CN203626705U - 一种侧钻小井眼压裂封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种侧钻小井眼压裂封隔器，包括有：水力锚体；反洗阀，包括有一反洗阀体及一阀座，阀座放置在反洗阀体内，其上、下两端的外侧面与反洗阀体的内侧面相密贴，阀座中部的外侧面与反洗阀体的内侧面之间形成有一环腔，其上端与反洗阀体之间通过一剪钉连接固定，反洗阀体的侧壁上沿周向布设多个反洗孔，各反洗孔与环腔相连通，其中，反洗阀体的内侧面上另设有一环耳，阀座的下端与环耳相接触；封隔部，包括有一中心管、一密封总成及一坐封总成，密封总成及坐封总成依次套设在中心管上，中心管的下端通过外螺纹连接有一下接头；其中，反洗阀体的上端与水力锚体相连接，其下端套设固定在中心管的上端处，并与密封总成相邻。

Description

一种侧钻小井眼压裂封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种封隔器，尤其是一种侧钻小井眼压裂封隔器。

背景技术

由于套管开窗侧钻技术的逐步发展，侧钻井在提高油田开发水平、节约钻井成本等方面的优势逐渐体现出来，目前已经成为老油区剩余油挖潜、提高油田采收率的一种行之有效的方法。

近年来油田侧钻井数量不断增加，但与其配套的工艺措施尚不够完善，尤其是在5¹/₂寸（直径为139.7mm）套管内进行侧钻井，然后用4寸（直径为101.6mm）套管完井，由于受套管内径较小的限制，使得常规直井普遍应用的采油增产措施无法应用于该类油井，严重限制了4寸套管井的措施应用范围。

有鉴于此，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种侧钻小井眼压裂封隔器，以期解决现有技术存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供一种侧钻小井眼压裂封隔器，能够在侧钻小井眼中实现坐封，并进行后期压裂施工，改造地层。

为此，本实用新型提出一种侧钻小井眼压裂封隔器，其包括有：

水力锚体；

反洗阀，包括有一反洗阀体及一阀座，所述阀座放置在所述反洗阀体内，其上、下两端的外侧面与所述反洗阀体的内侧面相密贴，所述阀座中部的外侧面与所述反洗阀体的内侧面之间形成有一环腔，其上端与所述反洗阀体之间通过一剪钉连接固定，所述反洗阀体的侧壁上沿周向布设多个反洗孔，各所述反洗孔与所述环腔的位置相对应，并与所述环腔相连通，其中，所述反洗阀体的内侧面上另设有一环耳，所述阀座的下端与所述环耳相接触；

封隔部，包括有一中心管、一密封总成及一坐封总成，所述密封总成及坐封总成依次套设在所述中心管上，所述中心管的下端通过外螺纹连接有一下接头；

其中，所述反洗阀体的上端与所述水力锚体相连接，其下端套设固定在所述中心管的上端处，并与所述密封总成相邻。

如上所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其中，所述阀座上端的外侧面凸设有一外环部，所述外环部与所述反洗阀体的内侧面相密贴，所述反洗阀体的内侧面凸设有一内环部，所述内环部相邻于所述环耳的上侧，其与所述阀座下端的外侧面相对密贴，所述外环部的下端与所述内环部的上端之间形成有所述环腔。

如上所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其中，所述外环部的外侧面以及所述阀座下端的外侧面处分别嵌设有密封圈。

如上所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其中，所述密封总成包括多个胶筒，各所述胶筒位于所述反洗阀体与所述坐封总成之间，并由上至下依次套设在所述中心管的外表面上，且相邻的两所述胶筒之间设有隔环。

