CN106703740B - 液控式内外双向压缩封隔器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了液控式内外双向压缩封隔器，包括外坐封机构、内坐封机构，所述外坐封机构上端连接上接头，外坐封机构下端通过桥联接头连接内坐封机构，内坐封机构下端连接下接头。地面控制系统打压时，地面压力可以通过液控系统的传压孔、液压通道传递到外向坐封机构以及内向坐封机构上，当达到一定压力时，活塞运动后，剪断剪钉，压缩胶筒，直至内外胶筒封堵内外环形空间，达到分层的目的。地面控制系统卸压，胶筒回弹，即可实现大排量反洗井要求。本发明解决了现有技术中存在的内外管分流不可靠、反洗井不通畅、施工工序繁琐以及管柱寿命短的问题。

Description

液控式内外双向压缩封隔器

技术领域

本发明涉及井下封堵工具；具体地说是液控式内外双向压缩封隔器。

背景技术

同心双管工艺技术可以在地面准确的调配注水量，工序简单又能达到有效增产的目的。但是随着埕岛油田开发向中后期发展，尤其随着对东营组高温高压井以及馆陶组大斜度井的开发，目前的双管工艺技术呈现一定的不适应性，主要表现为：内密封式分流器和密封插头在应用中受井斜限制、井底压力大、温度高等条件的约束，导致密封插头不到位、内外管分层不可靠。

精细长寿命注水给该工艺提出了更高的要求。为实现同心双管注水工艺中的有效分流，同时做到简化注水管柱结构，延长注水管柱寿命，设计了液控式内外双向压缩封隔器。

经过检索，在本技术领域内没有发现跟本申请同样结构的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供液控式内外双向压缩封隔器，解决了现有技术中存在的内外管分流不可靠、反洗井不通畅、施工工序繁琐以及管柱寿命短的问题。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，液控式内外双向压缩封隔器，包括外坐封机构、内坐封机构，所述外坐封机构上端连接上接头，外坐封机构下端通过桥联接头连接内坐封机构，内坐封机构下端连接下接头。

所述外坐封机构包括外胶筒、外活塞、外支撑套，所述外活塞和外胶筒自上而下依次套在外支撑套外壁上，并且外活塞和外胶筒轴向接触，所述外活塞上端外壁连接上连接套，而上连接套通过上剪钉暂时与上接头固定。

所述上接头开设单独的上下贯通并且连通至外活塞的上液压通道，所述外胶筒下端与桥联接头之间设置外调节环，所述外支撑套内部设置中心管，中心管上端与上接头连接，所述外支撑套以及桥联与中心管之间形成通往内坐封机构的中部通道，并且与上方的上液压通道连通。

所述内坐封机构包括内胶筒、内活塞，所述内活塞的轴向下端面与内胶筒的上端面接触，内胶筒的下端设置内调节环，内调节环下方为下接头，所述内活塞上端被夹在内支撑套和中心管之间，内支撑套上端连接桥联接头，内活塞和内支撑套之间还设置径向的下剪钉。

所述内支撑套外部套有下连接套，下连接套上端连接桥联接头，下端连接下接头。

所述内胶筒上端与活塞之间为阶梯形端面连接，所述内胶筒下端和调节环上端之间也为阶梯形端面连接。

所述内活塞内壁开设内圆环限位台，所述中心管下端固定在内圆环限位台上。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

地面控制系统打压时，地面压力可以通过液控系统的传压孔、液压通道传递到外向坐封机构以及内向坐封机构上，当达到一定压力时，活塞运动后，剪断剪钉，压缩胶筒，直至内外胶筒封堵内外环形空间，达到分层的目的。地面控制系统卸压，胶筒回弹，即可实现大排量反洗井要求。

(1)封隔器通过内向压缩机构向内压缩胶筒可以实现同心双管注水的稳定分流，解决了以前密封插头插不到位，导致内外管分流不可靠的问题；

(2)该封隔器可以同时实现内管与外管以及外管与套管之间分层，大大简化了作业工序和注水管柱，降低作业风险和作业成本；

(3)采用液控方式可以实现坐封解封，操作简单可靠，同时又可以实现大排量反洗井，满足洗井要求。

附图说明

图1为本发明的液控式内外双向压缩封隔器的结构示意图。

图中：1-传压孔、2-上接头、3-上液压通道、4-上剪钉、5-上连接套、6-垫圈、7-O型胶圈、8-中心管、9-外活塞、10-外支撑套、11-外胶筒、12-外隔环、13-下液压通道、14-外调节环、15-桥联接头、16-内支撑套、17-内活塞、18-下剪钉、19-内胶筒、20-下连接套、21-内调节环、22-下接头、23-内隔环。

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。

根据图1，液控式内外双向压缩封隔器，包括外坐封机构、内坐封机构，所述外坐封机构上端连接上接头2，外坐封机构下端通过桥联接头15连接内坐封机构，内坐封机构下端连接下接头22。

