CN204371213U - 封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种封隔器，属于石油机械领域。封隔器包括：中心管、金属保护套、胶筒、活塞、上联接头和下联接头，上联接头、金属保护套、活塞和下联接头，由上至下依次套接在中心管外部，金属保护套的上端与中心管固定连接，与中心管之间形成环形空间，胶筒位于环形空间内，金属保护套的下端开口，胶筒能够在受到压力时，从开口沿中心管的长度方向向下移出金属保护套，使封隔器坐封。本实用新型解决了在从环空加砂的过程中容易损伤胶筒，所以，未压裂层以上的封隔器在需要坐封时，无法有效坐封的问题，实现了对胶筒进行保护，在未压裂层以上的封隔器在需要坐封时，能够有效坐封的效果，本实用新型用于封隔器的坐封。

Description

封隔器

技术领域

本实用新型涉及石油机械领域，特别涉及一种封隔器。

背景技术

开采非均质的油井或者气井时，需要对该油井或者气井进行压裂，压裂是利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂充填裂缝，可以提高油气层的渗透能力，增加油气产量。

现有技术中，采用封隔器分层压裂工具与油管相连接对需要压裂的油气井进行压裂。该封隔器分层压裂工具可以包括多个封隔器压裂单元，每个封隔器压裂单元包括一个压裂装置和一个封隔器，且该压裂装置的上端与该封隔器的下端相连接。封隔器上设置有胶筒，通过在井口加压使胶筒膨胀，封堵套管与油管之间的环空，完成封隔器的坐封。压裂时，从井口对压裂装置加入压裂液，从环空对压裂装置加砂，对井底的目标压裂层进行压裂，压裂后使用封隔器坐封，从而封隔该封隔器下部的已压裂层，继续进行上一层压裂层的压裂。

由于现有技术中封隔器中的未压裂层以上的胶筒暴露在环空中，且井内压强较大，在从环空加砂的过程中容易损伤胶筒，所以，未压裂层以上的封隔器在需要坐封时，无法有效坐封。

实用新型内容

为了解决在从环空加入压裂液的过程中容易损伤胶筒，所以，未压裂层以上的封隔器在需要坐封时，无法有效坐封的问题，本实用新型提供了一种封隔器。所述技术方案如下：

提供了一种封隔器，所述封隔器包括：

中心管、金属保护套、胶筒、活塞、上联接头和下联接头，

所述上联接头、所述活塞和所述下联接头，由上至下依次套接在所述中心管外部，所述金属保护套的上端位于所述上联接头和所述活塞之间，且与所述中心管固定连接，与所述中心管之间形成环形空间，所述金属保护套的下端开口，所述活塞的一部分位于所述环形空间内，所述胶筒套接在所述活塞外侧，且位于所述环形空间内，所述活塞与所述中心管套接处设置有第一通孔，所述活塞的一部分的上端设置有第二通孔，气体或液体能够通过所述第一通孔和所述第二通孔向所述胶筒施加压力，使所述胶筒从所述开口沿所述中心管的长度方向向下移出所述金属保护套，使所述封隔器坐封。

可选的，所述金属保护套的长度与所述胶筒的长度之差大于或等于0，且小于或等于预设值。

可选的，所述活塞的长度大于预设长度。

可选的，所述预设长度为20cm。

可选的，所述金属保护套由钢制成。

本实用新型提供了一种封隔器，通过在中心管外部设置金属保护套，该金属保护套和中心管之间形成环形空间，使得该胶筒位于该金属保护套内，从而对胶筒起到了保护作用，所以在从环空加入压裂液的过程中不会损伤到胶筒，未压裂层以上的封隔器在需要坐封时，能够有效坐封。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种封隔器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种封隔器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种分层压裂工具单元的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种底层喷砂射孔压裂工具单元的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种逐级喷砂射孔封隔器分层环空压裂一体化工具的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种封隔器00，如图1所示，该封隔器00可以包括：中心管001、金属保护套002、胶筒003、活塞004、上联接头005和下联接头006。

上联接头005、活塞004和下联接头006，由上至下依次套接在中心管001的外部。金属保护套002的上端位于上联接头005和活塞004之间，且与中心管001固定连接，金属保护套002与中心管001之间形成环形空间，金属保护套002的下端开口，活塞004的一部分位于环形空间内，胶筒003套接在活塞004外侧，且胶筒003位于环形空间内。活塞004与中心管001套接处设置有第一通孔p，活塞004的一部分的上端设置有第二通孔q，气体或液体能够通过第一通孔p和第二通孔q向胶筒003施加压力，使胶筒003从金属保护套002的下端的开口沿中心管001的长度方向x向下移出金属保护套002，使封隔器00坐封。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种封隔器，通过在中心管外部设置金属保护套，该金属保护套和中心管之间形成环形空间，使得该胶筒位于该金属保护套内，从而对胶筒起到了保护作用，所以在从环空加砂的过程中不会损伤到胶筒，未压裂层以上的封隔器在需要坐封时，能够有效坐封。