如上所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其中，所述坐封总成包括有：

一锥体，套设在所述中心管上，其上端与所述密封总成中最下侧的所述胶筒相邻，所述锥体通过坐封剪钉与所述中心管连接固定；

一坐封机构，包括一卡瓦总成、一扶正座、一扶正块及一轨迹管，所述扶正座能移动的套设在所述中心管上，所述扶正块嵌合在所述扶正座外表面形成的容置槽处，其内壁形成的环凹槽与所述扶正座的容置槽间嵌设有一板簧，所述板簧的两端部对应抵接在所述环凹槽的两顶角处，其中间部位则顶靠在所述扶正座的容置槽的表面上，所述卡瓦总成及轨迹管对应连接于所述扶正座的上、下端，并相对延伸至所述扶正块上、下两端的外侧；

其中，所述轨迹管的上端通过销钉与所述扶正座连接固定，其下端延伸至所述下接头上端的外侧，所述下接头上端的外侧面处另设有一轨道销钉，所述轨道销钉能滑动的嵌设在所述轨迹管的内表面形成的轨道中。

如上所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其中，所述卡瓦总成由一卡瓦座及多个卡瓦构成，所述卡瓦座的下端套设连接于所述扶正座的外表面，并向下延伸至所述扶正块上端的外侧，而各所述卡瓦沿周向间隔的套接在所述卡瓦座上，一箍簧对应嵌合在各所述卡瓦外壁上沿周向形成的凹槽内。

如上所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其中，所述下接头的外侧进一步套设有一密封套环，所述密封套环与所述轨道销钉相邻，其外侧面与所述轨迹管的内侧面相密贴。

本实用新型提出的侧钻小井眼压裂封隔器，主要是由水力锚体、反洗阀、密封总成、坐封总成等组成，压裂施工时，水力锚体上的锚爪通过液压的作用撑开，卡住套管，能有效防止管柱蠕动，以定位管柱；而密封总成及坐封总成，能确实可靠的在井下坐封；通过设置反洗阀，可对封隔器内部进行反洗，以便于重复使用。

本实用新型提出的侧钻小井眼压裂封隔器，能够实现在侧钻小井眼中实现坐封，并进行后期压裂施工，改造地层，特别适用于4寸套管的侧钻井中，突破了现有技术不能在4寸井眼进行后期压裂施工的限制。

附图说明

图1为本实用新型的侧钻小井眼压裂封隔器的整体结构示意图；

图2为本实用新型中反洗阀的组成结构示意图；

图3为本实用新型中反洗阀在图2中A-A线处的剖视图；

图4为本实用新型中阀座的组成结构示意图；

图5为本实用新型中使用的轨迹管沿周向的内部展开示意图；

图6为本实用新型的侧钻小井眼压裂封隔器的使用参考示意图。

主要元件标号说明：

1            水力锚体                2              反洗阀

21           反洗阀体                211            反洗孔

212          内环部                  22             阀座

221          外环部                  222            密封圈

23           剪钉                    3              中心管

31           下接头                  311            轨道销钉

312          密封套环                4              密封总成

41           胶筒                    42             隔环

5            坐封总成                51             锥体

511          坐封剪钉                52             坐封机构

521          卡瓦总成                521a           卡瓦座

521b         卡瓦                    521c           箍簧

522          扶正座                  522a           容置槽

523          扶正块                  523a           环凹槽

524          轨迹管                  525            板簧

526          销钉                    H              环腔

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式:

图1为本实用新型的侧钻小井眼压裂封隔器的整体结构示意图；图2为本实用新型中反洗阀的组成结构示意图；图3为本实用新型中反洗阀在图2中A-A线处的剖视图；图4为本实用新型中阀座的组成结构示意图；图5为本实用新型中使用的轨迹管沿周向的内部展开示意图；图6为本实用新型的侧钻小井眼压裂封隔器的使用参考示意图。