实施例1：所述外坐封机构包括外胶筒11、外活塞9、外支撑套10，所述外活塞9和外胶筒11自上而下依次套在外支撑套10外壁上，并且外活塞和外胶筒轴向接触，所述外活塞上端外壁连接上连接套5，而上连接套通过上剪钉4暂时与上接头1固定。所述上接头开设单独的上下贯通并且连通至外活塞的上液压通道3，所述外胶筒下端与桥联接头15之间设置外调节环14，所述外支撑套内部设置中心管8，中心管上端与上接头1连接，所述外支撑套以及桥联与中心管之间形成通往内坐封机构的中部通道，即下液压通道13，并且与上方的上液压通道3连通。所述内坐封机构包括内胶筒19、内活塞17，所述内活塞的轴向下端面与内胶筒的上端面接触，内胶筒的下端设置内调节环21，内调节环下方为下接头22，所述内活塞上端被夹在内支撑套16和中心管之间，内支撑套上端连接桥联接头，内活塞和内支撑套16之间还设置径向的下剪钉18。所述内支撑套外部套有下连接套20，下连接套上端连接桥联接头，下端连接下接头。

实施例2：在实施例1的基础上，所述内胶筒上端与活塞之间为阶梯形端面连接，所述内胶筒下端和调节环上端之间也为阶梯形端面连接。所述内活塞内壁开设内圆环限位台，所述中心管下端固定在内圆环限位台上。外胶筒可以设置多个，相互之间设置外隔环12，内胶筒也可以设置多个，相互之间设置内隔环23。

总之，本发明，所述上接头2上设有传压孔1和上液压通道3，上接头内部与所述中心管8螺纹连接，上接头外部与所述上连接套5螺纹连接，上连接套与所述外活塞9螺纹连接，所述外支撑套10套在中心管上，并与活塞密封连接，所述外胶筒11、外隔环12、外胶筒11、外调节环14依次安装在外支撑套10上，所述桥连15上设有下液压通道13，外部与外调节环14螺纹连接，内部与中心管8螺纹连接，所述内活塞17、内胶筒19、内隔环23、内调节环21与所述内支撑套16配合安装后，内支撑套与桥联内部螺纹连接，所述下连接套20与桥联外部螺纹连接，所述下接头22与下连接套下部螺纹连接。

现场施工时，将该工具、筛管随外管一块下入，液控管线将地面压力柜和传压孔连接，液控管线通过保护卡子固定至油管上，伴随油管，一直从采油树井口穿出，然后再下内管，为保障海上井控安全要求，井内安装双管控制安全阀。

工作原理：注水前，地面压力控制柜打压，液压油通过液控管线依次传到传压孔、上液压通道、下液压通道作用在外活塞和内活塞上，当达到一定压力时，剪断上剪钉和下剪钉，外胶筒和内胶筒分别膨胀，直至完全密封外管与套管环空以及内管与外管环空，只需要下入一个这样的封隔器即可实现内外管分层注水。正常注水时，外管水通过外管上的筛管注入上层，内管水通过内管注入下层。通过地面卸压，即可实现封隔器胶筒的快速解封，即可实现大排量的反洗井。操作简单，稳定可靠。

液控式内外双向压缩封隔器的内向压缩机构，会大大提高内外管的分流效果，外向压缩机构可以实现外管的分层，而且大大简化作业工序和作业管柱，分层效果更加明显，液控方式控制封隔器的工作方式简单可靠，总之该工具将会为油田低成本下的长效开发提供强有力的技术支撑。

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.液控式内外双向压缩封隔器，其特征在于，包括外坐封机构、内坐封机构，所述外坐封机构上端连接上接头，外坐封机构下端通过桥联接头连接内坐封机构，内坐封机构下端连接下接头；

所述外坐封机构包括外胶筒、外活塞、外支撑套，所述外活塞和外胶筒自上而下依次套在外支撑套外壁上，并且外活塞和外胶筒轴向接触，所述外活塞上端外壁连接上连接套，而上连接套通过上剪钉暂时与上接头固定；所述上接头开设单独的上下贯通并且连通至外活塞的上液压通道，所述外胶筒下端与桥联接头之间设置外调节环，所述外支撑套内部设置中心管，中心管上端与上接头连接，所述外支撑套以及桥联与中心管之间形成通往内坐封机构的中部通道，并且与上方的上液压通道连通。

2.根据权利要求1所述的液控式内外双向压缩封隔器，其特征在于，所述内坐封机构包括内胶筒、内活塞，所述内活塞的轴向下端面与内胶筒的上端面接触，内胶筒的下端设置内调节环，内调节环下方为下接头，所述内活塞上端被夹在内支撑套和中心管之间，内支撑套上端连接桥联接头，内活塞和内支撑套之间还设置径向的下剪钉。

3.根据权利要求2所述的液控式内外双向压缩封隔器，其特征在于，所述内支撑套外部套有下连接套，下连接套上端连接桥联接头，下端连接下接头。

4.根据权利要求2所述的液控式内外双向压缩封隔器，其特征在于，所述内胶筒上端与活塞之间为阶梯形端面连接，所述内胶筒下端和调节环上端之间也为阶梯形端面连接。

5.根据权利要求2所述的液控式内外双向压缩封隔器，其特征在于，所述内活塞内壁开设内圆环限位台，所述中心管下端固定在内圆环限位台上。