CN207033401U - 一种封堵器、坐落短节以及管柱 - Google Patents

一种封堵器、坐落短节以及管柱 Download PDF

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戚斌
陈晨
侯治民
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周怡君
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李腾飞
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本实用新型提出了一种封堵器、坐落短节以及管柱,该封堵器包括下接头,在下接头上构造有朝向上端的第一台阶面;套设在下接头的上端外壁上的连接筒;套设在下接头的外壁上的位于连接筒的下端面和第一台阶面之间的胶筒,其中,在下接头相对应连接筒轴向向上运动过程中,胶筒受压径向膨胀,该封堵器能封堵下段的球座,有助于实现球座之上的分层测试。

Description

一种封堵器、坐落短节以及管柱
技术领域
[0001] 本实用新型涉及油气井井下工具技术领域,具体涉及一种封堵器、坐落短节以及 管柱。
背景技术
[0002] 近年来,多级分段压裂测试已成为致密油气藏等非常规油气资源勘探开发的重要 技术。而封隔器滑套多级分段压裂技术是重要的手段之一,已经广泛推广应用。
[0003] 现有技术中,勘探测试井管柱最下端通常设置球座。测试过程中,如果需要测试最 下端时,需要打掉球座芯子以进行底层测试。然后再封堵球座对剩余层段进行独立分层测 试。而目前,对球座的有效封堵是本领域技术人员丞待解决的技术问题。 实用新型内容
[0004] 针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部,本实用新型提出了一种 封堵器、坐落短节以及管柱。利用该封堵器能封堵与坐落短节之间的环空,以实现封堵管柱 上位于坐落短节的下端的球座,从而有助于实现球座之上的分层测试。
[0005] 根据本实用新型的第一方面,提出了一种坐封滑套,包括:
[0006] 下接头,在下接头上构造有朝向上端的第一台阶面,
[0007] 套设在下接头的上端外壁上的连接筒,
[0008] 套设在下接头的外壁上的位于连接筒的下端面和第一台阶面之间的胶筒,
[0009] 其中,胶筒构造为在下接头相对应连接筒轴向向上运动过程中受压径向膨胀。 [0010] 在一个实施例中,还包括:
[0011]上接头,
[0012]设置在上接头的下端的外筒,外筒具有外直径大的筒状的上部分、外直径小的柱 状的下部分和用于连接上部分和下部分的中间部分,在中间部分上设置有轴向延伸至上部 分和下部分上的避让槽,下接头设置在下部分的下端,连接筒的上端向上延伸套设在下部 分的外壁上,在连接筒的内壁上设置第二台阶面并与下接头的上端面间隔,
[0013]通过第二销钉套设在连接筒的外壁上的锁定钥匙,锁定钥匙的弹片轴向向上延伸 到避让槽处
[00M]设置在连接筒和锁定钥匙之间的防止连接筒相对于锁定钥匙向上运动的第一锁 定装置。
[0015] 在一个实施例中,第一锁定装置包括通过棘齿套设置在连接筒的上端面处的第一 棘齿和设置在锁定钥匙的内壁上的第二棘齿。
[0016]在一个实施例中,还包括设置在连接筒和下部分之间的用于防止下部分相对于连 接筒下移的第二锁定装置。
[0017]在一个实施例中,上部分上设置有直径尺寸减小的向下延伸的凸出部。
[0018]在一个实施例中,上接头通过第一销钉与外筒连接。 LUUIVJ仕一1头施例屮,仕进按間的壁上构造有连通内外的孔,孔位于第二台阶面的上 端。
[0020]在一个实施例中,在胶筒的两端设置金属塾环。
[0021]根据本实用新型的第二方面,提供一种与上述封堵器配合的坐落短节,在坐落短 节的内壁上构造有限位槽。
