防皮碗磨损的皮碗封隔压裂管串
技术领域
本发明涉及皮碗封隔压裂管串技术领域,是一种防皮碗磨损的皮碗封隔压裂管串。
背景技术
油田常用的皮碗封隔器为自封式,通过井下压力作用于皮碗封隔器的皮碗上,使皮碗撑起后与套管的过盈配合来实现封隔器的密封;因此在下入过程中,由于阻力的存在,皮碗封隔器的皮碗部分同样也会受到阻力的作用撑起,并与套管内壁之间产生磨损,容易刮坏皮碗部分,使皮碗封隔器失去密封性,导致坐封失效。
发明内容
本发明提供了一种防皮碗磨损的皮碗封隔压裂管串,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决皮碗封隔器,在下入过程中易磨损,导致皮碗封隔器坐封失效的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种防皮碗磨损的皮碗封隔压裂管串,包括连接油管、锚固装置、泄压隔绝阀、皮碗封隔器和捕球筒;在连接油管上固定安装有锚固装置;在连接油管的下端连通固定安装有泄压隔绝阀,在泄压隔绝阀的下端连通固定安装有皮碗封隔器,在皮碗封隔器的下端连通固定安装有捕球筒,在捕球筒的筒壁上设有压裂侧孔;泄压隔绝阀包括阀体、滑套和球座;阀体的上端与连接油管固定安装在一起;阀体的下端与皮碗封隔器固定安装在一起;连接油管、阀体、泄压隔绝阀、皮碗封隔器和捕球筒的内部相通并形成压裂液输送通道;在阀体内设有轴向移动限位槽,在轴向移动限位槽下部的阀体上圆周分布有至少一个泄压孔,在轴向移动限位槽内置有能沿轴向移动限位槽下移后将泄压孔封堵的滑套,滑套通过第一剪切销钉固定安装在轴向移动限位槽的上部内;在滑套的下部内通过第二剪切销钉固定安装有球座,第二剪切销钉的压力等级大于第一剪切销钉的压力等级。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述皮碗封隔器和捕球筒之间可连通固定安装有扶正器。
上述扶正器可采用弹性扶正器;弹性扶正器包括中心筒、固定环、移动环和弓形弹片;在中心筒外设有一个固定环和一个移动环;固定环固定安装在中心筒的上部外;移动环套装在固定环下方的中心筒外,在固定环和移动环上圆周固定安装有至少三个弓形弹片;中心筒的上端与皮碗封隔器的下端固定连接在一起;中心筒的下端与捕球筒固定连接在一起。
上述弓形弹片可包括上侧的上竖直连接段、中部弓形扶正段和下侧的下竖直连接段;在固定环的下端和移动环的上端分别设有相互对应的弹片插槽;弓形弹片的上竖直连接段置于固定环的弹片插槽内,并通过上锁钉与固定环固定安装在一起;弓形弹片的下竖直连接段置于移动环的弹片插槽内,并通过下锁钉与移动环固定安装在一起;或/和,在中心筒的下端和捕球筒的上端分别设有外螺纹,中心筒与捕球筒通过内螺纹接头固定安装在一起;或/和,中心筒的上侧外设有固定环限位台,在固定环限位台下侧的中心筒上设有外螺纹,固定环通过螺纹固定安装在中心筒上,固定环的上端顶在固定环限位台底部;在固定环限位台处的中心筒内设有螺纹,中心筒的上端通过螺纹与皮碗封隔器固定安装在一起。
上述阀体可包括上接头、外筒和下接头;外筒的上侧内通过螺纹固定安装有上接头,外筒通过上接头与连接油管连通固定安装在一起;外筒的下侧内通过螺纹固定安装有下接头,外筒通过下接头与皮碗封隔器连通固定安装在一起;上接头下端、外筒与下接头上端之间形成轴向移动限位槽。
上述滑套的上端外可通过第一剪切销钉固定安装有开口环,在外筒的上侧内设有上端开口的卡槽,开口环置于卡槽的下部,上接头固定在卡槽的上部内,并将开口环轴向顶紧固定在卡槽的下部内;或/和,上述滑套上侧外与外筒之间固定安装有至少一道密封圈29;滑套的下侧外与外筒之间固定安装有至少一道密封圈29;上接头的下部外与外筒之间固定安装有至少一道密封圈29;球座与滑套之间固定安装有至少一道密封圈29;下接头的上部外与外筒之间固定安装有至少一道密封圈29;或/和,外筒的上侧内设有螺纹,外筒与上接头的下侧外之间通过螺纹固定安装在一起;外筒的下侧内设有螺纹,外筒与下接头之间通过螺纹固定安装在一起。
