CN204082082U - 循环堵塞器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是循环堵塞器，用于油田井下分层压裂等。该工具包括滑动套(3)和固定套(4)，所述的固定套(4)的内孔呈两端细中间粗的管状，滑动套（3）装在固定套（4）内并可在固定套（4）内上下滑动，所述的滑动套（3）内孔上端有球（2），滑动套（3）整体呈杯状，在滑动套（3）的杯底部位的外周设密封圈（7），在滑动套（3）的侧壁于外台阶（8）以下部位设内循环孔（6）；固定套（4）侧壁设循环孔（9）和（10），固定套（4）下端缩径内孔部分是密封面（11），密封圈（7）与密封面（11）相配合。在堵塞状态下由于设置了循环通道，当压裂施工中一旦出现压裂砂堵时，不用上提管柱即可进行反循环洗井，能够及时解除砂堵。

Description

循环堵塞器

技术领域

本发明涉及石油开采作业如压裂或酸化作业中使用的井下工具，特别是涉及一种具有可洗井功能的循环堵塞器。

背景技术

为了保证作业效果，对于多油层低渗透砂岩油藏、长井段水平井、大段灰岩地层等，常常需要进行分层段压裂或分层段酸压，目前可采用的工艺包括连续油管分段喷砂射孔套管压裂或酸压工艺。在这一工艺中，为了防止井下沉砂卡封隔器，需要使用一种即能在压裂时堵塞封隔器管柱通道，又能在完成一段压裂后进行反洗井并对封隔器冲洗的井下工具。

中国专利，专利名称：用于连续油管多层压裂作业的平衡阀，专利号：201110379994.9，公开了一种可以实现该功能的井下工具。但该工具在使用中存在风险，当压裂施工时中心管滑入密封管内将孔封闭，压裂施工中一旦出现压裂砂堵等紧急情况时，需要上提管柱进行循环洗井，这样可能会导致压裂封隔器被砂埋，管柱砂卡，不能及时解除砂堵，从而造成无法继续进行后续压裂施工。

发明内容

为解决上述技术问题，发明了循环堵塞器，该循环堵塞器即能在压裂时堵塞封隔器管柱通道，又能在出现压裂砂堵等紧急情况时不动管柱进行反循环洗井。

本实用新型采用了如下的技术方案：

循环堵塞器，包括滑动套和固定套，所述的固定套的内孔呈两端细中间粗的管状，在其上端形成内台阶，所述的滑动套外壁有外台阶，所述的内台阶与外台阶相配合，滑动套装在固定套内并可在固定套内上下滑动，所述的滑动套内孔上端有圆锥形内台阶，球坐在所述圆锥形内台阶上；于球以上位置设挡板，挡板上设筛孔，挡板与滑动套通过螺纹联接；滑动套整体呈杯状，在滑动套的杯底部位的外周设密封圈槽，在密封圈槽内安装密封圈，在滑动套的侧壁于外台阶以下部位设内循环孔；固定套侧壁设上循环孔和下循环孔，固定套下端缩径内孔部分是密封面，密封圈与密封面相配合。

优选实施例一，所述滑动套包括上接头和内套； 上接头内外都呈阶梯形的管状，上接头内孔有圆锥形内台阶，球坐在所述圆锥形内台阶上；于球以上位置设挡板，挡板上设筛孔，挡板与上接头通过螺纹联接；内套呈杯状且联接在上接头的下端，于内套侧壁上设内循环孔，于内套杯底部位外周设密封圈槽，在所述密封圈槽内安装密封圈，内套与上接头在连接部位形成外台阶；所述固定套包括压帽、外套和密封套；压帽和密封套分别连接在外套的上下两端，压帽下端形成内台阶，内台阶与外台阶相配合，外套侧壁设上循环孔和下循环孔，密封套内孔有密封面，密封圈与密封面相配合。

优选实施例二，所述滑动套包括接箍和滑管；接箍内孔有圆锥形内台阶，球坐在所述圆锥形内台阶上；于球以上位置设挡板，挡板上设筛孔，挡板与接箍通过螺纹联接；滑管呈杯状且联接在接箍的下端，于滑管侧壁上设内循环孔，于滑管杯底部位外周设密封圈槽，在所述密封圈槽内安装密封圈，滑管外壁有外台阶；所述固定套包括压帽、外套和密封套；压帽和密封套分别连接在外套的上下两端，压帽下端形成内台阶，内台阶与外台阶相配合，外套侧壁设上循环孔和下循环孔，密封套内孔有密封面，密封圈与密封面相配合。

所述的密封套还可以包括下接头和衬套，衬套通过螺纹安装在下接头内，衬套的内孔有密封面，密封面与密封圈相配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，当循环堵塞器处于堵塞状态时，由于在密封面以上部位设置了循环通道，沟通了油管内外，当压裂施工中一旦出现压裂砂堵等紧急情况时，不用上提管柱即可进行反循环洗井，从而防止压裂封隔器被砂埋和管柱砂卡，能够及时解除砂堵，保证继续进行后续压裂施工。