[0022]根据本实用新型的第三方面,提供一种管柱,包括上述的坐落短节。
[0023]与现有技术相比,本实用新型的优点在于,使用封堵器能封堵与坐落短节之间的 环空,以实现封堵坐落短节下端的球座,从而有助于实现球座之上的分层测试。
附图说明
[0024]下面将结合附图来对本实用新型的优选实施例进行详细地描述,在图中:
[0025]图1显不了根据本头用新型的个实施例的封堵器;
[0026]图2显示了根据本实用新型的一个实施例的封堵器的部分爆炸图;
[0027]图3显示了根据本实用新型的一个实施例的坐落短节;
[0028]图4显示了根据本实用新型的一个实施例的封堵器下入到坐落短节内的示意图; [0029]图5显示了根据本实用新型的一个实施例的封堵器在坐落短节内坐封的示意图; [0030]图6显示了根据本实用新型的一个实施例的上提上接头后的示意图;
[0031] 图7显示了根据本实用新型的一个实施例的管柱的示意图;
[0032] 图8为来自图2的A-A剖面图;
[0033]图9为来自图2的B-B剖面图;
[0034]图10为来自图2的C-C剖面图;
[0035]在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0036]下面将结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0037]图1和2分别显示了根据本实用新型的封堵器100的整体和部分。如图1和2所示,该 封堵器100包括上接头1、外筒2、锁定钥匙3、连接筒4、下接头5、胶筒6和第一锁定装置9。上 接头1用于与其它工具连接。外筒2与上接头1连接,并设置在上接头1的下端。外筒2具有外 直径大的筒状的上部分21、外直径小的柱状的下部分22和用于连接上部分21和下部分22的 中间部分23,在中间部分23上设置有轴向延伸的避让槽24,该避让槽24延伸到部分上部分 21和部分下部分22上。连接筒4套设在下部分22的外壁上。下接头5固定设置在下部分22的 下端。在下接头5上设置朝向上端的第一台阶面51。同时,连接筒4的下端轴向延伸套设在下 接头5的上端。在连接筒4内壁上设置第二台阶面41。第二台阶面41与下接头5的上端面间 隔,以形成轴向活动空间。胶筒6套设在下接头5的外壁上,同时位于连接筒4的下端面和第 一台阶面51之间,用于在力的挤压下变形而实现坐封封堵。锁定钥匙3通过第二销钉8套设 在连接筒4的外壁上,锁定钥匙3的弹片31轴向向上延伸到避让槽24处,以为锁定钥匙3和外 筒2相对移动提供空间。锁定钥匙3的弹片31用于与坐落短节200的限位槽201 (在图3中示 出)配合,从而限定锁定钥匙3在坐落短节200内的位置。第一锁定装置9设置在连接筒4和锁 定钥匙3之间,用于防止连接筒4相对于锁定钥匙3向上运动。
[0038] 本实用新型还涉及坐落短节200。如图3所示,坐落短节200为筒状结构,并在其内 壁上构造有限位槽201。在压裂操作过程中,坐落短节2〇〇被随着管柱400—起下入到井筒 中。
[0039] 具有上述结构的封堵器100与坐落短节200配合能实现封堵作用。具体地,如图4所 示,将该封堵器1〇〇下入到坐落短节2〇〇内。锁定钥匙3的弹片31径向弹开并与限位槽201配 合,以限定锁定钥匙3的轴向位置。然后,施压于上接头1下压封堵器1〇〇,上接头1推动外筒2 和连接筒4具有向下移动趋势,当压力达到一定值时,第二销钉8被剪断,且上接头1与外筒 2、连接筒4和下接头5相对于锁定钥匙3下移。此时,第一锁定装置9起作用,以锁定连接筒4 和锁定钥匙3。
[0040] 接着,上提上接头1,则上接头1带动外筒2和下接头5—起向上运动,由于连接筒4 和锁定钥匙3锁定在一起,并由于锁定钥匙3和限位槽201的配合,则连接筒4和锁定钥匙3不 动。下接头5向上推动胶筒6以使得胶筒6径向膨胀而坐封在封堵器100与坐落短节200之间, 如图5所示。从而,利用封堵器100能够封堵坐落短节200的内腔,以完成封堵位于坐落短节 200下端的坐封滑套407内的球座的目的。
