CN206376808U - 完井裸眼封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种完井裸眼封隔器，包括中心管、上接头和下接头；中心管外侧套设有上解封套、单流阀组件、硫化胶筒和下解封套；硫化胶筒的顶端和底端分别连接有上连接套和下连接套，上解封套通过解封剪销与上接头连接，单流阀组件的顶端与上解封套的底端连接，单流阀组件的底端与上连接套的顶端连接，下连接套的底端与下解封套的顶端连接；硫化胶筒包括内层橡胶筒、钢片层和外层橡胶筒；单流阀组件的阀腔与内层橡胶筒的内腔连通，中心管的管壁上开设有进液孔和泄压孔，阀腔可在从进液孔进入的液体压力作用下打开，以使液体进入内层橡胶筒内腔中以实现坐封；中心管上移时，泄压孔与内层橡胶筒内腔连通以实现解封，坐封和解封方便且可靠。

Description

完井裸眼封隔器

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种完井裸眼封隔器。

背景技术

在石油开采中，针对低孔低渗透油藏，为了提高储层的导流能力、增加开采井的产量或注入井的注入量，在投产前必须进行分段压裂。而裸眼分段压裂是一项先进的完井工艺技术，是低压、低渗透油气藏开发的重要增产措施之一，近年来在国内开始推广应用。裸眼封隔器作为分段压裂配套工具的重要组成部分，在多段压裂过程中的作用至关重要，其性能直接影响着压裂施工的效果。

然而，目前常用的裸眼封隔器的自身锚定力不足，加之工艺管柱的配置不注重对裸眼封隔器的锚定，导致裸眼封隔器无法可靠地坐封在井筒内，裸眼封隔器的失封概率高，而且解封工序复杂。

因此，如何使裸眼封隔器的坐封、解封方便且可靠成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种完井裸眼封隔器，以克服现有技术的裸眼封隔器坐封解封不方便且可靠性低的缺陷。

本实用新型提供的一种完井裸眼封隔器，包括：中心管、连接在所述中心管顶端的上接头以及连接在所述中心管底端的下接头；

所述上接头和所述下接头之间的中心管外侧由上至下依次套设有上解封套、单流阀组件、硫化胶筒和下解封套，且所述硫化胶筒的顶端和底端分别连接有上连接套和下连接套；所述上解封套通过解封剪销与所述上接头连接，所述单流阀组件的顶端与所述上解封套的底端连接；所述单流阀组件的底端与所述上连接套的顶端连接，所述下连接套的底端与所述下解封套的顶端连接；

所述硫化胶筒包括内层橡胶筒、套设在所述内层橡胶筒外的外层橡胶筒以及位于所述内层橡胶筒和所述外层橡胶筒之间的钢片层；所述单流阀组件的阀腔与所述内层橡胶筒的内腔连通，所述中心管的靠近所述上接头的管壁上开设有进液孔，所述单流阀组件的阀腔可在从所述进液孔进入的液体压力作用下打开，以使所述液体进入至所述内层橡胶筒的内腔中以实现坐封；所述中心管的靠近所述下接头的管壁上开设有泄压孔，所述中心管上移时，所述泄压孔与所述内层橡胶筒的内腔连通以实现解封。

在本实用新型的一实施例中，所述中心管的外壁上具有台阶面，所述台阶面的方向与所述中心管的移动方向垂直，所述中心管上移至预设位置时，所述台阶面用于抵接在所述单流阀组件上，以带动所述单流阀组件和所述上连接套上移并拉动所述硫化胶筒，使所述硫化胶筒的钢片层被拉伸。

在本实用新型的一实施例中，所述完井裸眼封隔器还包括：卡设在所述上连接套和所述硫化胶筒之间的卡瓦，且所述卡瓦的外壁为锯齿状；

所述卡瓦的顶端卡设在所述上连接套上，所述卡瓦的底端抵接在所述外层橡胶筒的顶部。

在本实用新型的一实施例中，所述硫化胶筒的顶端还设有上硫化头，所述硫化胶筒的底端还设有下硫化头，所述上硫化头抵接在所述单流阀组件的底部，所述下硫化头抵接在所述下解封套的顶部。

在本实用新型的一实施例中，所述单流阀组件包括：单流阀外筒、单流阀和可竖向伸缩的弹簧；

所述单流阀外筒的顶端与所述上解封套的底端连接，所述单流阀外筒的底端与所述上连接套的顶端连接，所述单流阀外筒的内壁与所述中心管的外壁之间围成所述阀腔，所述单流阀设置在所述阀腔内，所述单流阀连接在所述弹簧的顶端，所述弹簧的底端与所述单流阀外筒连接；所述单流阀可在液压作用下向下移动以使所述阀腔打开。