进一步的，该金属保护套002的长度d与胶筒003的长度e之差大于或等于0，且小于或等于预设值。即0≤d-e≤A，其中A为该预设值，该预设值可以为3cm(厘米)。需要说明的是，该预设值也可以为其他值本实用新型实施例对此不做限定。示例的，活塞004的长度f大于预设长度，该预设长度为20cm。具体的，该金属保护套002可以由钢制成。

实际应用中，如图2所示，本实用新型实施例提供了另一种封隔器00，在图2中，中心管001通过上联接头005与该封隔器00上端的油管(图2中未画出)相连接，通过和下联接头006与该封隔器00下端的油管相连接。活塞004可以包括：第一活塞0041、第二活塞0042和中心联杆0043。其中第一活塞0041和第二活塞0042为普通活塞，由于普通活塞的长度为20cm，等于预设长度，所以可以使用中心联杆0043将第一活塞0041和第二活塞0042连接起来，构成长度大于预设长度的活塞004。第二活塞0042的一部分位于该金属保护套002与中心管001形成的环形空间内，第一活塞0041位于该环形空间外，胶筒003套接在第二活塞0041外侧，且位于环形空间内。该第一活塞0041和第二活塞0042与中心管001套接处设置有第一通孔p，第二活塞0042的一部分的上端和第一活塞0041的上端设置有第二通孔q。第二活塞0042、中心联杆0043和第一活塞0041由上至下依次互相连接，且第二活塞0042、中心联杆0043和第一活塞0041能够互相联动。

在第一活塞0041相套接的中心管001内可以设置有球座(图2中未画出)，施工人员可以从井口投入小球(图2中未画出)，当小球坐在球座上后，将球座以下的油管通道封堵。此时，继续从井口向油管内通入气体或液体，增加油管内的压力。

一方面，由于球座以下的油管通道被封堵，所以从井口向油管内通入的气体或液体能够通过该第一活塞0041与中心管001套接处设置的第一通孔p进入第一活塞0041，第一活塞0041的上端设置有第二通孔q，气体或液体能够通过第一活塞0041上的第一通孔p和第二通孔q推动第一活塞0041沿中心管001的长度方向x向上运动，带动中心联杆0043沿中心管001的长度方向x向上推动第二活塞0042，使得第二活塞0042沿中心管001的长度方向x向上运动，向金属保护套002内的环形空间内施加压力，进而向位于该环形空间内的胶筒003施加压力。另一方面，从井口向油管内通入的气体或液体也能够通过第二活塞0042与中心管001套接处设置的第一通孔p进入第二活塞0042，第二活塞0042位于金属保护套002内的一部分的上端设置有第二通孔q，气体或液体能够通过该第二活塞0042上的第一通孔p和第二通孔q向胶筒003施加压力。受到压力的胶筒002从金属保护套002内的胶筒003沿中心管001的长度方向x向下运动移出金属保护套002，使封隔器00坐封。

具体的，该封隔器00可以应用于逐级喷砂射孔封隔器分层环空压裂一体化工具中，该逐级喷砂射孔封隔器分层环空压裂一体化工具可以包括：分层压裂工具单元101和底层喷砂射孔压裂工具单元102。其中，如图3所示，分层压裂工具单元101可以包括：喷射器1011、扶正器1012、封隔器1013、放喷阀1014和脱节器1015；如图4所示，底层喷砂射孔压裂工具单元102可以包括：喷射器1011、扶正器1012和单向底阀1016。

