CN117846525B - 一种桥塞式过油管膨胀封隔器及其送入工具和送入方法 - Google Patents
一种桥塞式过油管膨胀封隔器及其送入工具和送入方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及油气田修井工具技术领域,具体涉及一种桥塞式过油管膨胀封隔器及其送入工具和送入方法,桥塞式过油管膨胀封隔器包括单向坐封解封机构、锚定密封机构、防提前坐封及导向机构和胶筒主体,单向坐封解封机构的下端通过双通体与锚定密封机构的上部接头连接,胶筒主体套接在锚定密封机构的芯轴Ⅰ上,上部接头的下端与胶筒主体的连接头螺纹连接,芯轴Ⅰ穿入防提前坐封及导向机构,防提前坐封及导向机构通过下部接头与胶筒主体连接,芯轴Ⅰ与防提前坐封及导向机构中的导向头螺纹连接。本发明封隔器其外径小,却可以坐封在大内径套管内,同时坐封、解封功能便捷、可靠,减小了作业风险、成本和难度;送入工具与桥塞式过油管膨胀封隔器组合使用。
Description
技术领域
本发明涉及油气田修井工具技术领域,具体涉及一种桥塞式过油管膨胀封隔器及其送入工具和送入方法。
背景技术
桥塞式封隔器用于在油气井内进行层间隔离,桥塞式封隔器的锚定密封部件通常由弹性橡胶做成胶筒,进行液体和压力的封隔。桥塞式封隔器在油气开发过程中用途广泛,主要是:临时或永久封隔产层、封隔水层、用于修井作业时的临时性桥塞、挤注作业、作为求产时的临时性生产封隔器、弃井作业、选层的酸化增产、选层的除垢作业、查找出水的生产层、选层测试、套管/油管的检漏、永久或临时性封隔产层、封隔水层、临时性桥塞用于修井作业/换井口作业、井底节流、可回收的跨封封隔、封隔中间的出水产层、封隔漏失的油管、套管、封隔破损的防砂管、作为随后砾石填充,造斜侧钻或射孔作业的深度控制标记等等。
为实现良好密封,常用桥塞式封隔器一般外径与套管内径间隙较小,但是很多情况下需要桥塞式封隔器必须通过一些狭小的空间,如油管、阀和短节,并且需要密封较大的井筒空间。如:穿过油管密封套管,进行堵水作业,完成作业后再利用钢丝或连续管将桥塞式封隔器取出的作业,以上过程对常规桥塞式封隔器来说是无法满足需求的。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的桥塞式过油管膨胀封隔器及其送入工具和送入方法,以缓解现有技术中桥塞式封隔器难以通过狭小空间、难以可靠封隔较大空间、难以回收的问题。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:一种桥塞式过油管膨胀封隔器,包括单向坐封解封机构和锚定密封机构,单向坐封解封机构与锚定密封机构连接;所述桥塞式过油管膨胀封隔器还包括防提前坐封及导向机构和胶筒主体,所述单向坐封解封机构的下端通过双通体与锚定密封机构的上部接头连接,胶筒主体套接在锚定密封机构的芯轴Ⅰ上,上部接头的下端与胶筒主体的连接头螺纹连接,芯轴Ⅰ穿入防提前坐封及导向机构,防提前坐封及导向机构通过下部接头与胶筒主体连接,芯轴Ⅰ与防提前坐封及导向机构中的导向头螺纹连接。
进一步的,所述单向坐封解封机构包括打捞颈、单向活塞、弹簧、端帽、连接器和双通体,打捞颈为空腔结构,单向活塞安装在打捞颈内部变径处,单向活塞的下端与弹簧连接,连接器的上端和打捞颈螺纹连接并压紧弹簧,弹簧位于打捞颈空腔内,端帽套在打捞颈上,端帽的下端与双通体上端螺纹连接。
进一步的,所述单向坐封解封机构还包括硫化橡胶、紧定螺钉和解封销钉,硫化橡胶硫化在单向活塞凹槽内,硫化橡胶呈现为‘凹’字形状;打捞颈上装有四个紧定螺钉,连接器的一端插在双通体内部,并通过解封销钉限制移动。
进一步的,所述单向活塞上有一个坐封进液通道,打捞颈上有一个泄压孔,连接器上有一个压力传递孔,双通体上有一个压力传递通道Ⅰ。
进一步的,所述锚定密封机构包括芯轴Ⅰ和上部接头,芯轴Ⅰ的一端与双通体内部通过螺纹连接;胶筒主体包括外上部胶筒、叠层钢片、外中部胶筒、内胶筒、外下部胶筒和两个连接头,两个连接头分别与外上部胶筒和外下部胶筒硫化在一起,上部接头上端与双通体的下端螺纹连接,上部接头下端通过连接头与外上部胶筒螺纹连接。
