CN113338839A - 自锁式油气井裸眼段封隔完井装置 - Google Patents

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袁发勇
曹宗波
孙晨祥
苏浩
陈志航
郭知龙
郭锐锋
蒋嫚
李伟
平宇
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Sinopec Oilfield Service Corp
Sinopec Jianghan Petroleum Engineering Co Ltd
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Sinopec Oilfield Service Corp
Sinopec Jianghan Petroleum Engineering Co Ltd
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    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12—Packers; Plugs
    • E21B33/126—Packers; Plugs with fluid-pressure-operated elastic cup or skirt

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Abstract

本发明涉及一种自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，包括上接头、芯轴和下接头，所述上接头和所述芯轴通过螺纹连接，所述芯轴上套有活塞，所述活塞外侧套有上活塞外筒，所述上活塞外筒和上接头通过螺纹连接，所述活塞外侧设有锁环，所述锁环外侧设有锁环外筒，所述锁环外筒与活塞外筒通过螺纹连接，所述锁环外筒与下活塞外筒通过螺纹连接，所述下活塞外筒下部与胶筒通过螺纹连接，所述胶筒下部与密封套通过螺纹连接，所述密封套套至芯轴外侧，所述芯轴与下接头通过螺纹连接；所述上活塞外筒与活塞间设有第一剪切销和第二剪切销。本发明可以有效封隔油气井裸眼段，提高储层改造效率，为超深油气藏高效勘探开发提供强有力的保障。

