液缸活塞7,所述液缸套上端与锚定胶筒下端的挡碗连接,下端则通过连接件8与承载短节连接,所述液缸套内部形成密闭的活塞腔,活塞腔内设置液缸活塞。所述锚定胶筒上端的挡碗通过滑套2与上接头1连接,所述上中心管的上端也与上接头连接。
所述解封装置包括洗井套10、解封活塞11、密封接头12、密闭环13、弹簧14,所述密封接头套在下中心管外壁,在密封接头中部设置一圈圆环凸台,该凸台的上下端分别用滑动密封方式连接洗井套和密封挡套,所述洗井套内部设置解封活塞11,所述密封挡套内部设置密封环13,所述密封环下端通过弹簧连接坐封胶筒的上端。所述坐封胶筒下端且下中心管外壁连接有下接头19,下接头外壁设置挡套17,挡套下端设置挡环18。
工作过程:上接头1与滑套2、上中心管4连接;挡碗3与锚定胶筒5连接;液缸活塞6安装于液缸套7及上中心管4形成的环形空间内;连接件8与洗井套10由承载短节9连接;解封活塞11安装于洗井活塞10与下中心管15之间的环形空间内;密闭环13安装于密封接头12与弹簧14之间;坐封胶筒16安装于下中心管15外;挡套17、挡环18与下接头19通过螺纹连接。连接油管,下至设计深度。注水时,油管液压经上中心管液压孔推动液缸活塞上行压缩液压油,使锚定胶筒紧贴套管,锚定管柱;同时油管液压经下中心管液压孔使坐封胶筒坐封。停注时,锚定胶筒在自身弹性力作用下,回收解除锚定状态;在液压及弹簧力的作用下,密封机构(密封接头、密闭环、弹簧)关闭进液通道,坐封胶筒始终处于膨胀密封状态,不会收回。反洗井时,解封活塞在液压作用下,推动密闭环下行,压缩弹簧,打开进液通道,使封隔器胶筒解封。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,非用以限定本发明的专利范围,其他运用本发明的专利精神的等效变化,均应俱属本发明的专利范围。

Claims (5)

1.液缸式密闭防蠕动封隔器,包括下中心管以及套在下中心管外壁的坐封胶筒,所述坐封胶筒上端设置有同样套在下中心管上的解封装置,其特征在于,还包括上中心管、锚定胶筒、液压锚定装置,所述上中心管通过承载短节与下中心管轴向连接,所述锚定胶筒套在上中心管外壁,所述液压锚定装置位于锚定胶筒下端且同样套在上中心管上。
2.根据权利要求1所述的液缸式密闭防蠕动封隔器,其特征在于,所述坐封胶筒两端设置挡碗,所述液压锚定装置包括液缸套、液缸活塞,所述液缸套上端与锚定胶筒下端的挡碗连接,下端则通过连接件与承载短节连接,所述液缸套内部形成密闭的活塞腔,活塞腔内设置液缸活塞。
3.根据权利要求2所述的液缸式密闭防蠕动封隔器,其特征在于,所述锚定胶筒上端的挡碗通过滑套与上接头连接,所述上中心管的上端也与上接头连接。
4.根据权利要求1所述的液缸式密闭防蠕动封隔器,其特征在于,所述解封装置包括洗井套、解封活塞、密封接头、密闭环、弹簧,所述密封接头套在下中心管外壁,在密封接头中部设置一圈圆环凸台,该凸台的上下端分别用滑动密封方式连接洗井套和密封挡套,所述洗井套内部设置解封活塞,所述密封挡套内部设置密封环,所述密封环下端通过弹簧连接坐封胶筒的上端。
5.根据权利要求1所述的液缸式密闭防蠕动封隔器,其特征在于,所述坐封胶筒下端且下中心管外壁连接有下接头,下接头外壁设置挡套,挡套下端设置挡环。
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