如图1所示，本实用新型提出的侧钻小井眼压裂封隔器100，包括有水力锚体1、反洗阀2以及封隔部，其中：

请一并参见图2至图4，所述反洗阀2，包括有一反洗阀体21及一阀座22，所述阀座22放置在所述反洗阀体21内，其上、下两端的外侧面与所述反洗阀体21的内侧面相密贴，所述阀座22中部的外侧面与所述反洗阀体21的内侧面之间形成有一环腔H，其上端与所述反洗阀体21之间通过一剪钉23连接固定，所述反洗阀体21的侧壁上沿周向布设多个反洗孔211，各所述反洗孔211与所述环腔H的位置相对应，并与所述环腔H连通，如在图3所示的结构中，优选所述反洗阀体21沿周向均布有3个反洗孔，在实际工作时，通过反洗孔向环腔内注液打压，以剪断剪钉23，随后，继续注液打压，并推动阀座22在反洗阀体21内上行，打开反洗孔211，即可经反洗孔211连通反洗阀体21的内腔以及外界，形成一反洗通道，以进行反洗作业，需指出的是，图中所示，仅为示意性的结构，并不限定本实用新型的保护范围，对于反洗阀体、阀座以及环腔的具体尺寸，可根据实际需要而定，以能实现反洗即可，其中，所述反洗阀体21的内侧面上另设有一环耳210，所述阀座22的下端与所述环耳210相接触；

所述封隔部包括有一中心管3、一密封总成4及一坐封总成5，所述密封总成4及坐封总成5依次套设在所述中心管3上，所述中心管3的下端通过外螺纹连接有一下接头31；

其中，所述反洗阀体21的上端与所述水力锚体1相连接，其下端套设固定在所述中心管3的上端处，并与所述密封总成4相邻。需指出的是，上述的水力锚体1为现有技术，如图所示，其通常包括有锚体11、锚爪12、弹簧13及衬管14等部件，对其具体结构及工作原理在此不再赘述，而所述密封总成4及坐封总成5，可采用与现有技术相同或相似的结构。

优选的实施方式是，所述阀座22上端的外侧面凸设有一外环部221，所述外环部221与所述反洗阀体21的内侧面相密贴，所述反洗阀体21的内侧面凸设有一内环部212，所述内环部212相邻于所述环耳210的上侧，所述内环部212与所述阀座22下端的外侧面相对密贴，所述外环部221的下端与所述内环部212的上端之间形成有所述环腔H。其中，如图4所示，为提高密封效果，优先在所述外环部221的外侧面以及所述阀座22下端的外侧面处分别嵌设有密封圈222。

较佳地，所述密封总成4包括多个胶筒41，各所述胶筒41位于所述反洗阀体21与所述坐封总成5之间，并由上至下依次套设在所述中心管3的外表面上，且相邻的两所述胶筒41之间设有隔环42。

进一步地，如图1所示，所述坐封总成5包括有一锥体51及一坐封机构52，其中，所述锥体51套设在所述中心管3上，其上端与所述密封总成4中最下侧的所述胶筒41相邻，所述锥体51通过坐封剪钉511与所述中心管3连接固定；

所述坐封机构52，包括一卡瓦总成521、一扶正座522、一扶正块523及一轨迹管524，所述扶正座522能移动的套设在所述中心管3上，所述扶正块523嵌合在所述扶正座522外表面形成的容置槽522a处，其内壁形成的环凹槽523a与所述扶正座522的容置槽522a间嵌设有一板簧525，所述板簧525的两端部对应抵接在所述环凹槽523a的两顶角处，其中间部位则顶靠在所述扶正座522的容置槽522a的表面上，所述卡瓦总成521及轨迹管524对应连接于所述扶正座522的上、下端，并相对延伸至所述扶正块523上、下两端的外侧；

其中，所述轨迹管524的上端通过销钉526与所述扶正座522连接固定，其下端延伸至所述下接头31上端的外侧，所述下接头31上端的外侧面处另设有一轨道销钉311，所述轨道销钉311能滑动的嵌设在所述轨迹管524的内表面形成的轨道中。