在本实用新型的一实施例中，所述单流阀外筒的外壁底部设有外螺纹，所述上连接套的内壁顶部设有与所述外螺纹匹配连接的内螺纹。

在本实用新型的一实施例中，所述单流阀与所述中心管的外壁之间设有第一密封圈。

在本实用新型的一实施例中，所述完井裸眼封隔器还包括：套设在所述中心管外侧的密封筒，所述密封筒的顶端与所述上解封套的底端连接，所述密封筒的底端与所述单流阀组件的顶端连接。

在本实用新型的一实施例中，所述密封筒的内壁与所述中心管的外壁之间设有第二密封圈。

在本实用新型的一实施例中，所述下解封套的内壁与所述中心管的外壁之间设有第三密封圈。

本实用新型的完井裸眼封隔器，通过设置中心管以及套设在中心管外侧的上解封套、单流阀组件、上连接套、硫化胶筒、下连接套和下解封套，其中，中心管的管壁上开设有进液孔和泄压孔，上解封套与中心管顶端的上接头通过解封剪销连接，将硫化胶筒设置为内层橡胶筒、套设在内层橡胶筒外的外层橡胶筒以及位于内外层橡胶筒之间的钢片层，在坐封时，只需向中心管内打液压，此时单流阀组件的阀腔在从进液孔流入的液体压力作用下打开，使得进液孔与内层橡胶筒的内腔连通，从而使液体经过单流阀组件的阀腔进入至硫化胶筒的内层橡胶筒内腔中，随着液压压力增大，内层橡胶筒膨胀，进而使钢片层向外弯曲，钢片层将外层橡胶筒向井壁挤压，从而实现封隔器的坐封。在解封时，剪断解封剪销，上提中心管即可，当将中心管上提至泄压孔与内层橡胶筒的内腔连通时，内层橡胶筒内腔的压力泄掉，从而实现解封，从而使得裸眼封隔器的坐封和解封都比较方便且可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的完井裸眼封隔器的结构示意图；

图2为图1对应的完井裸眼封隔器的下部分的结构放大图；

图3为图1对应的完井裸眼封隔器的上部分的结构放大图。

附图标记说明：

1、中心管；

11、进液孔；

12、泄压孔；

13、台阶面；

2、上接头；

3、下接头；

41、上解封套；

42、下解封套；

411、解封剪销；

421、第三密封圈；

5、密封筒；

51、第二密封圈；

6、单流阀组件；

61、单流阀外筒；

62、单流阀；

63、弹簧；

71、上连接套；

72、下连接套；

8、硫化胶筒；

81、外层橡胶筒；

82、钢片层；

83、内层橡胶筒；

8a、上硫化头；

8b、下硫化头；

9、卡瓦。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在石油开采中，针对低孔低渗透油藏，为了提高储层的导流能力、增加开采井的产量或注入井的注入量，在投产前必须进行分段压裂。而裸眼分段压裂是一项先进的完井工艺技术，是低压、低渗透油气藏开发的重要增产措施之一，近年来在国内开始推广应用。裸眼封隔器作为分段压裂配套工具的重要组成部分，在多段压裂过程中的作用至关重要，其性能直接影响着压裂施工的效果。

然而，目前常用的裸眼封隔器的自身锚定力不足，加之工艺管柱的配置不注重对裸眼封隔器的锚定，导致裸眼封隔器无法可靠地坐封在井筒内，裸眼封隔器的失封概率高，而且解封工序复杂。因此，如何使裸眼封隔器的坐封、解封方便且可靠成为亟待解决的问题。

基于现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种完井裸眼封隔器，该完井裸眼封隔器的坐封和解封方便且可靠，下面通过具体的实施例对该完井裸眼封隔器进行详细说明：

图1为本实用新型一实施例提供的完井裸眼封隔器的结构示意图。图2为图1对应的完井裸眼封隔器的下部分的结构放大图。图3为图1对应的完井裸眼封隔器的上部分的结构放大图。参照图1至图3所示，本实施例提供一种完井裸眼封隔器，包括：中心管1、连接在中心管1顶端的上接头2以及连接在中心管1底端的下接头3。具体实现时，上接头2、下接头3分别通过丝扣方式与中心管1连接，即，中心管1的外壁顶部和外壁底部均设有外螺纹，上接头2的内壁底部设有与中心管1的外壁顶部的外螺纹匹配的内螺纹，下接头3的内壁顶部设有与中心管1的外壁底部的外螺纹匹配的内螺纹。

