CN201794552U - 大通径压裂封隔器 - Google Patents

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钱新华
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Abstract

本实用新型公开了一种大通径压裂封隔器,用于油田油、水井压裂工艺,工具自下而上由下卡机构、限位机构、密封机构、上卡机构等组成,采用油管输送井下,通过机械、打压、卸压等步骤实现坐封和解封,在更换胶筒,进行简单保养后可重复使用,工具采用双卡瓦结构和限位机构保证胶筒密封安全可靠,同时具有内通径大、承压高、重复使用的优点。

Description

大通径压裂封隔器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种封隔器,特别涉及一种油田用大通径压裂封隔器。 背景技术
[0002] 目前用于压裂的封隔器大致有两大类,一类是液压式;二类是机械式。机械式 多采用国外进口的RTTS封隔器,使用该工具成功率较高,且能承受高压,但唯一不足 之处是内通径小,由于该封隔器内通径小,压裂液通过工具时产生节流损失,其危害有 二:(1)增大摩阻造成地面设备及管线承压高压过高,从而降低了其使用寿命,加大了 作业成本;(2)节流造成压裂液高分子链组合发生变化,影响压裂液的性能。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是为了解决RTTS封隔器存在的上述问题,而提供一种大通径 压裂封隔器,该封隔器属于机械坐封式封隔器,现场只需使用一台修井机就能完成封隔 器的坐封和解封,使用方便且操作成本低。
[0004] 本实用新型是由上接头、锚爪座、锚爪、液缸套、接头、上中心管、胶筒、锥 体、下中心管、卡瓦、扶正机构、换向钉和下接头组成,锚爪装于锚爪座内,锚爪座上 端套在上接头上,锚爪座下端与液缸套螺纹联接;液缸套一端套在上接头上,液缸套另 一端套在接头;上接头与下接头通过接头、上中心管、下中心管连接;上中心管装有胶 筒,下中心管装有锥体、卡瓦和扶正机构;换向钉进入下接头换向轨道中。本实用新 型的内通径直径是62mm;锚爪位于上端,卡瓦位于下端;换向轨道设计在下接头外圆 上,均布三条轨道J型槽。
[0005] 限位部分设留有压缩距,压缩距为上中心管的下端与锥体的内环底之间的距 离,上中心管、下中心管一起下行坐于锥体的台阶上,实现限位功能。动作顺序是:锥 体静止不动一上、下中心管一起下行一坐于锥体的台阶。
[0006] 换向轨道设计在下接头外圆上,沿圆周360度分布三个轨道槽,每个轨道槽相 隔120度,换向钉在换向轨道内自由滑动换向。换向过程是:上提管柱一右旋一下入管 柱。
[0007] 锚爪部分主要是由上接头、锚爪座、锚爪、液缸套、接头组成,锚爪装入锚爪 座内;锚爪座上端套在上接头,下端与液缸套螺纹联接;液缸套上端套在上接头,下端 套在接头上;动作顺序是:液缸套受力上行一锚爪座上行一锚爪上行径向张开。
[0008] 本实用新型的技术特点是:
[0009] (1)、较常规内通径大,直径为62mm与27/8油管内径相同。
[0010] (2)、不打压纯机械坐封时,可代替Y221封隔器。
[0011] (3)、压裂时可承受双向载荷且抗压、抗拉强度高(达到70Mpa)。
[0012] (4)、密封件少,检修方便,便于推广使用。
[0013] (5)、换向轨道槽结构独特、新颖,不易沉砂或砂卡。[0014] (6)、限位机构保证了胶筒压缩距,延长胶筒使用寿命。
[0015] 本实用新型的有益效果是:
[0016] (1)、管柱没有节流损失,对地面设备及地面管汇损害小。
[0017] (2)、对压裂液高分子链影响减小。
[0018] (3)、双向锚定使压裂管柱承受上、下方向的作用力,使胶筒的密封不受影响, 从而提高了压裂效果及成功率。
附图说明
[0019] 图1为本实用新型的半剖视图。
[0020] 图2为本实用新型之限位部分的示意图。
[0021] 图3为本实用新型之下接头展开示意图。
[0022] 图4为本实用新型之锚爪部分的示意图。
[0023] 具体实施方式
[0024] 请参阅图1至图4所示,为本实用新型的实施例,是由上接头1、锚爪座2、锚 爪3、液缸套4、接头5、上中心管6、胶筒7、锥体8、下中心管9、卡瓦10、扶正机构 11、换向钉12和下接头13组成,锚爪3装于锚爪座2内,锚爪座2上端套在上接头1 上,锚爪座2下端与液缸套4螺纹联接;液缸套4一端套在上接头1上,液缸套4另一端 套在接头5;上接头1与下接头13通过接头5、上中心管6、下中心管9连接;上中心管 6装有胶筒7,下中心管9装有锥体8、卡瓦10和扶正机构11;换向钉12进入下接头13 换向轨道14中。本实用新型的内通径15的直径是62mm;锚爪3位于上端,卡瓦10位 于下端;换向轨道14设计在下接头13外圆上,均布三条轨道J型槽。
[0025] 如图2所示,限位部分设留有压缩距A,压缩距A为上中心管6的下端与锥体8 的内环底之间的距离,上中心管6、下中心管9 一起下行坐于锥体8的台阶上,实现限位 功能。动作顺序是:锥体8静止不动一上、下中心管6、9 一起下行一坐于锥体8的台 阶。
[0026] 如图3所示,换向轨道14设计在下接头13外圆上,沿圆周360度分布三个轨道 槽,每个轨道槽相隔120度,换向钉12在换向轨道14内自由滑动换向。换向过程是: 上提管柱一右旋一下入管柱。
[0027] 如图4所示,锚爪部分主要是由上接头1、锚爪座2、锚爪3、液缸套4、接头5 组成,锚爪3装入锚爪座2内;锚爪座2上端套在上接头1,锚爪座2下端与液缸套4螺 纹联接;液缸套4上端套在上接头1,下端套在接头5上;动作顺序是:液缸套4受力上 行一锚爪座2上行一锚爪3上行径向张开。
[0028] 本实用新型的工作原理是:
[0029] 用压裂管柱将工具下入预先设计位置,通过上提油管柱,然后下放油管柱并伴 随右旋转(地面旋转3〜4圈,保证井下管柱旋转1/3圈)。此时卡瓦10及扶正机构11 不动,其余所有零件下行,锥体8支开卡瓦10,使其卡于套管内壁。以卡瓦10为支点, 胶筒7在油管柱的重量的作用下被压缩,实现胶筒坐封过程,压裂时压裂液通过上接头1 进液孔作用在液缸套4上,液缸套4上行,锚爪3沿上接头1的锥面支出并卡于套管内 壁,完成压裂封隔器坐封锚定全过程。压裂工艺结束后,锚爪3由于管内泄压而自动解卡,此时通过上提油管柱,锥体8上行并从卡瓦10中抽出,卡瓦10靠弹簧收回,胶筒7 由于不受管柱的压力而回收,即实现工具的解封。
[0030] 本实用新型的坐封顺序是:上提、旋转和下放管柱一换向钉12脱离换向轨道及 卡瓦10坐卡一胶筒7坐封一打压一锚爪张开坐卡。
[0031] 本实用新型的解封顺序是:管柱泄压一锚爪3解卡一上提管柱一胶筒7解封一卡 瓦10解卡一一卡瓦10收回一工具起出。