进一步的,所述内胶筒套接在芯轴Ⅰ上,叠层钢片贴合在内胶筒的外壁上,外上部胶筒、外中部胶筒、外下部胶筒从上到下依次套接在内胶筒和叠层钢片的外侧,双通体的下端和芯轴Ⅰ之间的环空为压力传递通道Ⅱ,同时也是压力传递通道Ⅰ的出口,内胶筒和芯轴Ⅰ之间形成压力释放通道,芯轴Ⅰ内部是上下平衡通道。
进一步的,所述防提前坐封及导向机构包括下部接头、O型圈挡圈、剪切座、剪切环、导向头和剪切销钉Ⅰ,所述下部接头上端通过与硫化在外下部胶筒上的连接头螺纹连接安装在胶筒主体上,下部接头下端与剪切座螺纹连接,O型圈挡圈位于剪切座内,剪切环套接在芯轴Ⅰ上且通过剪切销钉Ⅰ固定在剪切座上,芯轴Ⅰ穿过下部接头、O型圈挡圈、剪切座、剪切环,芯轴Ⅰ末端插入到导向头内且与导向头螺纹连接。
基于上述桥塞式过油管膨胀封隔器,本发明还提供一种桥塞式过油管膨胀封隔器的送入工具,所述送入工具包括上接头、限位半环、链接筒、链接器、外筒、球座、活塞、弹爪、芯轴Ⅱ、下端盖、内六角圆柱头螺钉和剪切销钉Ⅱ,链接筒套在链接器上,链接筒上端与上接头螺纹连接,链接筒下端与外筒螺纹连接;限位半环套在链接器上端凹槽处,球座设置在链接器内部,弹爪和芯轴Ⅱ螺纹连接;活塞套在弹爪上,并通过内六角圆柱头螺钉限制位移,通过剪切销钉固定;芯轴Ⅱ上端和链接器连接,芯轴Ⅱ下端和下端盖连接。
进一步的,所述限位半环为两个半圆环,限位半环安装在链接器的凹槽上,其所剩余的空间为可位移空间;链接器上有四个传压孔,链接器和外筒之间形成的环空为压力传递环空;活塞上设有限位槽和释放槽,弹爪上设有限位螺钉孔和爪头。
本发明还涉及一种桥塞式过油管膨胀封隔器的送入方法,基于上述一种桥塞式过油管膨胀封隔器及其送入工具,所述送入方法具体包括如下过程:
a.下入状态:将封隔器的打捞颈卡在送入工具内部,送入工具和封隔器各部件都在初始位置;
b.坐封状态:在坐封状态中,单向活塞上方为在入井前提前灌入的打压液体,在桥塞式过油管膨胀封隔器及送入工具下入到位后,通过氮气打压,推动打压液体进入封隔器内部,当单向活塞上方的压力大于弹簧的力时,单向活塞被向下推送直至坐封进液通道打开,此时压力通过坐封进液通道,再通过泄压孔和压力传递孔传递到压力传递通道Ⅰ,最终到达压力传递通道Ⅱ;当内胶筒在压力的作用下产生的径向拉力剪断剪切销钉Ⅰ后,继续加压内胶筒就会膨胀变形直至使外上部胶筒、外中部胶筒和外下部胶筒接触到套管壁,从而完成锚定密封,将套管分隔成上部空间和下部空间;
c.丢手状态:在坐封状态下继续打压,压力通过传压孔进入压力传递环空,推动活塞向下移动至剪断剪切销钉Ⅱ,活塞继续向下移动至释放槽在爪头上方,弹爪解除压缩状态,松开打捞颈,此时上提将封隔器留在井中;
d.解封状态:下入打捞工具至捞住打捞颈,上提,打捞工具带动连接器剪断解封销钉,继续上提至泄压孔在端帽上方,此时内胶筒内的压力得到释放,内胶筒失去压力支撑回缩,完成解封。
采用本发明技术方案的优点为:
1、本发明提供的一种桥塞式过油管膨胀封隔器及送入工具适用于井下修井作业、分层测试作业、临时封堵作业,可从油管内下放、在套管内坐封。从而无需提出油管,为作业带来许多方便,采用桥塞式过油管膨胀封隔器,施工工序少、卡封位置准确,能够提高功效、节约成本。
2、本发明桥塞式过油管膨胀封隔器由单向坐封及解封机构、锚定密封机构、防提前坐封及导向机构组成,送入工具与桥塞式过油管膨胀封隔器组合使用;单向坐封及解封机构由打捞颈、单向阀、弹簧、端帽、连接器、双通体组成;锚定密封机构采用双层橡胶与叠层钢片的组合结构,内部为长段橡胶,中部为叠层钢片,外部为三段硫化橡胶,防提前坐封及导向机构由底部接头、剪切环、剪切座、导向头组成;送入工具由上接头、限位半环、链接筒、链接器、球座、芯轴、活塞、弹爪、外筒、下端盖组成。该封隔器其外径小,却可以坐封在大内径套管内,同时它的坐封、解封功能便捷、可靠,减小了作业风险、成本和难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明桥塞式过油管膨胀封隔器的剖视示意图;
