CN106194100A - 一种可控式扩张封隔器 - Google Patents

Abstract

一种扩张式封隔器，上接头与上中心管间、上接头与上压帽间、胶筒与上下压帽间均螺纹连接，下压帽的下部内螺纹上连接挡帽，挡帽能在下中心管上的凹槽内滑动。筛管位于下中心管内与上中心管的下端面接触，并开有供液体通过的筛缝。钢球与控制滑套的密封斜面接触，控制滑套位于上中心管和下中心管的内腔内。控制剪钉的螺纹部分与下中心管上的螺纹孔连接，其台阶位于控制滑套的槽内。密封滑套套在下中心管上与下中心管的台阶接触密封。压簧的一端压在密封滑套的下端面，另一端压在下接头的上端面上。上接头与上压帽间、控制滑套分别与上下中心管间、密封滑套与下中心管间均用O形圈密封。所述封隔器能防砂，便于胶筒收缩，并用于大斜度井或水平井中。

Description

一种可控式扩张封隔器

技术领域

本发明涉及一种用于油田封隔器技术领域，尤其涉及用于油田大斜度井、水平井井下一次管柱坐封桥塞或丢手封隔器，并试验桥塞或丢手封隔器密封性能的可控式扩张封隔器。

背景技术

目前，在油田井下作业过程中，经常要下桥塞或丢手封隔器来封堵某一层位或多个层位，其中，扩张式封隔器是常用的封堵工具。

油田注水用的扩张式封隔器是通过，在胶筒内压力高于胶筒外压力时胶筒的向外扩张，来实现油套管环形空间的密封。当要把扩张式封隔器从井内起出时，需要胶筒内压力等于或小于胶筒外压力，使胶筒收缩。为了使胶筒内外压力变化，扩张式封隔器设有注入通道，但目前的注入通道容易被砂子或杂物堵塞，出现胶筒不能扩张和收缩的问题。造成油田分层注水井不能按配注量要求定量注水，使其有的层注水量超出配注量，有的层注水量不够，成为欠注层，达不到油田注水开发的合理效益。当胶筒不能收缩时，注水井无法进行洗井作业，造成注水效果不好。胶筒不能收缩时，还会出现卡管柱的问题，修井作业时无法提出注水管柱，需要解卡作业，增加作业费用。

另外，在桥塞或丢手封隔器坐封后通常要试验桥塞或丢手封隔器的密封性能，而桥塞或丢手封隔器上面通常都有层位，在直井或斜度比较小的井中可以将机械坐封式封隔器接在桥塞或丢手封隔器的上面，先坐封要试验的桥塞或丢手封隔器，桥塞或丢手封隔器丢手后将管柱上提一定距离，再坐封机械坐封式封隔器封堵桥塞或丢手封隔器上面的层位，对桥塞或丢手封隔器密封性能进行试验。而在大斜度井和水平井中机械坐封式封隔器就无法使用，在这种情况下只有提出丢手管柱，重新下非机械坐封式封隔器来试验桥塞或丢手封隔器的密封性能，这样就使作业费用增加，作业工期延长。

本发明的目的就在于提供一种能够防砂的，便于胶筒回缩的，且能用于油田大斜度井、水平井井下一次管柱坐封桥塞或丢手封隔器，并试验桥塞或丢手封隔器密封性能的扩张封隔器。

发明内容

鉴于现有技术中存在上述技术问题，本发明采用钢球与滑套结合的方式控制扩张式封隔器与桥塞或丢手封隔器的坐封，以便扩张式封隔器能用于大斜度井或水平井中；采用在注入通道设置筛管结构来实现防砂的功能，避免砂土或杂物进入扩张式封隔器；采用挡帽和滑槽结构来避免胶筒扩张过度，难以收缩。

本发明所述的扩张式封隔器采用如下技术方案：上接头与上中心管螺纹连接，上压帽、胶筒、下压帽套在上中心管上，上接头与上压帽螺纹连接，上接头的密封槽内设有O形圈，使上接头与上压帽内圆面接触密封，胶筒的两端分别与上压帽、下压帽螺纹连接，下压帽的下部内螺纹上连接挡帽，挡帽可以在下中心管外圆面上的凹槽内上下滑动。筛管位于下中心管内与上中心管的下端面接触，筛管上开有供液体通过的筛缝。钢球位于上中心管内与控制滑套的密封斜面接触，控制滑套位于上中心管和下中心管螺纹连接后形成的内腔内，控制滑套外圆面上、下密封槽内设有O形圈，使控制滑套分别与上中心管、下中心管内圆面接触密封。控制剪钉的螺纹部分与下中心管上的螺纹孔连接，控制剪钉的台阶位于控制滑套的外圆面的槽内。密封滑套套在下中心管上与下中心管的台阶接触密封，密封滑套内圆面上的密封槽内设有O形圈，使密封滑套与下中心管外圆面接触密封。压簧套在下中心管上，一端压在密封滑套的下端面，另一端压在与下中心管螺纹连接的下接头的上端面上。

本发明所述的扩张式封隔器中，钢球取出时，扩张式封隔器与下面连接的桥塞或丢手封隔器之间是相联通的，向油管内加压，扩张式封隔器不坐封，桥塞或丢手封隔器坐封；而放入钢球后，扩张式封隔器与下面连接的桥塞或丢手封隔器之间是密封的，向油管内加压，扩张式封隔器才坐封。由于这种密封方式不是机械式密封，能够实现在大斜度井或水平井下的密封。

