CN203308428U - 裸眼井分段压裂封隔器 - Google Patents

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陆利新
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张伟博
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Abstract

本实用新型涉及一种裸眼井分段压裂封隔器,中心管的上端套于上接头的内部,上接头的内壁、中心管的外壁和上滑槽座上端的卡舌共同组成液压腔;中心管的侧壁上设有贯通液压腔的传压孔;在传压孔下方的液压腔内设有活塞;中心管的下段包裹有胶筒;上滑槽座上端的卡舌卡在上接头和中心管之间的液压腔内;由胶筒下端由上至下依次安装:内护碗、外护碗、锥体、滑块和下滑槽座;下滑槽座和中心管通过螺纹连接。在活塞和上滑槽座的卡舌之间的液压腔内设有锁环和锁环套;其中锁环套的上端连接活塞的下端;在锁环套和中心管之间的空间内设有锁环。和现有技术相比,本实用新型克服了现有不足;结构简单、承压高、密封可靠,而且易于加工,成本较低。

Description

裸眼井分段压裂封隔器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种在多级增产作业中实现层间隔离的封隔器,尤其是一种裸眼井分段压裂封隔器。
背景技术
[0002] 裸眼完井是指套管下至生产层顶部进行固井,油层段全部裸露的完井方法。对于岩层坚硬致密、无含水夹层、无易坍塌夹层的油气层适宜采用裸眼完井,裸眼完井的最主要特点是油层完全裸露,油、气流入井内的阻力小,因而油层具有最大的渗流面积,其产能较高。从上世纪80年代初期,行业内就开始采用裸眼完井,但是其井下工具还不完善,特别是裸眼井分段压裂封隔器,目前采用的封隔器主要由两种:长胶筒扩张式封隔器和普通压缩式封隔器。这两种封隔器对于裸眼井分层压裂都存在一定的不足,长胶筒扩张式封隔器加工难度大、成本高、密封强度低;而普通压缩式封隔器则存在肩突现象,承压能力难以实现突破。
发明内容
[0003] 针对现有封隔器存在的不足,本实用新型提供一种结构简单、性能可靠的裸眼井分段压裂封隔器,满足裸眼井分段压裂的需要。
[0004] 为实现上述目的本实用新型采用的技术方案如下:设计一种裸眼井分段压裂封隔器,包括上接头、中心管、活塞、限位环、锁环、坐封剪钉、锁环套、上滑槽座、滑块、箍环、锥体、外护碗和内护碗等,中心管的上端套于上接头的内部,所述上接头的内壁、中心管的外壁和上滑槽座上端的卡舌共同组成液压腔;中心管的侧壁上设有贯通所述液压腔的传压孔;在传压孔下方的液压腔内设有可在所述液压腔内做轴向运动的活塞;中心管的下段包裹有胶筒,由胶筒上端由下至上依次安装:内护碗、外护碗、锥体、滑块和上滑槽座;其中上滑槽座上端的卡舌卡在上接头和中心管之间的液压腔内;由胶筒下端由上至下依次安装:第二个内护碗、第二个外护碗、第二个锥体、第二个滑块和下滑槽座;其中下滑槽座和中心管通过螺纹连接。其中,在活塞和上滑槽座的卡舌之间的液压腔内设有锁环和锁环套;其中所述锁环套的上端连接活塞的下端;在锁环套和中心管之间的空间内设有锁环。
[0005] 其中,所述胶筒依次由端胶筒、隔环、中胶筒、第二件隔环和第二件端胶筒相连所组成。
[0006] 其中,所述锥体的外壁带有外锥面,所述外锥面和滑块一侧的内壁设有的内锥面配合安装。
[0007] 其中,所述滑块的另一侧沿圆周设有至少十个导向头,上滑槽座和下滑槽座一侧圆周上分别带有对应数量的凹槽,所述导向头对应安装在所述凹槽中。
[0008] 其中,内护碗、外护碗上分别设有至少六条轴向割缝,外护碗的一面和内护碗叠加;外护碗的另一面和锥体紧贴。
[0009] 其中,在所述液压腔内活塞行程的末端设有限位环。[0010] 其中,所述锁环的内壁有单向止退锯齿螺纹。
[0011] 其中,其特征在于:内护碗和外护碗的割缝互相错开5°以上的角度。
[0012] 其中,所述滑块的外壁设有的矩形槽,箍环箍在所述矩形槽内。