其中，上接头2和下接头3之间的中心管1外侧由上至下依次套设有上解封套41、单流阀组件6、硫化胶筒8和下解封套42，且硫化胶筒8的顶端和底端分别连接有上连接套71和下连接套72。上解封套41通过解封剪销411与上接头2连接。单流阀组件6的顶端与上解封套41的底端连接，单流阀组件6的底端与上连接套71的顶端连接，下连接套72的底端与下解封套42的顶端连接。

硫化胶筒8包括：内层橡胶筒83、套设在内层橡胶筒83外的外层橡胶筒81以及位于内层橡胶筒83和外层橡胶筒81之间的钢片层82。也就是说，硫化胶筒8的筒壁为三层，由内至外分别为：内层橡胶筒层、钢片层和外层橡胶筒层。其中，单流阀组件6的阀腔与内层橡胶筒83的内腔连通。中心管1的靠近上接头2的管壁上开设有进液孔11，单流阀组件6的阀腔可在从进液孔11进入的液体的压力作用下打开，以使液体进入至内层橡胶筒83的内腔中，以实现坐封。中心管1的靠近下接头3的管壁上开设有泄压孔12，中心管1上移时，泄压孔12与内层橡胶筒83的内腔连通以实现解封。

在使用时，将完井裸眼封隔器下放入井筒内，然后向中心管1中打入液压，液体从中心管1的进液孔11进入，单流阀组件6的阀腔在液体压力下打开，此时进液孔11与硫化胶筒8的内层橡胶筒83连通，液体从进液孔11经过单流阀组件6的阀腔后，进入至内层橡胶筒83的内腔中，随着液压的增大，内层橡胶筒83膨胀，进而内层橡胶筒83外侧的钢片层82向外弯曲，钢片层82随之将外层橡胶筒81向井壁挤压，以使外层橡胶筒81与井壁抵紧，从而将裸眼封隔器可靠地坐封在井筒内。可以理解为，内层橡胶筒83用于膨胀，钢片层82提供锚定力和对封隔器的支撑，外层橡胶筒81与井壁结合提供密封能力，该结构的硫化胶筒具有入井损伤风险小的特点。在解封时，剪断解封剪销411，上解封套41和上接头2脱离连接，即，此时中心管1相对于套设在其外侧的各部件来说可以轴向移动，然后上提中心管1，当中心管1向上移动一定距离后，中心管1外壁上的泄压孔12与内层橡胶筒83的内腔连通，此时，内层橡胶筒83内腔的压力泄掉，从而实现解封。

本实施例提供的完井裸眼封隔器，通过设置中心管以及套设在中心管外侧的上解封套、单流阀组件、上连接套、硫化胶筒、下连接套和下解封套，其中，中心管的管壁上开设有进液孔和泄压孔，上解封套与中心管顶端的上接头通过解封剪销连接，将硫化胶筒设置为内层橡胶筒、套设在内层橡胶筒外的外层橡胶筒以及位于内外层橡胶筒之间的钢片层，在坐封时，只需向中心管内打液压，此时单流阀组件的阀腔在从进液孔流入的液体压力作用下打开，使得进液孔与内层橡胶筒的内腔连通，从而使液体经过单流阀组件的阀腔进入至硫化胶筒的内层橡胶筒内腔中，随着液压压力增大，内层橡胶筒膨胀，进而使钢片层向外弯曲，钢片层将外层橡胶筒向井壁挤压，从而实现封隔器的坐封。在解封时，剪断解封剪销，上提中心管即可，当将中心管上提至泄压孔与内层橡胶筒的内腔连通时，内层橡胶筒内腔的压力泄掉，从而实现解封，从而使得裸眼封隔器的坐封和解封都比较方便且可靠。

在现有技术中，当裸眼封隔器解封后，完井管柱无法提出，只能丢手后再进行打捞或者磨铣，导致取出管柱的工序复杂且劳动强度大。为了解决该问题，进一步地，本实施例的完井裸眼封隔器通过在中心管1的外壁上设置台阶面13，台阶面13的方向与中心管1的移动方向垂直。中心管1上移至预设位置时，台阶面13用于抵接在单流阀组件6上，以带动单流阀组件6和上连接套71上移并拉动硫化胶筒8，以使硫化胶筒8的钢片层82被拉伸。该预设位置指的是，当中心管1移动至泄压孔12与内层橡胶筒83的内腔连通后，继续上移至台阶面13能够与单流阀组件6抵接在一起的位置。具体地，当泄压孔12与内层橡胶筒83的内腔连通使得内层橡胶筒83内腔压力泄掉之后，继续上提中心管1，使中心管1的台阶面13与单流阀组件6接触，当中心管1的台阶面13抵接在单流阀组件6上后，继续上提中心管1，此时中心管1上拉单流阀组件6，单流阀组件6带动上连接套71一起动作，从而强制拉动硫化胶筒8，使硫化胶筒8的钢片层82被拉伸，即，使钢片层82复位至初始的伸直状态。这样在管柱起出时，由于硫化胶筒8处于拉伸状态，因此不会使封隔器在起管柱时遇阻或卡堵，从而使管柱的起出更加方便且降低了劳动强度。