图2为本发明封隔器单向坐封解封机构的剖视示意图;
图3为本发明封隔器锚定密封机构的剖视示意图;
图4为本发明封隔器防提前坐封及导向机构的剖视示意图;
图5为本发明双通体结构示意图;
图6为本发明送入工具的剖视示意图;
图7为本发明活塞结构示意图;
图8为本发明弹爪结构示意图。
上述图中的标记分别为:1、单向坐封解封机构;101、打捞颈;102、单向活塞;103、弹簧;104、端帽;105、连接器;106、双通体;1061、压力传递通道Ⅰ;107、硫化橡胶;108、紧定螺钉;109、解封销钉;1001、坐封进液通道;1002、泄压孔;1003、压力传递孔;2、锚定密封机构; 201、芯轴Ⅰ;202、上部接头;203、外上部胶筒;204、叠层钢片;205、外中部胶筒;206、内胶筒;207、外下部胶筒;2001、压力传递通道Ⅱ;2002、压力释放通道;2003、上下平衡通道;3、防提前坐封及导向机构;301、下部接头;302、O型圈挡圈;303、剪切座;304、剪切环;305、导向头;306、剪切销钉Ⅰ;3001、变径;401、上接头;402、限位半环;403、链接筒;404、链接器;405、外筒;406、球座;407、活塞;408、弹爪;409、芯轴Ⅱ;410、下端盖;411、内六角圆柱头螺钉;412、剪切销钉Ⅱ;4001、可位移空间;4002、传压孔;4003、压力传递环空;4071、限位槽;4072、释放槽;4081、限位螺钉孔;4082、爪头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1至图8所示,一种桥塞式过油管膨胀封隔器,包括单向坐封解封机构1、锚定密封机构2、防提前坐封及导向机构3和胶筒主体,所述单向坐封解封机构1的下端通过双通体106与锚定密封机构2的上部接头202连接,胶筒主体套接在锚定密封机构2的芯轴Ⅰ201上,上部接头202的下端与胶筒主体的连接头螺纹连接,芯轴Ⅰ201穿入防提前坐封及导向机构3,防提前坐封及导向机构3通过下部接头301与胶筒主体连接,芯轴Ⅰ201与防提前坐封及导向机构3中的导向头305螺纹连接。本发明桥塞式过油管膨胀封隔器由单向坐封及解封机构、锚定密封机构、防提前坐封及导向机构组成,送入工具与桥塞式过油管膨胀封隔器组合使用;该封隔器其外径小,却可以坐封在大内径套管内,同时它的坐封、解封功能便捷、可靠,减小了作业风险、成本和难度。
单向坐封解封机构1包括打捞颈101、单向活塞102、弹簧103、端帽104、连接器105和双通体106,打捞颈101为空腔结构,单向活塞102安装在打捞颈101内部变径处,单向活塞102的下端与弹簧103连接,连接器105的上端和打捞颈101螺纹连接并压紧弹簧103,弹簧103位于打捞颈101空腔内,端帽104套在打捞颈101上,端帽104的下端与双通体106上端螺纹连接。
单向坐封解封机构1还包括硫化橡胶107、紧定螺钉108和解封销钉109,硫化橡胶107硫化在单向活塞102凹槽内,硫化橡胶107呈现为‘凹’字形状,其中间凹槽为其提供了形变空间;打捞颈101上装有四个紧定螺钉108,连接器105的一端插在双通体106内部,并通过解封销钉109限制移动。单向活塞102上有一个坐封进液通道1001,打捞颈101上有一个泄压孔1002,连接器105上有一个压力传递孔1003,双通体106上有一个压力传递通道Ⅰ1061。