图5为本实用新型实施例提供的一种逐级喷砂射孔封隔器分层环空压裂一体化工具10的结构示意图。以某一油井为例，假设该油井中有4个压裂层B，分别为B1、B2、B3和B4，且B1为该油井内最底层的压裂层，B4为该油井内最顶层的压裂层，油井内设置有油管j，油管j的外侧套接有套管k。将该逐级喷砂射孔封隔器分层环空压裂一体化工具10下入到油井内，沿油井的长度方向y该逐级喷砂射孔封隔器分层环空压裂一体化工具10中依次设置有多个连续的分层压裂工具单元101和底层喷砂射孔压裂工具单元102，图5中该分层压裂工具单元的个数为3。调整该逐级喷砂射孔封隔器分层环空压裂一体化工具10使多个喷射器1011与多个压裂层B一一对应，然后，从井口C向油管j内注入喷砂射孔液，使喷砂射孔液到达最底层的目标压裂层B1对应的喷射器1011，对目标压裂层B1进行射孔。射孔完成后，可以使用压裂车(图5中未画出)从环空D向该喷射器1011内加砂，进一步对该目标压裂层B1进行压裂，完成该目标压裂层B1的压裂改造，具体的，该环空D为套管k与油管j之间的空间。最后，从井口C投入小球(图5中未画出)，小球坐在该喷射器1011上方的封隔器1013处的球座(图5中未画出)上后，继续向井内加压，使该封隔器1013坐封，封隔该封隔器1013下方的已压裂层，完成该目标压裂层B1的压裂改造。需要说明的是，在目标压裂层B1完成压裂改造后，可以打开位于目标压裂层B1上方的压裂层B2对应的喷射器1011，对压裂层B2进行射孔、压裂和坐封，示例的，该压裂层B2的压裂改造方法可以参照目标压裂层B1的压裂改造方法，在压裂层B2压裂改造完成后，依次进行压裂层B3和压裂层B4的压裂改造，完成多层压裂改造。

现有技术中，先对目标压裂层进行封隔器坐封，然后再进行射孔和压裂，在射孔和压裂的过程中，施工人员无法实时的对井底的压力进行监测。本实用新型实施例中，在目标压裂层B1压裂改造完毕后，使用该目标压裂层B1上方的封隔器1011进行坐封，所以在目标压裂层B1压裂的过程中，该目标压裂层B1上方的封隔器1011没有坐封，该目标压裂层B1到井口的通路未被封堵，施工人员能够实时的对井底的压力进行监测。

进一步的，现有技术中，从油管中向喷射器加砂进行压裂，要求油管的直径较大，但是大直径的油管不利于气井生产中的气井携液，且从油管中加砂，由于油管内空间较狭小，油管内压力较大，会导致油管内的砂堵塞。在本实用新型实施例中，由于从环空D向喷射器1011加砂进行压裂，从油管j向喷射器1011加入喷砂射孔液，所以在压裂改造的过程中，不需要使用直径较大的油管进行加砂，所以油管j的直径可以较小，具体的，油管j的直径可以为48.26mm(毫米)、60.32mm或73.02mm，当需要对气井进行压裂改造时，应用直径较小的油管，有利于气井携液。相应的，与直径较小的油管相配套的套管的直径也较小，直径较小的套管成本较小，从而降低了钻井成本，具体的，套管k的直径可以为114.3mm或139.7mm。从环空D向喷射器1011加砂进行压裂，相较于从油管j向喷射器1011加砂进行压裂，油井内施工压力较低，有利于压裂改造，且不会出现油管内的砂堵塞的现象。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种封隔器，通过在中心管外部设置金属保护套，该金属保护套和中心管之间形成环形空间，使得该胶筒位于该金属保护套内，从而对胶筒起到了保护作用，所以在从环空加砂的过程中不会损伤到胶筒，未压裂层以上的封隔器在需要坐封时，能够有效坐封。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种封隔器，其特征在于，所述封隔器包括：

中心管、金属保护套、胶筒、活塞、上联接头和下联接头，

所述上联接头、所述活塞和所述下联接头，由上至下依次套接在所述中心管外部，所述金属保护套的上端位于所述上联接头和所述活塞之间，且与所述中心管固定连接，与所述中心管之间形成环形空间，所述金属保护套的下端开口，所述活塞的一部分位于所述环形空间内，所述胶筒套接在所述活塞外侧，且位于所述环形空间内，所述活塞与所述中心管套接处设置有第一通孔，所述活塞的一部分的上端设置有第二通孔，气体或液体能够通过所述第一通孔和所述第二通孔向所述胶筒施加压力，使所述胶筒从所述开口沿所述中心管的长度方向向下移出所述金属保护套，使所述封隔器坐封。

2.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，

所述金属保护套的长度与所述胶筒的长度之差大于或等于0，且小于或等于预设值。

3.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，

所述活塞的长度大于预设长度。

4.根据权利要求3所述的封隔器，其特征在于，

所述预设长度为20cm。

5.根据权利要求1至4任意一种所述的封隔器，其特征在于，

所述金属保护套由钢制成。