上述捕球筒可包括筒体和捕球底座;压裂侧孔位于筒体上;在筒体的下侧内设有螺纹,并通过螺纹固定安装有捕球底座;捕球底座上设有与压裂液输送通道相通的上下向连通孔;上下向连通孔的内径小于球座的外径。
上述锚固装置可采用水力锚。
本发明结构合理而紧凑,使用方便;在下入过程中,压裂侧孔、压裂液输送通道及泄压孔形成泄压通道,消除下入过程中的阻尼压力,皮碗封隔器的皮碗部分不会被撑起,使皮碗封隔器的皮碗部分与套管内壁之间始终保持合理的移动间隙,避免磨损,提高皮碗封隔器的密封可靠性,防止座封失效。
附图说明
附图1为本发明最佳实施例的在使用状态下的结构简图。
附图2为附图1中泄压隔绝阀的半剖视结构示意图。
附图3为附图1中捕球筒的半剖结构示意图。
附图4为附图1中弹性扶正器的半剖结构示意图。
附图中的编码分别为:1为连接油管,2为锚固装置,3为泄压隔绝阀,4为皮碗封隔器,5为捕球筒,6为压裂侧孔,7为滑套,8为球座,9为压裂液输送通道,10为轴向移动限位槽,11为泄压孔,12为第一剪切销钉,13为第二剪切销钉,14为扶正器,15为中心筒,16为固定环,17为移动环,18为弓形弹片,19为上锁钉,20为下锁钉,21为固定环限位台,22为上接头,23为外筒,24为下接头,25为开口环,26为筒体,27为捕球底座,28为上下向连通孔,29为密封圈。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
如附图1、2、4所示,该防皮碗磨损的皮碗封隔压裂管串包括连接油管1、锚固装置2、泄压隔绝阀3、皮碗封隔器4和捕球筒5;在连接油管1上固定安装有锚固装置2;在连接油管1的下端连通固定安装有泄压隔绝阀3,在泄压隔绝阀3的下端连通固定安装有皮碗封隔器4,在皮碗封隔器4的下端连通固定安装有捕球筒5,在捕球筒5的筒壁上设有压裂侧孔6;泄压隔绝阀3包括阀体、滑套7和球座8;阀体的上端与连接油管1固定安装在一起;阀体的下端与皮碗封隔器4固定安装在一起;连接油管1、阀体、泄压隔绝阀3、皮碗封隔器4和捕球筒5的内部相通并形成压裂液输送通道9;在阀体内设有轴向移动限位槽10,在轴向移动限位槽10下部的阀体筒壁上圆周分布有至少一个泄压孔11,在轴向移动限位槽10内置有能沿轴向移动限位槽10下移后将泄压孔11封堵的滑套7,滑套7通过第一剪切销钉12固定安装在轴向移动限位槽10的上部内;在滑套7的下部内通过第二剪切销钉13固定安装有球座8,第二剪切销钉13的压力等级大于第一剪切销钉12的压力等级。
锚固装置2及皮碗封隔器4分别采用现有公知的设备;通过油管挂将本发明下入过程中,压裂侧孔6、压裂液输送通道9及泄压孔11形成泄压通道,消除下入过程中的阻尼压力,皮碗封隔器4的皮碗部分不会被撑起,使皮碗封隔器4的皮碗部分与套管内壁之间始终保持合理的移动间隙,避免磨损,提高皮碗封隔器4的密封可靠性,防止座封失效;本发明在下入到指定位置后,可通过投球憋压的方式,将第一剪切销钉12剪断,通过滑套7将泄压孔11关闭;再加压,将第二剪切销钉13剪断,恢复压裂液输送通道9的连通;使压裂液通过压裂液输送通道9及压裂侧孔6完成压裂作业;球及球座8向下落入捕球筒5中回收。
可根据实际需要,对上述防皮碗磨损的皮碗封隔压裂管串作进一步优化或/和改进:
如附图1所示,在皮碗封隔器4和捕球筒5之间连通固定安装有扶正器14。扶正器14起到使本发明居中的作用,避免皮碗封隔器4的皮碗部分与套管偏磨,进一步预防皮碗封隔器4的皮碗部分损坏,提高皮碗封隔器的密封可靠性。