附图说明

前面简单地描述了本发明，接下来参考描述本发明的以下具体实施例的图纸进一步、详细地叙述本发明。这些图纸只描述了该发明的一些典型的实施例，因此不能认为是限制本发明的范围。在这些图纸中：

图1是循环堵塞器原理结构示意图。

图2是循环堵塞器优选实施例一的半剖结构示意图。

图3是带衬套的循环堵塞器的半剖结构示意图。

图4是循环堵塞器优选实施例二的半剖结构示意图。

图5是循环堵塞器处于堵塞状态时的结构示意图。

具体实施方式

见图1 循环堵塞器原理结构示意图。循环堵塞器，包括滑动套3和固定套4，所述的固定套4的内孔呈两端细中间粗的管状，在其上端形成内台阶5，所述的滑动套3外壁有外台阶8，所述的内台阶5与外台阶8相配合，滑动套3装在固定套4内并可在固定套4内上下滑动，所述的滑动套3内孔上端有圆锥形内台阶，球2坐在所述圆锥形内台阶上；于球2以上位置设挡板1，挡板1上设筛孔，挡板1与滑动套3通过螺纹联接；滑动套3整体呈杯状，也就是说滑动套3有一个上开口的沉孔，在滑动套3的杯底部位的外周设密封圈槽，在密封圈槽内安装密封圈7，在滑动套3的侧壁于外台阶8以下部位设内循环孔6；固定套4侧壁设上循环孔9和下循环孔10，固定套4下端缩径内孔部分是密封面11，密封圈7与密封面11相配合。见图5循环堵塞器处于堵塞状态时的结构示意图，滑动套3下行后，密封圈7进入固定套4下端的缩径内孔部分，密封圈7与密封面11相配合而密封并堵塞该通道，当循环堵塞器下接封隔器时，封隔器的内通道就被堵塞了。

压裂时，首先通过油管加压推动滑动套3下行使密封圈7进入固定套4，密封圈7与密封面11相配合而密封并堵塞该通道，如图5所示状态，压裂过程中一旦出现压裂砂堵时，直接从环空进行反循环洗井，洗井液从上循环孔9和下循环孔10中进入，经内循环孔6进入滑动套3内孔上行，推开球2继续上行，实现不动管柱进行反循环洗井的功能。当下层的压裂完工后，上提滑动套3到如图1所示的状态，此时反洗井，循环液可以从循环堵塞器的下部和侧面进入本工具，把残留在本工具内部的砂子冲洗干净，从而保证上层压裂时工具的可靠密封。

见图2循环堵塞器优选实施例一的半剖结构示意图。循环堵塞器的滑动套3包括上接头21和内套25； 上接头21内外都呈阶梯形的管状，上接头21内孔有圆锥形内台阶，球2坐在所述圆锥形内台阶上；于球2以上位置设挡板1，挡板1上设筛孔，挡板1与上接头21通过螺纹联接；内套25呈杯状且联接在上接头21的下端，于内套25侧壁上设内循环孔6，于内套25杯底部位外周设密封圈槽，在所述密封圈槽内安装密封圈7，内套25与上接头21在连接部位形成外台阶8；所述固定套4包括压帽24、外套27和密封套29；压帽24和密封套29分别连接在外套27的上下两端，压帽24下端形成内台阶5，内台阶5与外台阶8相配合，外套27侧壁设上循环孔9和下循环孔10，密封套29内孔有密封面11，密封圈7与密封面11相配合。

当井下循环液中带砂子等磨蚀物时，图2中的密封套29的密封面11在循环洗井过程中就容易被磨蚀而密封失效，为了解决这一问题，在密封套29内安装一个易更换的衬套就可解决这一问题。见图3带衬套的循环堵塞器的半剖结构示意图所示，密封套29包括下接头33和衬套32，衬套32通过螺纹安装在下接头33内，衬套32的内孔有密封面11，密封面11与密封圈7相配合。为了防止螺纹漏失，可以连接部安装密封圈31，当然也可以采用密封螺纹而不用密封圈。

见图4循环堵塞器优选实施例二的半剖结构示意图。循环堵塞器的滑动套3包括接箍41和滑管45；接箍41内孔有圆锥形内台阶，球2坐在所述圆锥形内台阶上；于球2以上位置设挡板1，挡板1上设筛孔，挡板1与接箍41通过螺纹联接；滑管45呈杯状且联接在接箍41的下端，于滑管45侧壁上设内循环孔6，于滑管45杯底部位外周设密封圈槽，在所述密封圈槽内安装密封圈7，滑管45外壁有外台阶8；所述固定套4包括压帽24、外套27和密封套29；压帽24和密封套29分别连接在外套27的上下两端，压帽24下端形成内台阶5，内台阶5与外台阶8相配合，外套27侧壁设上循环孔9和下循环孔10，密封套29内孔有密封面11，密封圈7与密封面11相配合。