[0041] 在胶筒6坐封完成后,上提送入封堵器1〇〇的送入工具,将第一销钉7剪断,以分离 外筒2和上接头1,从而将上接头1提出坐落短节200,如图6所示。
[0042] 为了限定胶筒6的位置,保证坐封的安全性,在连接筒4和下部分22之间设置第二 锁定装置10,用于防止下部分22相对于连接筒4下移。优选地,如图1和2所示,第二锁定装置 10包括设置在连接筒4的内壁上的第三棘齿42和设置在下部分22外壁上的第四棘齿25。在 外筒2相对于连接筒4上移的过程中,第三棘齿42和第四棘齿25配合。当胶筒6坐封完成后, 第三棘齿42和第四棘齿25锁定,以防止下部分22相对于连接筒4向下运动而解封胶筒6。
[0043] 在一个优选的实施例中,第一锁定装置9包括第一棘齿91和第二棘齿32。其中,第 一棘齿91通过棘齿套11设置在连接筒4的上端面处,也就是设置在棘齿套11与连接筒4的上 端面所形成的轴向槽内。例如,第一棘齿91可以为C型棘齿环。第二棘齿32设置在锁定钥匙3 的内壁上。在连接筒4相对于锁定钥匙3下移过程中,第一棘齿91和第二棘齿32配合以完成 锁定的目的。
[0044] 根据本实用新型,上部分21上设置有直径尺寸减小的向下延伸的凸出部26。在剪 断第二销钉8操作过程中,凸出部26相对应锁定钥匙3下移,并移动到锁定钥匙3的弹片31 处,起到径向支撑弹片31的目的,防止弹片31径向收缩,使得径向限定弹片31稳定地维持在 限位槽201处,从而保证锁定钥匙3的位置。
[0045] 在一个优选的实施例中,上接头1通过第一销钉7与外筒2连接。在胶筒6坐封后,可 以通过上提送入封堵器100的送入工具,剪断第一销钉7,从而将上接头1提出坐落短节200。
[0046] 优选地,在连接筒4的壁上构造有连通内外的孔43。该孔43位于第二台阶面41的上 端。由于第二台阶面41与下接头5的上端面间隔,以形成轴向活动空间,则在上提操作使得 胶筒6坐封的过程中,下接头5相对于连接筒4向上运动,缩小第二台阶面41与下接头5的上 端面之间的距离,通过设置孔43可方便地将轴向活动空间内的流体排除,有助于胶筒6的顺 利坐封。
[0047] 优选地,在胶筒6的两端设置金属垫环12。也就是,在胶筒6的下端面与第一台阶面 51之间和胶筒6的上端面与连接筒4的下端面之间均设置有金属垫环12。进一步优选地,胶 筒6和金属垫环12通过硫化工艺形成一体。该金属垫环12能有效防止胶筒6在下入过程提前 坐封。同时,该金属垫环12起到了稳定胶筒6坐封状态的作用。
[0048] 本实用新型还涉及管柱400,其包括坐落短节200。下面根据图1到7详细论述管柱 400的工作过程。
[0049]首先,将坐落短节200设置在如图7所示的管柱400上,然后将管柱400下入到井筒 内。在下入到位后,可以利用设置在坐落短节200下端的坐封滑套407进行循环洗井操作。在 洗井结束后,井口投球,与坐封滑套407内的球座(图中未示出)复合。再向管柱400的内腔中 栗送压力液,以使得管柱400的封隔器404封隔所有的层位。继续提高管柱400的内腔中的压 力,打掉坐封滑套407内的球座后,可以进行第一段压裂操作。从第二段开始,依次通过开关 滑套405进行压裂,直至所有层段压裂完成。
[0050] 压裂结束后,由于坐落短节200的自身结构为大体的筒状,则不影响管柱400内部 的全通径,从而有利于后期井下作业。同时,在后期压裂施工过程中,也由于坐落短节200的 自身结构以不阻碍其他工具的继续下入。
[0051]在需要分层测试的时候,下入封堵器100封堵坐封滑套407所处的第一段,以对上 层段进行单独测试。则通过送入工具将封堵器100下入到坐落短节200的内腔中。并使得锁 定钥匙3的弹片31径向弹开并与限位槽201配合,以限定锁定钥匙3的轴向位置。