锚定密封机构2包括芯轴Ⅰ201和上部接头202,芯轴Ⅰ201的一端与双通体106内部通过螺纹连接;胶筒主体包括外上部胶筒203、叠层钢片204、外中部胶筒205、内胶筒206、外下部胶筒207和两个连接头,两个连接头分别与外上部胶筒203和外下部胶筒207硫化在一起,上部接头202上端与双通体106的下端螺纹连接,上部接头202下端通过连接头与外上部胶筒203螺纹连接。内胶筒206套接在芯轴Ⅰ201上,叠层钢片204贴合在内胶筒206的外壁上,外上部胶筒203、外中部胶筒205、外下部胶筒207从上到下依次套接在内胶筒206和叠层钢片204的外侧,双通体106的下端和芯轴Ⅰ201之间的环空为压力传递通道Ⅱ2001,同时也是压力传递通道Ⅰ1061的出口,内胶筒206和芯轴Ⅰ201之间形成压力释放通道2002,芯轴Ⅰ201内部是上下平衡通道2003。外上部胶筒203、外中部胶筒205和外下部胶筒207三处锚定密封点。
防提前坐封及导向机构3包括下部接头301、O型圈挡圈302、剪切座303、剪切环304、导向头305和剪切销钉Ⅰ306,所述下部接头301上端通过与硫化在外下部胶筒207上的连接头螺纹连接安装在胶筒主体上,下部接头301下端与剪切座303螺纹连接,O型圈挡圈302位于剪切座303内,剪切环304套接在芯轴Ⅰ201上且通过剪切销钉Ⅰ306固定在剪切座303上,芯轴Ⅰ201穿过下部接头301、O型圈挡圈302、剪切座303、剪切环304,芯轴Ⅰ201末端插入到导向头305内且与导向头305螺纹连接。防提前坐封及导向机构3中的剪切环304内径小于变径3001上部的外径,剪切环304无法向上移动;到达压力释放通道2002的压力使内胶筒206产生径向变形的拉力小于剪切销钉Ⅰ306的剪切力时,内胶筒206不会径向变形,不会出现坐封动作。
单向坐封解封机构1具有防提前坐封功能,当压力小于弹簧103的力时,单向活塞102不会向下移动,此时单向活塞102仍然密封下部空间,压力不会传递到下端胶筒处,不会出现坐封动作。单向坐封解封机构1坐封时,此时外部压力大于所述弹簧103的力,所述单向活塞102将会向下移动至硫化橡胶107离开密封面,此时外部压力可以通过坐封进液通道1001进入封隔器内部,并沿泄压孔1002和压力传递孔1003通过压力传递通道Ⅰ1061最终到达压力释放通道2002。
锚定密封机构2中的内胶筒206受到大于剪切销钉Ⅰ306的剪切力时,剪切销钉Ⅰ306剪断,下部接头301和剪切座303可以向上移动,内胶筒206可以发生径向和横向变形,从而使外上部胶筒203、外中部胶筒205和外下部胶筒207接触到套管壁,从而锚定在设计位置,并将其密封为两个独立空间。
单向坐封解封机构1解封时,打捞颈101被打捞工具捞住,上提至解封销钉109剪断,泄压孔1002移动至端帽104上方,从而使内胶筒206恢复原位,完成解封动作。
本发明还提供一种桥塞式过油管膨胀封隔器的送入工具包括上接头401、限位半环402、链接筒403、链接器404、外筒405、球座406、活塞407、弹爪408、芯轴Ⅱ409、下端盖410、内六角圆柱头螺钉411和剪切销钉Ⅱ412,链接筒403套在链接器404上,链接筒403上端与上接头401螺纹连接,链接筒403下端与外筒405螺纹连接;限位半环402套在链接器404上端凹槽处,球座406设置在链接器404内部,弹爪408和芯轴Ⅱ409螺纹连接;活塞407套在弹爪408上,并通过内六角圆柱头螺钉411限制位移,通过剪切销钉Ⅱ412固定;芯轴Ⅱ409上端和链接器404连接,芯轴Ⅱ409下端和下端盖410连接。限位半环402为两个半圆环,限位半环402安装在链接器404的凹槽上,其所剩余的空间为可位移空间4001;链接器404上有四个传压孔4002,链接器404和外筒405之间形成的环空为压力传递环空4003;活塞407上设有限位槽4071和释放槽4072,弹爪408上设有限位螺钉孔4081和爪头4082。
限位螺钉孔4081和爪头4082在同一水平面;所述内六角圆柱头螺钉411一端安装在限位螺钉孔4081,另一端卡在限位槽4071中,从而保证释放槽4072和爪头4082在同一水平面。爪头4082初始压缩在释放槽4072前端,当剪切销钉Ⅱ412剪断后,释放槽4072移动到爪头4082上方,爪头4082解除压缩状态,从而解除对封隔器的锁定。