如附图4所示,扶正器14采用弹性扶正器;弹性扶正器包括中心筒15、固定环16、移动环17和弓形弹片18;在中心筒15外设有一个固定环16和一个移动环17;固定环16固定安装在中心筒15的上部外;移动环17套装在固定环16下方的中心筒15外,在固定环16和移动环17上圆周固定安装有至少三个弓形弹片18;中心筒15的上端与皮碗封隔器4的下端固定连接在一起;中心筒15的下端与捕球筒5固定连接在一起。
弹性扶正器是利用弓形弹片18受套管的压紧力,将本发明扶正居中在套管内,结构简单,使用灵活方便;扶正效果好。
如附图4所示,为方便弹性扶正器的拆装,弓形弹片18包括上侧的上竖直连接段、中部弓形扶正段和下侧的下竖直连接段;在固定环16的下端和移动环17的上端分别设有相互对应的弹片插槽;弓形弹片18的上竖直连接段置于固定环16的弹片插槽内,并通过上锁钉19与固定环16固定安装在一起;弓形弹片18的下竖直连接段置于移动环17的弹片插槽内,并通过下锁钉20与移动环17固定安装在一起;或/和,在中心筒15的下端和捕球筒5的上端分别设有外螺纹,中心筒15与捕球筒5通过内螺纹接头固定安装在一起;或/和,中心筒15的上侧外设有固定环限位台21,在固定环限位台21下侧的中心筒15上设有外螺纹,固定环16通过螺纹固定安装在中心筒15上,固定环16的上端顶在固定环限位台21底部;在固定环限位台21处的中心筒15内设有螺纹,中心筒15的上端通过螺纹与皮碗封隔器4固定安装在一起。
如附图2所示,为方便泄压隔绝阀3的拆装,阀体包括上接头22、外筒23和下接头24;外筒23的上侧内通过螺纹固定安装有上接头22,外筒23通过上接头22与连接油管1连通固定安装在一起;外筒23的下侧内通过螺纹固定安装有下接头24,外筒23通过下接头24与皮碗封隔器4连通固定安装在一起;上接头22下端、外筒23与下接头24上端之间形成轴向移动限位槽10。
如附图2所示,为方便第一剪切销钉12与滑套7及外筒23之间的安装,在滑套7的上端外通过第一剪切销钉12固定安装有开口环25,在外筒23的上侧内设有上端开口的卡槽,开口环25置于卡槽的下部,上接头22固定在卡槽的上部内,并将开口环25轴向顶紧固定在卡槽的下部内。安转时,可先将第一剪切销钉12、滑套7、开口环25连接为一体,再将其由上至下放入外筒23内,再用上接头22将开口环25固定在卡槽内,即可实现滑套7与外筒23的安装,操作方便;剪钉作为一次性连接件,在剪断后无法使用,而且断掉的剪钉会卡在主体部件上,导致该主体部件无法再使用,十分浪费;因此针对该问题,先将第一剪切销钉12连接在开口环25上,然后再将开口环25与主体部件连接;这样剪断后的剪钉只会卡在开口环上,只需更换开口环即可;而主体部件(即外筒23)则可能多次重复使用,减少浪费。
如附图2所示,为方便拆装,外筒23的上侧内设有螺纹,外筒23与上接头22的下侧外之间通过螺纹固定安装在一起;外筒23的下侧内设有螺纹,外筒23与下接头24之间通过螺纹固定安装在一起。
如附图4所示,滑套7上侧外与外筒23之间固定安装有至少一道密封圈29;滑套7的下侧外与外筒23之间固定安装有至少一道密封圈29;上接头22的下部外与外筒23之间固定安装有至少一道密封圈29;球座8与滑套7之间固定安装有至少一道密封圈29;下接头24的上部外与外筒23之间固定安装有至少一道密封圈29。
如附图4所示,捕球筒5包括筒体26和捕球底座27;压裂侧孔6位于筒体26上;在筒体26的下侧内设有螺纹,并通过螺纹固定安装有捕球底座27;捕球底座27上设有与压裂液输送通道9相通的上下向连通孔28;上下向连通孔28的内径小于球座8的外径。上下向连通孔28能够进一步提高消阻效果;筒体26和捕球底座27的螺纹连接结构方便拆装,便于球和球座8从捕球筒5内取出。
根据需要,锚固装置2采用水力锚。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。