[0013] 和现有技术相比,本实用新型提供的技术方案克服了现有裸眼井分段压裂封隔器的不足;结构简单、承压高、密封可靠,而且易于加工,成本较低。
附图说明
[0014] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0015] 图2为滑块的结构示意图。
[0016] 图3为外护碗的结构示意图。
[0017] 图4为内护碗的结构示意图。
[0018] 图中:1为上接头,2为中心管,21为传压孔,3为密封组件,4为活塞,5为限位环,6为锁环,7为坐封剪钉,8为锁环套,9为上滑槽座,10为滑块,11为箍环,12为锥体,13为外护碗,14为内护碗,15为端胶筒,16为隔环,17为中胶筒,18为下滑槽座。
具体实施方式
[0019] 为了使本实用新型的目的、技术方案和效果更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。
[0020] 图1为本实用新型的一个实施例的结构示意图。包括上接头1、中心管2、活塞4、限位环5、锁环6、坐封剪钉7、锁环套8、上滑槽座9、滑块10、箍环11、锥体12、外护碗13和内护碗14等,中心管2的上端套于上接头I的内部,所述上接头I的内壁、中心管2的外壁和上滑槽座9上端的卡舌共同组成液压腔;中心管2的侧壁上设有贯通所述液压腔的传压孔21 ;在传压孔21下方的液压腔内设有可在所述液压腔内做轴向运动的活塞4 ;中心管2的下段包裹有胶筒,由胶筒上端由下至上依次安装:内护碗14、外护碗13、锥体12、滑块10和上滑槽座9 ;其中上滑槽座9上端的卡舌卡在上接头I和中心管2之间的液压腔内;由胶筒下端由上至下依次安装:第二个内护碗14、第二个外护碗13、第二个锥体12、第二个滑块10和下滑槽座18 ;其中下滑槽座18和中心管2通过螺纹连接。其中,在活塞4和上滑槽座9的卡舌之间的液压腔内设有锁环6和锁环套8 ;其中所述锁环套8的上端连接活塞4的下端;在锁环套8和中心管2之间的空间内设有锁环6。
[0021] 其中,所述本实施例的胶筒依次由端胶筒15、隔环16、中胶筒17、第二件隔环16和第二件端胶筒15相连所组成,即采用了三片式胶筒组件。当然,本实用新型的胶筒组件也可以是一体式胶筒。
[0022] 上述的上滑槽座9、滑块10、箍环11、锥体12、外护碗13、内护碗14共同组成上胶筒保护装置;第二个滑块10、第二个箍环11、第二个锥体12、第二个外护碗13、第二个内护碗14、下滑槽座18共同组成下胶筒保护装置。上胶筒保护装置、下胶筒保护装置对胶筒组件形成有效保护,提高封隔器承压能力。
[0023] 其中,所述锥体12的外壁带有外锥面,所述外锥面和滑块10 —侧的内壁设有的内锥面配合安装。
[0024] 其中,所述滑块10的另一侧沿圆周设有至少十个导向头,上滑槽座9和下滑槽座18 —侧圆周上分别带有对应数量的凹槽,所述导向头对应安装在所述凹槽中。
[0025] 其中,内护碗14、外护碗13上分别设有至少六条轴向割缝,外护碗13的一面和内护碗14叠加;外护碗13的另一面和锥体12紧贴。
[0026] 其中,在所述液压腔内活塞4行程的末端设有限位环5。
[0027] 其中,所述锁环6的内壁有单向止退锯齿螺纹。
[0028] 其中,其特征在于:内护碗14和外护碗13的割缝互相错开5°以上的角度。
[0029] 其中,所述滑块10的外壁设有的矩形槽,箍环11箍在所述矩形槽内。
[0030] 所述限位环5控制活塞4的行程,防止活塞4从液压腔中脱出从而造成泄漏;锁环
6、锁环套8与中心管2组成锁定止退机构,坐封时锁环6、锁环套8与活塞4 一起运动;锁环6上的棘齿结构使锁环6只能单向移动。坐封后锁环6依靠所述棘齿锁定在中心管2上以防止胶筒回弹,保证胶筒组件处于压缩密封状态。
[0031] 使用时,将本实用新型安装在压裂管柱的设计位置。当裸眼井分段压裂封隔器坐封时,用液体向压裂管柱内加压。液体通过中心管2上的传压孔21进入由上接头I的内壁和中心管2的外壁组成的液压腔内,由液压推动活塞4向下移动:活塞依次推动锁环6、锁环套8、上滑槽座9、滑块10、箍环11、锥体12、外护碗13、内护碗14向下移动;在轴向载荷的作用下,由第二个滑槽座9、第二个滑块10、第二个箍环11、第二个锥体12、第二个外护碗