本发明桥塞式过油管膨胀封隔器由单向坐封及解封机构、锚定密封机构、防提前坐封及导向机构组成,送入工具与桥塞式过油管膨胀封隔器组合使用;单向坐封及解封机构由打捞颈、单向阀、弹簧、端帽、连接器、双通体组成;锚定密封机构采用双层橡胶与叠层钢片的组合结构,内部为长段橡胶,中部为叠层钢片,外部为三段硫化橡胶,防提前坐封及导向机构由底部接头、剪切环、剪切座、导向头组成;送入工具由上接头、限位半环、链接筒、链接器、球座、芯轴、活塞、弹爪、外筒、下端盖组成。该封隔器其外径小,却可以坐封在大内径套管内,同时它的坐封、解封功能便捷、可靠,减小了作业风险、成本和难度。封隔器最大外径2.125英寸,可通过2.875英寸的油管。
本发明还提供了一种桥塞式过油管膨胀封隔器的送入方法,具体包括如下过程:
a.下入状态:将封隔器的打捞颈101卡在送入工具内部,送入工具和封隔器各部件都在初始位置;
b.坐封状态:在坐封状态中,单向活塞102上方为在入井前提前灌入的打压液体,在桥塞式过油管膨胀封隔器及送入工具下入到位后,通过氮气打压,推动打压液体进入封隔器内部,当单向活塞102上方的压力大于弹簧103的力时,单向活塞102被向下推送直至坐封进液通道1001打开,此时压力通过坐封进液通道1001,再通过泄压孔1002和压力传递孔1003传递到压力传递通道Ⅰ1061,最终到达压力传递通道Ⅱ2001;当内胶筒206在压力的作用下产生的径向拉力剪断剪切销钉Ⅰ306后,继续加压内胶筒206就会膨胀变形直至使外上部胶筒203、外中部胶筒205和外下部胶筒207接触到套管壁,从而完成锚定密封,将套管分隔成上部空间和下部空间;
c.丢手状态:在坐封状态下继续打压,压力通过传压孔4002进入压力传递环空4003,推动活塞407向下移动至剪断剪切销钉Ⅱ412,活塞407继续向下移动至释放槽4072在爪头4082上方,弹爪408解除压缩状态,松开打捞颈101,此时上提将封隔器留在井中;
d.解封状态:下入打捞工具至捞住打捞颈101,上提,打捞工具带动连接器105剪断解封销钉109,继续上提至泄压孔1002在端帽104上方,此时内胶筒206内的压力得到释放,内胶筒206失去压力支撑回缩,完成解封。
需要注意的是,由于每个销钉剪切需要的压力是不一样的,因而,可在使用过程中通过施加不同的压力来控制相应的过程。
本发明提供的一种桥塞式过油管膨胀封隔器及送入工具适用于井下修井作业、分层测试作业、临时封堵作业,可从油管内下放、在套管内坐封。从而无需提出油管,为作业带来许多方便,采用桥塞式过油管膨胀封隔器,施工工序少、卡封位置准确,能够提高功效、节约成本。
本发明锚定密封结构中的组合结构:采用内胶筒、三个外胶筒、叠层钢片的组合结构,叠层钢片提供高强度的支撑,内胶筒可以实现高膨胀率,三个外胶筒则保证了锚定和密封功能的可靠性。
本发明单向坐封解封机构和防提前坐封及导向机构均具有防提前坐封功能,防止封隔器在下入过程中,封隔器未到达预定位置便坐封的问题;且单向坐封解封机构中的解封机构,只需上提剪断销钉即可,实现可靠解封作业;此外,送入工具只需要在封隔器坐封后继续打压,就可以完成丢手动作。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明的范围被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种桥塞式过油管膨胀封隔器,包括单向坐封解封机构(1)和锚定密封机构(2),单向坐封解封机构(1)与锚定密封机构(2)连接,其特征在于:所述桥塞式过油管膨胀封隔器还包括防提前坐封及导向机构(3)和胶筒主体,所述单向坐封解封机构(1)的下端通过双通体(106)与锚定密封机构(2)的上部接头(202)连接,胶筒主体套接在锚定密封机构(2)的芯轴Ⅰ(201)上,上部接头(202)的下端与胶筒主体的连接头螺纹连接,芯轴Ⅰ(201)穿入防提前坐封及导向机构(3),防提前坐封及导向机构(3)通过下部接头(301)与胶筒主体连接,芯轴Ⅰ(