[0052] 接着,施压于上接头1下压封堵器100,当压力达到一定值时,第二销钉8被剪断,且 上接头1与外筒2、连接筒4和下接头5相对于锁定钥匙3下移。此时,第一锁定装置9起作用, 以锁定连接筒4和锁定钥匙3。
[0053]再接着,上提上接头1,则上接头1带动外筒2和下接头5—起向上运动,由于连接筒 4和锁定钥匙3锁定在一起,并由于锁定钥匙3和限位槽201的配合,则连接筒4和锁定钥匙3 不动。下接头5向上推动胶筒6以使得胶筒6径向膨胀而坐封在封堵器1〇〇与坐落短节200之 间,如图5所示。从而,利用封堵器100能够封堵坐落短节200的内腔,以完成封堵位于坐落短 节200下端的坐封滑套407内的球座的目的。
[00M]在胶筒6坐封完成后,上提送入封堵器1〇〇的送入工具,将第一销钉7剪断,以分离 外筒2和上接头1,从而将上接头1提出坐落短节200。至此,可以对上层进行测试。则利用该 管柱400,能实现封堵以完成分层测试。
[0055]该管柱不仅能应用在上述测试中,还可以在井下出水等情况下,用于封堵出水段 等。
[0056]本申请中,方位用语“上”、“下”与封堵器100的实际工作方位为参照。
[0057]以上仅为本实用新型的优选实施方式,但本实用新型保护范围并不局限于此,任 何本领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内,可容易地进行改变或变化,而这种 改变或变化都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权 利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1. 一种封堵器,其特征在于,包括: 下接头,在所述下接头上构造有朝向上端的第一台阶面, 套设在所述下接头的上端外壁上的连接筒, 套设在所述下接头的外壁上的位于所述连接筒的下端面和所述第一台阶面之间的胶 筒, 其中,所述胶筒构造为在所述下接头相对应所述连接筒轴向向上运动过程中受压径向 膨胀。
2. 根据权利要求1所述的封堵器,其特征在于,还包括: 上接头, 设置在所述上接头的下端的外筒,所述外筒具有外直径大的筒状的上部分、外直径小 的柱状的下部分和用于连接所述上部分和所述下部分的中间部分,在所述中间部分上设置 有轴向延伸至所述上部分和所述下部分上的避让槽,所述下接头设置在所述下部分的下 端,所述连接筒的上端向上延伸套设在所述下部分的外壁上,在所述连接筒的内壁上设置 第二台阶面并与所述下接头的上端面间隔,通过第二销钉套设在所述连接筒的外壁上的锁 定钥匙,所述锁定钥匙的弹片轴向向上延伸到避让槽处, 设置在所述连接筒和所述锁定钥匙之间的防止连接筒相对于所述锁定钥匙向上运动 的第一锁定装置。
3.根据权利要求2所述的封堵器,其特征在于,所述第一锁定装置包括通过棘齿套设置 在所述连接筒的上端面处的第一棘齿和设置在所述锁定钥匙的内壁上的第二棘齿。
4.根据权利要求2所述的封堵器,其特征在于,还包括设置在所述连接筒和所述下部分 之间的用于防止所述下部分相对于所述连接筒下移的第二锁定装置。
5.根据权利要求2所述的封堵器,其特征在于,所述上部分上设置有直径尺寸减小的向 下延伸的凸出部。
6.根据权利要求2所述的封堵器,其特征在于,所述上接头通过第一销钉与所述外筒连 接。
7.根据权利要求2所述的封堵器,其特征在于,在所述连接筒的壁上构造有连通内外的 孔,所述孔位于所述第二台阶面的上端。
8. 根据权利要求1到7中任一项所述的封堵器,其特征在于,在所述胶筒的两端设置金 属垫环。
9. 一种与根据权利要求1到8中任一项所述的封堵器配合的坐落短节,其特征在于,在 所述坐落短节的内壁上构造有限位槽。
10.—种管柱,其特征在于,包括根据权利要求9所述的坐落短节。
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