进一步地，本实施例的完井裸眼封隔器还包括：卡设在上连接套71和硫化胶筒8之间的卡瓦9，且卡瓦9的外壁为锯齿状。卡瓦9的顶端卡设在上连接套71上，卡瓦9的底端抵接在外层橡胶筒81的顶部。也就是说，卡瓦9卡接在硫化胶筒8的顶部，从而防止硫化胶筒8的外层橡胶筒81向外膨胀时在轴向上发生移动，提高坐封时硫化胶筒8的稳定性。同时，由于卡瓦9的外壁为锯齿状，提高了卡瓦9的外壁与井壁之间的摩擦力，进一步提高了坐封的可靠性。

其中，硫化胶筒8的顶端还设有上硫化头8a，硫化胶筒8的底端还设有下硫化头8b，上硫化头8a抵接在单流阀组件6的底部，下硫化头8b抵接在下解封套42的顶部。

单流阀组件6具体包括：单流阀外筒61、单流阀62和可竖向伸缩的弹簧63。单流阀外筒61的顶端与上解封套41的底端连接，单流阀外筒61的底端与上连接套71的顶端连接，单流阀外筒61与中心管1的外壁之间围成上述的阀腔，单流阀62设置在该阀腔内，单流阀62连接在弹簧63的顶端，弹簧63的底端与单流阀外筒61连接，单流阀62可在液压作用下向下移动以使阀腔打开，即，使得进液孔11与内层橡胶筒83的内腔连通。可以理解的是，当向中心管1内打液压时，液体进入进液孔11，向下推动单流阀62，此时单流阀组件6的阀腔打开，以使进液孔11与内层橡胶筒83的内腔连通，液体经过单流阀组件6的阀腔进入至内层橡胶筒83内腔中，以使硫化胶筒8膨胀，从而实现坐封。

具体实现时，单流阀外筒61的外壁底部设有外螺纹，上连接套71的内壁顶部设有与外螺纹匹配连接的内螺纹，即单流阀外筒61与上连接套71之间通过丝扣连接。较为优选的，单流阀62与中心管1的外壁之间设有第一密封圈，这样可提高单流阀62自身与中心管1的管壁之间的密封性。此外，下解封套42的内壁与中心管1的外壁之间设有第三密封圈421，从而在坐封时，使下解封套42能够更加可靠地密封泄压孔12。

在上述实施例的基础上，还包括：套设在中心管1外侧的密封筒5，密封筒5的顶端与上解封套41的底端连接，密封筒5的底端与单流阀外筒61的顶端连接。通过设置密封筒5，使密封筒5密封套接在中心管1的外侧，使得液体不会向上流至上解封套41。较为优选的，密封筒5的内壁与中心管1的外壁之间还设有第二密封圈51，这样使得密封筒5与中心管1之间的密封效果更好。

本实施例提供的完井裸眼封隔器，通过设置中心管以及套设在中心管外侧的上解封套、密封筒、单流阀组件、上连接套、卡瓦、硫化胶筒、下连接套以及下解封套，其中，中心管的管壁上开设有进液孔和泄压孔，且中心管的管壁上设有台阶面，上解封套与中心管顶端的上接头通过解封剪销连接，将硫化胶筒设置为内层橡胶筒、套设在内层橡胶筒外的外层橡胶筒以及位于内外层橡胶筒之间的钢片层，单流阀组件的阀腔与内层橡胶筒的内腔连通，在坐封时，只需向中心管的打液压，此时单流阀组件的阀腔在从进液孔流入的液体压力作用下打开，以使进液孔与内层橡胶筒的内腔连通，从而使液体经过单流阀组件的阀腔进入至内层橡胶筒内腔中，随着液压压力增大，内层橡胶筒膨胀，进而使钢片层向外弯曲，弹性钢片将外层橡胶筒向井壁挤压，以使外层橡胶筒抵紧在井壁上，从而实现封隔器的坐封。在解封时，剪断解封剪销，上提中心管即可，当将中心管上提至泄压孔与内层橡胶筒的内腔连通时，内层橡胶筒内腔的压力泄掉，从而实现解封，从而使得裸眼封隔器的坐封和解封都比较方便且可靠。然后继续上提中心管，使得中心管管壁上的台阶面与单流阀组件抵接，继续上提中心管，使得单流阀组件在中心管的拉动下带动上连接套一起动作，从而强制将硫化胶筒拉伸，即，使得硫化胶筒内的钢片层拉伸，从而在将管柱起出时，由于硫化胶筒处于拉伸状态，从而不会使封隔器在起管柱时遇阻或卡堵，因此使得管柱起出更加方便，大大降低了劳动强度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种完井裸眼封隔器，其特征在于，包括：中心管、连接在所述中心管顶端的上接头以及连接在所述中心管底端的下接头；