201)与防提前坐封及导向机构(3)中的导向头(305)螺纹连接;所述单向坐封解封机构(1)包括打捞颈(101)、单向活塞(102)、弹簧(103)、端帽(104)、连接器(105)和双通体(106),打捞颈(101)为空腔结构,单向活塞(102)安装在打捞颈(101)内部变径处,单向活塞(102)的下端与弹簧(103)连接,连接器(105)的上端和打捞颈(101)螺纹连接并压紧弹簧(103),弹簧(103)位于打捞颈(101)空腔内,端帽(104)套在打捞颈(101)上,端帽(104)的下端与双通体(106)上端螺纹连接;所述单向坐封解封机构(1)还包括硫化橡胶(107)、紧定螺钉(108)和解封销钉(109),硫化橡胶(107)硫化在单向活塞(102)凹槽内,硫化橡胶(107)呈现为‘凹’字形状;打捞颈(101)上装有四个紧定螺钉(108),连接器(105)的一端插在双通体(106)内部,并通过解封销钉(109)限制移动;所述单向活塞(102)上有一个坐封进液通道(1001),打捞颈(101)上有一个泄压孔(1002),连接器(105)上有一个压力传递孔(1003),双通体(106)上有一个压力传递通道Ⅰ(1061);所述锚定密封机构(2)包括芯轴Ⅰ(201)和上部接头(202),芯轴Ⅰ(201)的一端与双通体(106)内部通过螺纹连接;胶筒主体包括外上部胶筒(203)、叠层钢片(204)、外中部胶筒(205)、内胶筒(206)、外下部胶筒(207)和两个连接头,两个连接头分别与外上部胶筒(203)和外下部胶筒(207)硫化在一起,上部接头(202)上端与双通体(106)的下端螺纹连接,上部接头(202)下端通过连接头与外上部胶筒(203)螺纹连接;所述内胶筒(206)套接在芯轴Ⅰ(201)上,叠层钢片(204)贴合在内胶筒(206)的外壁上,外上部胶筒(203)、外中部胶筒(205)、外下部胶筒(207)从上到下依次套接在内胶筒(206)和叠层钢片(204)的外侧,双通体(106)的下端和芯轴Ⅰ(201)之间的环空为压力传递通道Ⅱ(2001),同时也是压力传递通道Ⅰ(1061)的出口,内胶筒(206)和芯轴Ⅰ(201)之间形成压力释放通道(2002),芯轴Ⅰ(201)内部是上下平衡通道(2003)。
2.如权利要求1所述的一种桥塞式过油管膨胀封隔器,其特征在于:所述防提前坐封及导向机构(3)包括下部接头(301)、O型圈挡圈(302)、剪切座(303)、剪切环(304)、导向头(305)和剪切销钉Ⅰ(306),所述下部接头(301)上端通过与硫化在外下部胶筒(207)上的连接头螺纹连接安装在胶筒主体上,下部接头(301)下端与剪切座(303)螺纹连接,O型圈挡圈(302)位于剪切座(303)内,剪切环(304)套接在芯轴Ⅰ(201)上且通过剪切销钉Ⅰ(306)固定在剪切座(303)上,芯轴Ⅰ(201)穿过下部接头(301)、O型圈挡圈(302)、剪切座(303)、剪切环(304),芯轴Ⅰ(201)末端插入到导向头(305)内且与导向头(305)螺纹连接。
3.一种桥塞式过油管膨胀封隔器的送入工具,其特征在于:基于权利要求1或2所述的一种桥塞式过油管膨胀封隔器,所述送入工具包括上接头(401)、限位半环(402)、链接筒(403)、链接器(404)、外筒(405)、球座(406)、活塞(407)、弹爪(408)、芯轴Ⅱ(409)、下端盖(410)、内六角圆柱头螺钉(411)和剪切销钉Ⅱ(412),链接筒(403)套在链接器(404)上,链接筒(403)上端与上接头(401)螺纹连接,链接筒(403)下端与外筒(405)螺纹连接;限位半环(402)套在链接器(404)上端凹槽处,球座(406)设置在链接器(404)内部,弹爪(408)和芯轴Ⅱ(409)螺纹连接;活塞(407)套在弹爪(408)上,并通过内六角圆柱头螺钉(411)限制位移,通过剪切销钉Ⅱ(412)固定;芯轴Ⅱ(409)上端和链接器(404)连接,芯轴Ⅱ(409)下端和下端盖(410)连接。