值得一提的是，所述轨迹管524的组成结构，以及所述扶正座522、扶正块523随中心管3的动作过程、工作原理等，均为现有技术，在此不再赘述。如图5中，该轨迹管524包括有长轨道524a及短轨道524b，所述长轨道524a沿所述轨迹管524的轴向设置，所述短轨道524b则沿所述轨迹管524的内侧面呈倾斜设置，其上端与所述长轨道524a的上端相连通，其下端则位于所述轨迹管524的下端处，在上提、旋转及下放中心管3时，轨道销钉311能沿轨迹管524的长、短轨道移动以进行换向。

另外，所述卡瓦总成521由一卡瓦座521a及多个卡瓦521b构成，所述卡瓦座521a的下端套设连接于所述扶正座522的外表面，并向下延伸至所述扶正块523上端的外侧，而各所述卡瓦521b沿周向间隔的套接在所述卡瓦座521a上，一箍簧521c对应嵌合在各所述卡瓦521a外壁上沿周向形成的凹槽(图中未标示)内，以固定卡瓦。其中，所述卡瓦优选为4个，其沿周向均布在所述卡瓦座上，而所述卡瓦与卡瓦座之间具体的连接形式为现有技术，在此不做赘述，当锥体51下移时，其能对应顶撑各卡瓦521b向外扩张，并与油井套管的内壁相卡接，以达到使本实用新型在套管中的位置固定的目的，另外，当锥体上移并与卡瓦脱离时，在箍簧521c的回复弹力的作用下，卡瓦脱离与套管内壁的接触，以解除卡瓦与套管内壁的卡掣状态，避免上提封隔器时遇到阻力。

此外，所述下接头31的外侧进一步套设有一密封套环312，所述密封套环312与所述轨道销钉311相邻，其外侧面与所述轨迹管524的内侧面相密贴。

请一并参见图6，就本实用新型的具体工作过程，简要叙述如下：

在工作过程中，将水力锚体1的上端与油管管柱5连接，并将本实用新型随油管管柱下入井内，到达侧钻井中套管6的设计位置(油层7上侧)，此时下接头31的轨道销钉311处于图5中的下死点A位置，而扶正块523在板簧525的作用下，撑住井内套管6，使卡瓦总成521、扶正座522、扶正块523以及轨迹管524在套管内保持不动；充分上提油管管柱并旋转油管管柱5，使中心管3带着下接头31的轨道销钉311沿长轨道运动到上死点B位置，随后下放油管管柱5，则在中心管3的带动下，轨道销钉311沿短轨道旋转至C位置；继续下放油管管柱5，使中心管3带着密封总成4的胶筒41、锥体51等一起下放，继而锥体51与卡瓦521b相互作用，一方面，锥体51撑开卡瓦521b卡住套管，另一方面，卡瓦521b的反作用力推动锥体51剪断坐封剪钉511，并压缩胶筒41与套管内壁相密封，从而完成坐封；

随后，将油管管柱接好井口后，即可从地面向油管管柱内注液，以进行压裂作业，此时，通过设置水力锚体1，液压能通过水力锚体1中衬管14的割缝传到锚爪2上，使锚爪2撑起，进而撑住套管6，有效防止了管柱蠕动，其中，油管压裂过程与现有技术相同，限于篇幅，在此不作赘述；

当压裂施工完毕，停止向油管管柱注液并泄压，之后，进行反洗施工：从井口向油套环空S内加入液体，由于反洗阀下侧的油套环空被密封总成4所密封，则液体从反洗孔211进入环腔H内；继续提高注液压力，使液压力剪断剪钉23，并推动阀座22上移，以通过反洗孔211连通反洗阀体21的内腔以及油套环空，即反洗通道被打开，套管环空和本实用新型的内腔连通；持续注入液体，使液体由油套环空进入本实用新型内腔，由于地层有压力，而此时油管管柱内已经泄压，没有压力，液体会从压力高向压力低的地方流动，即液体向上经油管管柱返回至井口，以实现对油管管柱及本实用新型的反洗工作；当反洗作业结束后，停止注液，并上提油管管柱，解除胶筒与套管内壁的密封状态，进行泄压，最后将本实用新型从井内回收。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种侧钻小井眼压裂封隔器，其特征在于，所述侧钻小井眼压裂封隔器包括有：