Claims (5)

1. 一种大通径压裂封隔器,是由上接头(1)、锚爪座(2)、锚爪(3)、液缸套(4)、接 头(5)、上中心管(6)、胶筒(7)、锥体⑶、下中心管(9)、卡瓦(10)、扶正机构(11)、 换向钉(12)和下接头(13)组成,锚爪(3)装于锚爪座(2)内,锚爪座(2)上端套在上 接头⑴上,锚爪座(2)下端与液缸套⑷螺纹联接;液缸套⑷一端套在上接头(1) 上,液缸套(4)另一端套在接头(5);上接头(1)与下接头(13)通过接头(5)、上中心管 (6)、下中心管(9)连接;上中心管(6)装有胶筒(7),下中心管(9)装有锥体⑶、卡瓦 (10)和扶正机构(11);换向钉(12)进入下接头(13)换向轨道(14)中,其特征在于:内 通径(15)的直径是62mm。
2.根据权利要求1所述的一种大通径压裂封隔器,其特征在于:所述锚爪(3)位于上 端,卡瓦(10)位于下端。
3.根据权利要求1或2所述的一种大通径压裂封隔器,其特征在于:所述的换向轨道 (14)设计在下接头(13)外圆上,均布三条轨道J型槽。
4.根据权利要求1或2所述的一种大通径压裂封隔器,其特征在于:所述上中心管 (6)的下端与锥体(8)的内环底之间的距离为压缩距(A)。
5.根据权利要求3所述的一种大通径压裂封隔器,其特征在于:所述上中心管(6)的 下端与锥体(8)的内环底之间的距离为压缩距(A)。
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