4.如权利要求3所述的一种桥塞式过油管膨胀封隔器的送入工具,其特征在于:所述限位半环(402)为两个半圆环,限位半环(402)安装在链接器(404)的凹槽上,其所剩余的空间为可位移空间(4001);链接器(404)上有四个传压孔(4002),链接器(404)和外筒(405)之间形成的环空为压力传递环空(4003);活塞(407)上设有限位槽(4071)和释放槽(4072),弹爪(408)上设有限位螺钉孔(4081)和爪头(4082)。
5.一种桥塞式过油管膨胀封隔器的送入方法,其特征在于:基于权利要求4所述的一种桥塞式过油管膨胀封隔器的送入工具,所述送入方法具体包括如下过程:
a.下入状态:将封隔器的打捞颈(101)卡在送入工具内部,送入工具和封隔器各部件都在初始位置;
b.坐封状态:在坐封状态中,单向活塞(102)上方为在入井前提前灌入的打压液体,在桥塞式过油管膨胀封隔器及送入工具下入到位后,通过氮气打压,推动打压液体进入封隔器内部,当单向活塞(102)上方的压力大于弹簧(103)的力时,单向活塞(102)被向下推送直至坐封进液通道(1001)打开,此时压力通过坐封进液通道(1001),再通过泄压孔(1002)和压力传递孔(1003)传递到压力传递通道Ⅰ(1061),最终到达压力传递通道Ⅱ(2001);当内胶筒(206)在压力的作用下产生的径向拉力剪断剪切销钉Ⅰ(306)后,继续加压内胶筒(206)就会膨胀变形直至使外上部胶筒(203)、外中部胶筒(205)和外下部胶筒(207)接触到套管壁,从而完成锚定密封,将套管分隔成上部空间和下部空间;
c.丢手状态:在坐封状态下继续打压,压力通过传压孔(4002)进入压力传递环空(4003),推动活塞(407)向下移动至剪断剪切销钉Ⅱ(412),活塞(407)继续向下移动至释放槽(4072)在爪头(4082)上方,弹爪(408)解除压缩状态,松开打捞颈(101),此时上提将封隔器留在井中;
d.解封状态:下入打捞工具至捞住打捞颈(101),上提,打捞工具带动连接器(105)剪断解封销钉(109),继续上提至泄压孔(1002)在端帽(104)上方,此时内胶筒(206)内的压力得到释放,内胶筒(206)失去压力支撑回缩,完成解封。
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Citations (3)
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RU180899U1 (ru) * | 2018-01-17 | 2018-06-29 | Дмитрий Витальевич Страхов | Пакер заливочный разбуриваемый, спускаемый на кабеле |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106761538A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-31 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油田隔采用长胶筒封隔器 |
RU180899U1 (ru) * | 2018-01-17 | 2018-06-29 | Дмитрий Витальевич Страхов | Пакер заливочный разбуриваемый, спускаемый на кабеле |
CN111749641A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-09 | 大庆益科石油科技开发有限公司 | 一体式可捞可钻挤注工具及其施工工艺 |
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