CN201810262U - 一种单胶筒裸眼封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单胶筒裸眼封隔器，属油气井井下作业封隔工具技术领域。它由上接头、下接头、中心管、胶筒、上活塞、下活塞构成。中心管两端装有上接头和下接头，中心管上装有上活塞，上活塞的一侧装有与下接头连接的下活塞，上活塞的另一侧装有锁环套和胶筒，胶筒与上接头和锁环套之间分别装有外背圈、内背圈和滑动环。该封隔器在压力的作用下通过上、下活塞的运动，挤压胶筒使其变形膨胀完成坐封，坐封力由锁环与中心管的棘齿配合后保持，压力消失后胶筒也始终保持坐封状态。解决了现有封隔器结构复杂，施工周期长，在复杂地层的裸眼中不能达到有效封隔地层目的的问题。且工作效率高，施工风险低，特别适用于页岩气水平井的多层压裂改造。

Description

一种单胶筒裸眼封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种封隔器，具体涉及一种单胶筒裸眼封隔器，属油气井井下作业封隔工具技术领域。

背景技术

裸眼封隔器是裸眼油气井分层工艺必不可少的分割工具，目前在裸眼井中使用的封隔器主要有两种，一是液压膨胀式封隔器，二是遇油遇水自动膨胀式封隔器。上述两种形式的封隔器都是针对常规的测试、固井、酸化工艺进行设计的，只适用于地层渗透性好的常规井中，而不适合于地层渗透性差的页岩气水平井的开采中使用。其缺点分别是：液压式裸眼封隔器承压低，只能达到5000PSI，35MPa，最高温120℃，只能进行常规作业，如固井，酸化，但不能进行压裂作业。遇水遇油自动膨胀式封隔器结构复杂，施工成本高，施工周期长，过大的体积（一般在10米左右）下井后在水平井中应用困难，造成井眼通径变小，在复杂地层的裸眼中不能达到有效封隔地层的作用，也不适用高压作业。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种体积小巧，结构简单，并具有耐高温高压的特性，适用于地层渗透性差的页岩气开采使用的单胶筒裸眼封隔器。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种单胶筒裸眼封隔器，它由上接头、下接头、中心管、胶筒、上活塞、下活塞构成，其特征在于：中心管的两端分别通过螺纹安装有上接头和下接头，中心管上安装有上活塞，上活塞的一侧安装有下活塞，下活塞通过剪切销钉与下接头连接；上活塞的另一侧通过锁环安装有锁环套，锁环套的一侧通过胶筒环安装有胶筒，中心管和上活塞之间装有内挡环套和外挡环套；胶筒与上接头之间和胶筒与锁环套之间分别安装有外背圈、内背圈和滑动环。

所述的锁环与锁环套通过螺纹连接，上活塞与锁环套和下活塞分别通过螺纹连接。

所述的锁环套上设置有止转孔，其内装有止转销钉。

    本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

该单胶筒裸眼封隔器是一种液压永久式封隔器，利用金属的永久塑性变形来达到坐封的目的，该封隔器采用双活塞液压结构，锁环保持液压坐封力，能受压持续膨胀，通径大，可直接连接生产管柱。独特测试环能在下井前试压，可多级同时应用坐封，选择性压裂；该封隔器可承压10000PSI，最高温度可达150℃。解决了现有封隔器只适用于地层渗透性好的常规井，而不适合于地层渗透性差的页岩气开采井使用的问题。该封隔器体积小巧，结构简单，成本低廉，成本仅是自动式封隔器的1/4，易于操作，施工周期短，工作效率高，降低了施工风险，特别适用于页岩气水平井的多层压裂改造。

附图说明：

附图为单胶筒裸眼封隔器的剖视结构示意图。

图中：1、上接头，2、下接头，3、外背圈，4、内背圈，5、滑动环，6、中心管，7、胶筒，8、上活塞，9、下活塞，10、锁环套，11、锁环，12、止转销钉，13、剪切销钉，14、胶筒环，15、内挡环套，16、外挡环套。

具体实施方式：

该单胶筒裸眼封隔器由上接头1、下接头2、中心管6、胶筒7、上活塞8、下活塞9构成，中心管6的两端分别通过螺纹安装有上接头1和下接头2，中心管6上安装有上活塞8，上活塞8的一侧安装有下活塞9，下活塞9通过剪切销钉13与下接头2连接。上活塞8的另一侧通过锁环11安装有锁环套10，锁环套10的一侧通过胶筒环14安装有胶筒7，锁环11与锁环套10之间为螺纹连接，上活塞8与锁环套10和下活塞9分别通过螺纹连接。中心管6和上活塞8之间装有内挡环套15和外挡环套16；胶筒7与上接头1之间和胶筒7与锁环套10之间分别安装有外背圈3、内背圈4和滑动环5。锁环套10上设置有止转孔，其内装有止转销钉12。

该单胶筒裸眼封隔器使用时，通过套管下至需要施工的层位并向套管内打压，压力经中心管6上的传压孔分别传至上活塞8和下活塞9，并产生向上的推力，剪断剪切销钉13后，连同锁环套10和锁环11向上运动，挤压胶筒7使其变形膨胀从而完成坐封。带有单向棘齿的锁环11与中心管6上的棘齿配合后保持坐封力，使压力消失后胶筒7也始终保持坐封状态，受力撑开的内背圈4和外背圈3保护胶筒7防止胶料流出。当环境压力大于坐封压力时，上活塞8和下活塞9可继续挤压胶筒7，使其能更好的密封。

该封隔器可承压10000PSI，最高温度可达150℃。解决了现有封隔器只适用于地层渗透性好的常规井，而不适合于地层渗透性差的页岩气开采使用的问题。该封隔器体积小巧，结构简单，成本低廉，成本仅是自动式封隔器的1/4，易于操作，施工周期短，工作效率高，降低了施工风险，特别适用于页岩气水平井的多层压裂改造。

Claims (3)

1.一种单胶筒裸眼封隔器，它由上接头（1）、下接头（2）、中心管（6）、胶筒（7）、上活塞（8）、下活塞（9）构成，其特征在于：中心管（6）的两端分别通过螺纹安装有上接头（1）和下接头（2），中心管（6）上安装有上活塞（8），上活塞（8）的一侧安装有下活塞（9），下活塞（9）通过剪切销钉（13）与下接头（2）连接；上活塞（8）的另一侧通过锁环（11）安装有锁环套（10），锁环套（10）的一侧通过胶筒环（14）安装有胶筒（7），中心管（6）和上活塞（8）之间装有内挡环套（15）和外挡环套（16）；胶筒（7）与上接头（1）之间和胶筒（7）与锁环套（10）之间分别安装有外背圈（3）、内背圈（4）和滑动环（5）。

2.根据权利要求1所述的单胶筒裸眼封隔器，其特征在于：所述的锁环（11）与锁环套（10）通过螺纹连接，上活塞（8）与锁环套（10）和下活塞（9）分别通过螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的单胶筒裸眼封隔器，其特征在于：所述的锁环套（10）上设置有止转孔，其内装有止转销钉（12）。

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