水力锚体；

反洗阀，包括有一反洗阀体及一阀座，所述阀座放置在所述反洗阀体内，其上、下两端的外侧面与所述反洗阀体的内侧面相密贴，所述阀座中部的外侧面与所述反洗阀体的内侧面之间形成有一环腔，其上端与所述反洗阀体之间通过一剪钉连接固定，所述反洗阀体的侧壁上沿周向布设多个反洗孔，各所述反洗孔与所述环腔的位置相对应，并与所述环腔相连通，其中，所述反洗阀体的内侧面上另设有一环耳，所述阀座的下端与所述环耳相接触；

封隔部，包括有一中心管、一密封总成及一坐封总成，所述密封总成及坐封总成依次套设在所述中心管上，所述中心管的下端通过外螺纹连接有一下接头；

其中，所述反洗阀体的上端与所述水力锚体相连接，其下端套设固定在所述中心管的上端处，并与所述密封总成相邻。

2.如权利要求1所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其特征在于，所述阀座上端的外侧面凸设有一外环部，所述外环部与所述反洗阀体的内侧面相密贴，所述反洗阀体的内侧面凸设有一内环部，所述内环部相邻于所述环耳的上侧，其与所述阀座下端的外侧面相对密贴，所述外环部的下端与所述内环部的上端之间形成有所述环腔。

3.如权利要求2所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其特征在于，所述外环部的外侧面以及所述阀座下端的外侧面处分别嵌设有密封圈。

4.如权利要求1至3中任一项所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其特征在于，所述密封总成包括多个胶筒，各所述胶筒位于所述反洗阀体与所述坐封总成之间，并由上至下依次套设在所述中心管的外表面上，且相邻的两所述胶筒之间设有隔环。

5.如权利要求4所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其特征在于，所述坐封总成包括有：

一锥体，套设在所述中心管上，其上端与所述密封总成中最下侧的所述胶筒相邻，所述锥体通过坐封剪钉与所述中心管连接固定；

一坐封机构，包括一卡瓦总成、一扶正座、一扶正块及一轨迹管，所述扶正座能移动的套设在所述中心管上，所述扶正块嵌合在所述扶正座外表面形成的容置槽处，其内壁形成的环凹槽与所述扶正座的容置槽间嵌设有一板簧，所述板簧的两端部对应抵接在所述环凹槽的两顶角处，其中间部位则顶靠在所述扶正座的容置槽的表面上，所述卡瓦总成及轨迹管对应连接于所述扶正座的上、下端，并相对延伸至所述扶正块上、下两端的外侧；

其中，所述轨迹管的上端通过销钉与所述扶正座连接固定，其下端延伸至所述下接头上端的外侧，所述下接头上端的外侧面处另设有一轨道销钉，所述轨道销钉能滑动的嵌设在所述轨迹管的内表面形成的轨道中。

6.如权利要求5所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其特征在于，所述卡瓦总成由一卡瓦座及多个卡瓦构成，所述卡瓦座的下端套设连接于所述扶正座的外表面，并向下延伸至所述扶正块上端的外侧，而各所述卡瓦沿周向间隔的套接在所述卡瓦座上，一箍簧对应嵌合在各所述卡瓦外壁上沿周向形成的凹槽内。

7.如权利要求6所述的侧钻小井眼压裂封隔器，其特征在于，所述下接头的外侧进一步套设有一密封套环，所述密封套环与所述轨道销钉相邻，其外侧面与所述轨迹管的内侧面相密贴。

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