13、第二个内护碗14和下滑槽座18组成的下胶筒保护装置开始动作:
[0032] 锥体12或第二个锥体12与滑槽座9产生相对运动,滑块10沿径向向外滑动,箍环11被拉断,滑块10被释放,继续滑动直至紧贴套管或裸眼井内壁。与此同时,端胶筒15、中胶筒17和第二件端胶筒15在轴向受到压缩,而在径向膨胀并密封裸眼环空;内护碗14受胶筒挤压而被撑开,外护碗13受内护碗14的挤压被撑开,最终外护碗13紧贴在沿圆周均匀分布的滑块10的内锥面上,内护碗14紧贴在外护碗5的内表面上,阻挡了端胶筒15肩部向外膨胀,有效提高裸眼井分段压裂封隔器承压性能。
[0033] 作为优选,所述箍环采用铝材。
[0034] 作为优选,所述上接头与中心管一起组成液压腔,活塞可以在液压腔中上下移动。
[0035] 以上所述的仅为本实用新型的较佳可行实施例,所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围,因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种裸眼井分段压裂封隔器,包括上接头(I)、中心管(2)、活塞(4)、限位环(5)、锁环(6)、坐封剪钉(7)、锁环套(8)、上滑槽座(9)、滑块(10)、箍环(11)、锥体(12)、外护碗(13)和内护碗(14)等,其特征在于: 中心管(2)的上端套于上接头(I)的内部,所述上接头(I)的内壁、中心管(2)的外壁和上滑槽座(9)上端的卡舌共同组成液压腔; 中心管(2)的侧壁上设有贯通所述液压腔的传压孔(21);在传压孔(21)下方的液压腔内设有可在所述液压腔内做轴向运动的活塞(4); 中心管(2)的下段包裹有胶筒,由胶筒上端由下至上依次安装:内护碗(14)、外护碗(13)、锥体(12)、滑块(10)和上滑槽座(9);其中上滑槽座(9)上端的卡舌卡在上接头(I)和中心管(2)之间的液压腔内; 由胶筒下端由上至下依次安装:第二个内护碗(14)、第二个外护碗(13)、第二个锥体(12)、第二个滑块(10)和下滑槽座(18);其中下滑槽座(18)和中心管(2)通过螺纹连接。
2.如权利要求1所述的裸眼井分段压裂封隔器,其特征在于:在活塞(4)和上滑槽座(9)的卡舌之间的液压腔内设有锁环(6)和锁环套(8);其中所述锁环套(8)的上端连接活塞(4)的下端;在锁环套(8)和中心管(2)之间的空间内设有锁环(6)。
3.如权利要求1所述的裸眼井分段压裂封隔器,其特征在于:所述胶筒依次由端胶筒(15)、隔环(16)、中胶筒(17)、第二件隔环(16)和第二件端胶筒(15)相连所组成。
4.如权利要求1所述的裸眼井分段压裂封隔器,其特征在于:所述锥体(12)的外壁带有外锥面,所述外锥面和滑块(10) —侧的内壁设有的内锥面配合安装。
5.如权利要求1所述的裸眼井分段压裂封隔器,其特征在于:所述滑块(10)的另一侧沿圆周设有至少十个导向头,上滑槽座(9)和下滑槽座(18) —侧圆周上分别带有对应数量的凹槽,所述导向头对应安装在所述凹槽中。
6.如权利要求1所述的裸眼井分段压裂封隔器,其特征在于:内护碗(14)、外护碗(13)上分别设有至少六条轴向割缝,外护碗(13)的一面和内护碗(14)叠加;外护碗(13)的另一面和锥体(12)紧贴。
7.如权利要求1所述的裸眼井分段压裂封隔器,其特征在于:在所述液压腔内活塞(4)行程的末端设有限位环(5)。
8.如权利要求1所述的裸眼井分段压裂封隔器,其特征在于:所述锁环(6)的内壁有单向止退锯齿螺纹。
9..如权利要求6所述的裸眼井分段压裂封隔器,其特征在于:其特征在于:内护碗(14)和外护碗(13)的割缝互相错开5°以上的角度。
10.如权利要求1所述的裸眼井分段压裂封隔器,其特征在于:所述滑块(10)的外壁设有的矩形槽,箍环(11)箍在所述矩形槽内。
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