所述上接头和所述下接头之间的中心管外侧由上至下依次套设有上解封套、单流阀组件、硫化胶筒和下解封套，且所述硫化胶筒的顶端和底端分别连接有上连接套和下连接套；所述上解封套通过解封剪销与所述上接头连接，所述单流阀组件的顶端与所述上解封套的底端连接；所述单流阀组件的底端与所述上连接套的顶端连接，所述下连接套的底端与所述下解封套的顶端连接；

所述硫化胶筒包括内层橡胶筒、套设在所述内层橡胶筒外的外层橡胶筒以及位于所述内层橡胶筒和所述外层橡胶筒之间的钢片层；所述单流阀组件的阀腔与所述内层橡胶筒的内腔连通，所述中心管的靠近所述上接头的管壁上开设有进液孔，所述单流阀组件的阀腔可在从所述进液孔进入的液体压力作用下打开，以使所述液体进入至所述内层橡胶筒的内腔中以实现坐封；所述中心管的靠近所述下接头的管壁上开设有泄压孔，所述中心管上移时，所述泄压孔与所述内层橡胶筒的内腔连通以实现解封。

2.根据权利要求1所述的完井裸眼封隔器，其特征在于，所述中心管的外壁上具有台阶面，所述台阶面的方向与所述中心管的移动方向垂直，所述中心管上移至预设位置时，所述台阶面用于抵接在所述单流阀组件上，以带动所述单流阀组件和所述上连接套上移并拉动所述硫化胶筒，以使所述硫化胶筒的钢片层被拉伸。

3.根据权利要求2所述的完井裸眼封隔器，其特征在于，所述完井裸眼封隔器还包括：卡设在所述上连接套和所述硫化胶筒之间的卡瓦，且所述卡瓦的外壁为锯齿状；

所述卡瓦的顶端卡设在所述上连接套上，所述卡瓦的底端抵接在所述外层橡胶筒的顶部。

4.根据权利要求1所述的完井裸眼封隔器，其特征在于，所述硫化胶筒的顶端还设有上硫化头，所述硫化胶筒的底端还设有下硫化头，所述上硫化头抵接在所述单流阀组件的底部，所述下硫化头抵接在所述下解封套的顶部。

5.根据权利要求1所述的完井裸眼封隔器，其特征在于，所述单流阀组件包括：单流阀外筒、单流阀和可竖向伸缩的弹簧；

所述单流阀外筒的顶端与所述上解封套的底端连接，所述单流阀外筒的底端与所述上连接套的顶端连接，所述单流阀外筒的内壁与所述中心管的外壁之间围成所述阀腔，所述单流阀设置在所述阀腔内，所述单流阀连接在所述弹簧的顶端，所述弹簧的底端与所述单流阀外筒连接；所述单流阀可在液压作用下向下移动以使所述阀腔打开。

6.根据权利要求5所述的完井裸眼封隔器，其特征在于，所述单流阀外筒的外壁底部设有外螺纹，所述上连接套的内壁顶部设有与所述外螺纹匹配连接的内螺纹。

7.根据权利要求5所述的完井裸眼封隔器，其特征在于，所述单流阀与所述中心管的外壁之间设有第一密封圈。

8.根据权利要求1所述的完井裸眼封隔器，其特征在于，所述完井裸眼封隔器还包括：套设在所述中心管外侧的密封筒，所述密封筒的顶端与所述上解封套的底端连接，所述密封筒的底端与所述单流阀组件的顶端连接。

9.根据权利要求8所述的完井裸眼封隔器，其特征在于，所述密封筒的内壁与所述中心管的外壁之间设有第二密封圈。

10.根据权利要求1所述的完井裸眼封隔器，其特征在于，所述下解封套的内壁与所述中心管的外壁之间设有第三密封圈。