另外，扩张式封隔器坐封后，胶筒与下中心管之间的注入通道被打开，该注入通道首先是筛管，筛管上的筛缝能够将注入的液体中的砂土或杂物过滤，避免胶筒中进入砂土或杂物，从而达到按照配注量要求注水的目的。而且，下压帽上设置的挡帽只能在密封套的凹槽内上下滑动，限制了下压帽的运动范围，避免胶筒的过度扩张。

本发明的有益效果为：1、筛管过滤出砂土或杂物，防止其进入胶管中，避免出现分层注水不能控制的情况，；2、挡帽限制了下压帽滑动的行程，防止胶管过度扩张，避免因胶筒不能收缩使注水井无法洗井和卡管柱的情况；3、可用于油田大斜度井、水平井井下一次管柱坐封桥塞或丢手封隔器，并试验桥塞或丢手封隔器密封性能的可控式扩张封隔器。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明所述扩张式封隔器的结构示意图。

其中，1为上接头，2为O形圈，3为上压帽，4为上中心管，5为胶筒，6为下压帽，7为钢球，8为控制滑套，9为筛管，10为下中心管，11为挡帽，12为控制剪钉，13为密封滑套，14为压簧，15为下接头。

具体实施方式

如附图所示，上接头1与上中心管4螺纹连接，上压帽3、胶筒5、下压帽6套在上中心管4上，上接头1与上压帽3螺纹连接，上接头1的密封槽内设有O形圈2，使上接头1与上压帽3内圆面接触密封，胶筒5的两端分别与上压帽3、下压帽6螺纹连接，下压帽6的下部内螺纹上连接挡帽11，挡帽11可以在下中心管10外圆面上的凹槽内上下滑动。筛管9位于下中心管10内与上中心管4的下端面接触，筛管9上开有供液体通过的筛缝。钢球7位于上中心管4内与控制滑套8的密封斜面接触，控制滑套8位于上中心管4和下中心管10螺纹连接后形成的内腔内，控制滑套8外圆面上、下密封槽内设有O形圈2，使控制滑套8分别与上中心管4、下中心管10内圆面接触密封。控制剪钉12的螺纹部分与下中心管10上的螺纹孔连接，控制剪钉12的台阶位于控制滑套8的外圆面的槽内。密封滑套13套在下中心管10上与下中心管10的台阶接触密封，密封滑套13内圆面上的密封槽内设有O形圈2，使密封滑套与下中心管10外圆面接触密封。压簧14套在下中心管10上，一端压在密封滑套13的下端面，另一端压在与下中心管10螺纹连接的下接头15的上端面上。

使用时，先将扩张式封隔器内的钢球7取出，再将扩张式封隔器连接在桥塞或丢手封隔器上面，用油管将工具送至井下设计位置，用泵车向油管内打压，可控式扩张封隔器上的孔眼在控制滑套8密封下，液体通过可控式扩张封隔器的上中心管4、下中心管10时，扩张式封隔器不坐封，待桥塞或丢手封隔器坐封后，将油管上提一定距离，将取出的钢球7投入油管内，待钢球7至控制滑套8的密封斜面上时，开泵打压，当压力达一定值时，控制滑套8将控制剪钉12台阶剪断，控制滑套8下行至下接头15台阶处，此时钢球7和控制滑套8将下面通道堵死，筛管9的筛缝与下中心管10供液体通过的孔眼被打开，液体经筛管9的筛缝和下中心管10的孔眼进入胶筒5内腔，胶筒5扩张形成密封油套环形通道，此时液压力经过下中心管10的孔眼平衡了压簧14的压力。当压力继续增加时，液体通过下中心管10与密封套13之间的孔眼施压，当压力大雨压簧14的压力时，密封滑套13打开，液体进入了桥塞或丢手封隔器与可控式扩张封隔器之间的油套环形通道，此时即可试验桥塞或封隔器的密封性能。

Claims (1)

1.一种扩张式封隔器，其特征在于，所述扩张式封隔器的上接头与上中心管螺纹连接，上压帽、胶筒、下压帽套在上中心管上，上接头与上压帽螺纹连接，上接头的密封槽内设有O形圈，使上接头与上压帽内圆面接触密封，胶筒的两端分别与上压帽、下压帽螺纹连接，下压帽的下部内螺纹上连接挡帽，挡帽可以在下中心管外圆面上的凹槽内上下滑动；筛管位于下中心管内与上中心管的下端面接触，筛管上开有供液体通过的筛缝；钢球位于上中心管内与控制滑套的密封斜面接触，控制滑套位于上中心管和下中心管螺纹连接后形成的内腔内，控制滑套外圆面上、下密封槽内设有O形圈，使控制滑套分别与上中心管、下中心管内圆面接触密封；控制剪钉的螺纹部分与下中心管上的螺纹孔连接，控制剪钉的台阶位于控制滑套的外圆面的槽内；密封滑套套在下中心管上与下中心管的台阶接触密封，密封滑套内圆面上的密封槽内设有O形圈，使密封滑套与下中心管外圆面接触密封；压簧套在下中心管上，一端压在密封滑套的下端面，另一端压在与下中心管螺纹连接的下接头的上端面上。