同样地，为了解决优选实施例二中密封套29的磨蚀问题，在密封套29内也可以安装一个易更换的衬套，见图3带衬套的循环堵塞器的半剖结构示意图所示，密封套29包括下接头33和衬套32，衬套32通过螺纹安装在下接头33内，衬套32的内孔有密封面11，密封面11与密封圈7相配合。为了防止螺纹漏失，可以连接部安装密封圈31，当然也可以采用密封螺纹而不用密封圈；为了安装衬套，还可以在衬套的下面设一个螺纹连接的压帽来压紧衬套，而衬套上并不设螺纹。

本发明的循环堵塞器的使用方法是：

a、使用包括本发明的循环堵塞器的压裂管柱，分层压裂管柱依次连接喷砂射孔器、循环堵塞器、Y211型封隔器，井下工具安装在井下压裂位置。

b、下压管柱坐封Y211型封隔器。

c、油管加砂通过喷砂射孔器对套管和油层射孔。

d、通过油套环空加砂压裂地层。

e、（压裂地层出现砂堵时）通过油套环空反循环洗井。

f、上提油管，继续通过油套环空反循环洗井。

g、把井下工具上提至下一个压裂位置并重复上述步骤。

本文所述的实施例仅仅为典型实施例，但不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明，而是根据权利要求来定义，保护范围包括权利要求的标的的所有等价物。

Claims (5)

1.循环堵塞器，包括滑动套(3)和固定套(4)，所述的固定套(4)的内孔呈两端细中间粗的管状，在其上端形成内台阶（5），所述的滑动套（3）外壁有外台阶（8），所述的内台阶（5）与外台阶（8）相配合，滑动套（3）装在固定套（4）内并可在固定套（4）内上下滑动，所述的滑动套（3）内孔上端有圆锥形内台阶，球（2）坐在所述圆锥形内台阶上；于球（2）以上位置设挡板（1），挡板（1）上设筛孔，挡板（1）与滑动套（3）通过螺纹联接；其特征在于，滑动套（3）整体呈杯状，在滑动套（3）的杯底部位的外周设密封圈槽，在密封圈槽内安装密封圈（7），在滑动套（3）的侧壁于外台阶（8）以下部位设内循环孔（6）；固定套（4）侧壁设上循环孔（9）和下循环孔（10），固定套（4）下端缩径内孔部分是密封面（11），密封圈（7）与密封面（11）相配合。

2.根据权利要求1所述的循环堵塞器，其特征在于，所述滑动套（3）包括上接头（21）和内套（25）； 上接头（21）内外都呈阶梯形的管状，上接头（21）内孔有圆锥形内台阶，球（2）坐在所述圆锥形内台阶上；于球（2）以上位置设挡板（1），挡板（1）上设筛孔，挡板（1）与上接头（21）通过螺纹联接；内套（25）呈杯状且联接在上接头（21）的下端，于内套（25）侧壁上设内循环孔（6），于内套（25）杯底部位外周设密封圈槽，在所述密封圈槽内安装密封圈（7），内套（25）与上接头（21）在连接部位形成外台阶（8）；所述固定套（4）包括压帽（24）、外套（27）和密封套（29）；压帽（24）和密封套（29）分别连接在外套（27）的上下两端，压帽（24）下端形成内台阶（5），内台阶（5）与外台阶（8）相配合，外套（27）侧壁设上循环孔（9）和下循环孔（10），密封套（29）内孔有密封面（11），密封圈（7）与密封面（11）相配合。

3.根据权利要求2所述的循环堵塞器，其特征在于，所述的密封套（29）包括下接头（33）和衬套（32），衬套（32）通过螺纹安装在下接头（33）内，衬套（32）的内孔有密封面（11），密封面（11）与密封圈（7）相配合。

4.根据权利要求1所述的循环堵塞器，其特征在于，所述滑动套（3）包括接箍（41）和滑管（45）；接箍（41）内孔有圆锥形内台阶，球（2）坐在所述圆锥形内台阶上；于球（2）以上位置设挡板（1），挡板（1）上设筛孔，挡板（1）与接箍（41）通过螺纹联接；滑管（45）呈杯状且联接在接箍（41）的下端，于滑管（45）侧壁上设内循环孔（6），于滑管（45）杯底部位外周设密封圈槽，在所述密封圈槽内安装密封圈（7），滑管（45）外壁有外台阶（8）；所述固定套（4）包括压帽（24）、外套（27）和密封套（29）；压帽（24）和密封套（29）分别连接在外套（27）的上下两端，压帽（24）下端形成内台阶（5），内台阶（5）与外台阶（8）相配合，外套（27）侧壁设上循环孔（9）和下循环孔（10），密封套（29）内孔有密封面（11），密封圈（7）与密封面（11）相配合。

5.根据权利要求4所述的循环堵塞器，其特征在于，所述的密封套（29）包括下接头（33）和衬套（32），衬套（32）通过螺纹安装在下接头（33）内，衬套（32）的内孔有密封面（11），密封面（11）与密封圈（7）相配合。