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

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

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

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

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。 

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。 

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→上、下中心管一起下行→坐于锥体的台阶。 

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→右旋→下入管柱。 

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→锚爪座上行→锚爪上行径向张开。 

本实用新型的技术特点是： 

(1)、较常规内通径大，直径为62mm与27/8油管内径相同。 

(2)、不打压纯机械坐封时，可代替Y221封隔器。 

(3)、压裂时可承受双向载荷且抗压、抗拉强度高(达到70Mpa)。 

(4)、密封件少，检修方便，便于推广使用。 

(5)、换向轨道槽结构独特、新颖，不易沉砂或砂卡。 

(6)、限位机构保证了胶筒压缩距，延长胶筒使用寿命。 

本实用新型的有益效果是： 

(1)、管柱没有节流损失，对地面设备及地面管汇损害小。 

(2)、对压裂液高分子链影响减小。 

(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

图1为本实用新型的半剖视图。 

图2为本实用新型之限位部分的示意图。 

图3为本实用新型之下接头展开示意图。 

图4为本实用新型之锚爪部分的示意图。 

具体实施方式

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。 

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→上、下中心管6、9一起下行→坐于锥体8的台阶。 

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→右旋→下入管柱。 

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→锚爪座2上行→锚爪3上行径向张开。 

本实用新型的工作原理是： 

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。 

本实用新型的坐封顺序是：上提、旋转和下放管柱→换向钉12脱离换向轨道及卡瓦10坐卡→胶筒7坐封→打压→锚爪张开坐卡。 

本实用新型的解封顺序是：管柱泄压→锚爪3解卡→上提管柱→胶筒7解封→卡瓦10解卡→一卡瓦10收回→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(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，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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