Description

自锁式油气井裸眼段封隔完井装置
技术领域
本发明涉及油气井技术领域，更具体地说，涉及一种自锁式油气井裸眼段封隔完井装置。
背景技术
在塔里木盆地超深层油气藏勘探开发的深入，超深水平井是提高单井产能、实现油气藏高效开发的重要手段，但对于非均质、致密性的非常规地层仅靠单一的钻水平井多数不能获得高产，往往需要通过储层改造才可以获得理想的产量。目前，超深水平井裸眼完井主要采用国内研制的扩张式裸眼封隔器，虽能有效的实现水平井裸眼分段改造效果，但其具有坐封后持续进液扩张易失封；储层改造管柱泄压后胶筒失效等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，可以避免因持续进液造成的封隔装置失效及因管柱泄压造成的封隔装置自动解封的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，包括上接头、芯轴和下接头，所述上接头和所述芯轴通过螺纹连接，所述芯轴上套有活塞，所述活塞外侧套有上活塞外筒，所述上活塞外筒和上接头通过螺纹连接，所述活塞外侧设有锁环，所述锁环外侧设有锁环外筒，所述锁环外筒与活塞外筒通过螺纹连接，所述锁环外筒与下活塞外筒通过螺纹连接，所述下活塞外筒下部与胶筒通过螺纹连接，所述胶筒下部与密封套通过螺纹连接，所述密封套套至芯轴外侧，所述芯轴与下接头通过螺纹连接；所述上活塞外筒与活塞间设有第一剪切销和第二剪切销；进行坐封时，高压液体压力通过芯轴传压控作用在活塞端面，打压剪断第一剪切销，活塞向下活塞外筒方向位移使封隔器进液孔打开，液体流入胶筒，使胶筒膨胀撑开坐封在油气井裸眼段内；通过持续打压，高压液体压力持续作用在活塞端面，直至剪断第二剪切销，封隔器进液孔关闭，完成自锁。
上述方案中，所述上活塞外筒与上接头间设有第一限位销，所述上活塞外筒与锁环外筒间设有第二限位销，所述锁环与活塞间设有第三限位销。
上述方案中，所述上接头与上活塞外筒螺纹处设有第一O型密封圈。
上述方案中，所述上活塞外筒与活塞间设有第二O型密封圈。
上述方案中，所述活塞与芯轴间设有第三密封圈、第四密封圈和第五O型密封圈。
上述方案中，所述活塞与下活塞外筒间设有第六O型密封圈。
上述方案中，所述下活塞外筒与胶筒间设有第七O型密封圈。
上述方案中，所述胶筒与密封套间设有第八O型密封圈。
上述方案中，所述密封套与芯轴间设有第九O型密封圈。
上述方案中，所述芯轴与下接头间设有第十O型密封圈。
实施本发明的自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，具有以下有益效果：
1、本发明装置在使用时，通过利用高压液体压力推动活塞，打压剪断活塞的第一剪切销开启封隔装置进液孔，高压液体进入胶筒，使其膨胀撑开坐封于油气井裸眼段内，持续打压至封隔装置坐封完全后，剪短活塞的第二剪切销封隔装置进液孔关闭，同时自锁机构完成自锁，实现开发增产全过程保持封隔状态，避免因持续进液造成的封隔装置失效问题；有效对裂缝性地层环空进行封隔；作业周期短、费用低；为超深油气水平井裸眼分段改造提供强有力的保障。
2、通过高压流体推动活塞控制进液孔开关，使其膨胀起到封隔油气井裸眼段的效果，同时采用自锁机构实现封隔装置完全坐封，从而达到开发增产全过程该封隔装置保持封隔状态，避免因持续进液造成的封隔装置失效及因管柱泄压造成的封隔装置自动解封的问题，为储层改造顺利实施做好准备。
3、本发明型具有活塞自锁，坐封力可控，密封性能好，全通径，耐高温、耐高压能力强的特点。可以有效封隔油气井裸眼段，提高储层改造效率，为超深油气藏高效勘探开发提供强有力的保障。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明自锁式油气井裸眼段封隔完井装置的结构示意图；
其中，图1中的附图标记为：
1、上接头；2、芯轴；3、上活塞外筒；4、活塞；5、第一剪切销；6、第二剪切销；7、锁环；8、锁环外筒；9、下活塞外筒；10、胶筒；11、密封套；12、堵头；13、下接头；14、第一O型密封圈；15、第二O型密封圈；16、第三、第四、第五O型密封圈；17、第六O型密封圈；18、第七O型密封圈；19、第八O型密封圈；20、第九O型密封圈；21、第十O型密封圈；22、第一限位销；23、第二限位销；24、第三限位销。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，包括上接头1、芯轴2、下接头13。上接头1和芯轴2通过螺纹连接，芯轴2上套有活塞4，活塞4外侧套有上活塞外筒3，上活塞外筒3和上接头1通过螺纹连接，活塞4外侧设有锁环7，锁环7外侧设有锁环外筒8，锁环外筒8与上活塞外筒3通过螺纹连接，锁环外筒8与下活塞外筒9通过螺纹连接，下活塞外筒9下部与胶筒10通过螺纹连接，胶筒10下部与密封套11通过螺纹连接，密封套11套至芯轴2外侧，芯轴2与下接头13通过螺纹连接。
优选的，上活塞外筒3与上接头1间设有第一限位销22。
优选的，上活塞外筒3与锁环外筒8间设有第二限位销23。
优选的，锁环7与活塞4间设有第三限位销24。
优选的，上活塞外筒3与活塞4间设有第一剪切销5、第二剪切销6。
优选的，上接头1与上活塞外筒3螺纹处设有第一O型密封圈14。
优选的，上活塞外筒3与活塞4间设有第二O型密封圈15。
优选的，活塞4与芯轴2间设有第三、第四、第五O型密封圈16。
优选的，活塞4与下活塞外筒9间设有第六O型密封圈17。
优选的，下活塞外筒9与胶筒10间设有第七O型密封圈18。
优选的，胶筒10与密封套11间设有第八O型密封圈19。
优选的，密封套11与芯轴2间设有第九O型密封圈20。
优选的，芯轴2与下接头13间设有第十O型密封圈21。
优选的区别常用自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于：
在超深层油气井裸眼完井过程中，进行坐封时，高压液体压力通过芯轴2传压孔将压力作用在活塞4端面，打压剪断第一剪切销5，活塞4向下活塞外筒9方向位移使封隔器进液孔打开，液体流入胶筒10，使胶筒10膨胀撑开坐封在油气井裸眼段内。通过持续打压，高压液体压力持续作用在活塞4端面，直至剪断第二剪切销封6隔器进液孔关闭，在此过程中锁环7随着活塞4向下活塞外筒9方向位移，锁环7外侧设有单向齿与锁环外筒8内侧单向齿相咬合完成活塞4自锁。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于，包括上接头、芯轴和下接头，所述上接头和所述芯轴通过螺纹连接，所述芯轴上套有活塞，所述活塞外侧套有上活塞外筒，所述上活塞外筒和上接头通过螺纹连接，所述活塞外侧设有锁环，所述锁环外侧设有锁环外筒，所述锁环外筒与活塞外筒通过螺纹连接，所述锁环外筒与下活塞外筒通过螺纹连接，所述下活塞外筒下部与胶筒通过螺纹连接，所述胶筒下部与密封套通过螺纹连接，所述密封套套至芯轴外侧，所述芯轴与下接头通过螺纹连接；所述上活塞外筒与活塞间设有第一剪切销和第二剪切销；进行坐封时，高压液体压力通过芯轴传压控作用在活塞端面，打压剪断第一剪切销，活塞向下活塞外筒方向位移使封隔器进液孔打开，液体流入胶筒，使胶筒膨胀撑开坐封在油气井裸眼段内；通过持续打压，高压液体压力持续作用在活塞端面，直至剪断第二剪切销，封隔器进液孔关闭，完成自锁。
2.根据权利要求1所述的自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于，所述上活塞外筒与上接头间设有第一限位销，所述上活塞外筒与锁环外筒间设有第二限位销，所述锁环与活塞间设有第三限位销。
3.根据权利要求1所述的自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于，所述上接头与上活塞外筒螺纹处设有第一O型密封圈。
4.根据权利要求1所述的自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于，所述上活塞外筒与活塞间设有第二O型密封圈。
5.根据权利要求1所述的自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于，所述活塞与芯轴间设有第三密封圈、第四密封圈和第五O型密封圈。
6.根据权利要求1所述的自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于，所述活塞与下活塞外筒间设有第六O型密封圈。
7.根据权利要求1所述的自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于，所述下活塞外筒与胶筒间设有第七O型密封圈。
8.根据权利要求1所述的自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于，所述胶筒与密封套间设有第八O型密封圈。
9.根据权利要求1所述的自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于，所述密封套与芯轴间设有第九O型密封圈。
10.根据权利要求1所述的自锁式油气井裸眼段封隔完井装置，其特征在于，所述芯轴与下接头间设有第十O型密封圈。
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