CN207268168U - 一种拖动压裂封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油井封隔技术领域，具体提供了一种拖动压裂封隔器。拖动压裂封隔器包括中心管、套设在中心管上的胶筒和连接在中心管顶端的上接头，上接头与中心管沿上下方向滑动密封配合，中心管的侧壁上设有用于连通中心管的内外侧的反冲洗口，反冲洗口位于胶筒的上方，中心管与上接头之间设有用于限制上接头的上下活动位移的限位结构，上接头在其上下运动行程中具有在运动到下方时将所述反冲洗口封堵的封堵位和运动到上方时使所述反冲洗口打开的冲洗位。冲洗位时，反冲洗口接通了中心管内外两侧压力液体能够冲开积压在受压变形的胶筒上方的压裂砂，通过循环洗井洗出沉积的压裂砂，使压裂砂不会影响到胶筒收缩，能够保证封隔器的顺利解封。

Description

一种拖动压裂封隔器

技术领域

本实用新型涉及油井封隔技术领域，具体涉及一种拖动压裂封隔器。

背景技术

拖动压裂工艺常用于从下至上射开、压裂新投水平井中的油层，其中，要求配置的底部封隔器具有多次重复坐封解封的性能。在现有技术中，技术人员在作业现场广泛使用Y211型拖动压裂封隔器，Y211型拖动压裂封隔器包括中心管和滑动轨道管组成的主体，主体内的空腔为供流体流动的油管，在主体两端分别连接有上、下接头，上接头的另一端连接有喷枪，下接头的另一端连接有配套工具。在中心管上套设有胶筒，在滑动轨道管上设有与滑动轨道管移动配合的卡瓦和摩擦块。胶筒与卡瓦接触的一端设有能够推动卡瓦伸展的锥体。在技术人员使用此拖动压裂封隔器时，将封隔器输送到套筒内的合适位置，往下推动封隔器的主体，依靠摩擦块与套筒的摩擦力来实现卡瓦与套筒的固定，同时，封隔器上的胶筒受压后发生径向形变，来实现封隔器与套筒的坐封。

授权公告号为CN204609828U，授权公告日为2015.09.02的中国实用新型专利公开了一种连续油管拖动压裂封隔器，其中包括胶筒部分和锚定部分，所述胶筒部分包括中心管，中心管外自上而下依次套装有上接头、上胶筒座、扩张式胶筒、下胶筒座、隔环、压缩式胶筒及锥体。上接头固定设置在所述中心管上，所述锚定部分套装在所述中心管所述锥体的下方。扩张式胶筒和压缩式胶筒形成了套设在中心管上的组合胶筒，在胶筒侧壁上设计有导流孔能够使液体流入扩张式胶筒内，扩张式胶筒形变，与压缩式胶筒一起对封隔器进行坐封，密封住油套环空。当封堵器解封时，扩张式胶筒内的液体通过隔环与下胶筒座分离，泄掉内部的液体，扩张式胶筒和压缩式胶筒都恢复变形，封堵器解封。在方案中使用胶筒组合，能够使承压能力得到提高，但是其中存在的问题是，在拖动压裂封隔器重复坐封压裂过程中，油套环空内的压裂砂容易沉积到封隔器的胶筒的上端面上，导致封隔器在解封过程中，胶筒收缩后，压裂砂压在胶筒的上端面，使胶筒回缩困难，容易发生卡管柱事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种拖动压裂封隔器，以解决现有技术中封隔器在解封过程中受压裂砂影响，解封困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型中拖动压裂封隔器采用如下技术方案：

技术方案1：一种拖动压裂封隔器，包括中心管、套设在中心管上的胶筒和连接在中心管顶端的上接头，所述上接头与中心管沿上下方向滑动密封配合，中心管的侧壁上设有用于连通中心管的内外侧的反冲洗口，反冲洗口位于胶筒的上方，中心管与上接头之间设有用于限制上接头的上下活动位移的限位结构，上接头在其上下运动行程中具有在运动到下方时将所述反冲洗口封堵的封堵位和运动到上方时使所述反冲洗口打开的冲洗位。其有益效果在于：在冲洗位时，反冲洗口接通了中心管内外两侧的油管与套筒，能够使技术人员在油管内通入压力液体，压力液体能够从反冲洗口，流入套筒内，压力液体能够冲开积压在受压变形的胶筒上方的压裂砂，通过循环洗井洗出沉积的压裂砂，使压裂砂不会影响到胶筒收缩，能够保证封隔器的顺利解封。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述中心管包括上端的连接管和与连接管相连的轨道管。其有益效果在于：将中心管设计为两段式的结构，便于技术人员在中心管上套设各种零部件，方便装配。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述连接管上设有环台，所述胶筒套设在环台上，所述反冲洗口设在环台上方。其有益效果在于：使用环台能够减少胶筒的安装空间，能够保证封堵器的整体尺寸，便于技术人员对其进行上提或下压，胶筒收缩在环台内，能够防止封堵器在运动过程中，胶筒不与套筒发生干涉。反冲洗口设置在环台上，能够保证对胶筒上端面的冲洗效果。

技术方案4：在技术方案3的基础上，所述连接管上设有锥体，所述锥体设置在胶筒下方，所述轨道管的上部卡设在连接管与锥体之间。其有益效果在于：将轨道管卡设在连接管与锥体之间，能够增加连接强度，减少安装空间，保证封堵器的整体尺寸。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述中心管内设有限制上接头向下活动的台阶面。其有益效果在于：使用台阶面会使上接头受到向下的位移限制，同时台阶面与上接头的接触面积较大，限制效果较好，上接头向下的位移受到限制，能够控制胶筒的变形范围，保证了封堵器的使用寿命。

技术方案6：在技术方案5的基础上，所述台阶面为斜面。其有益效果在于：台阶面能够增加限制上接头位移的接触面积，保证了限位效果。

技术方案7：在技术方案1的基础上，所述上接头分为接头座和连接在接头座上的筒身，所述筒身与中心管滑动密封配合。其有益效果在于：将上接头设置为两段式结构，便于技术人员进行装配。

技术方案8：在技术方案7的基础上，所述筒身在中心管内滑动的一端上设有密封圈。其有益效果在于：使用密封圈能够保证反冲洗口在处于封堵位时的密封性。

技术方案9：在技术方案1的基础上，所述限位结构为卡设在中心管与上接头之间的压帽。其有益效果在于：使用压帽，接触面积大，能够保证限位的准确性和稳定性。

技术方案10：在技术方案1-9中任意一项的基础上，所述反冲洗口为设置在中心管侧壁上的通孔。其有益效果在于：使用通孔作为反冲洗口，结构简单，便于技术人员在现有的基础上进行加工改造，且效果明显，稳定可靠，对通孔进行封堵，动作简单，便于实现。

附图说明

图1为本实用新型中拖动压裂封隔器在下井时的结构示意图；

图2为本实用新型中拖动压裂封隔器在解封时的结构示意图。

图中：1.接头座；2.压帽；3.密封接管；31.密封接管密封圈；4.中心管连接管；5.通孔；6.胶筒；7.胶筒压帽；8.锥体；9.卡瓦；10.卡瓦弹簧；11.摩擦块弹簧；12；摩擦块；13.摩擦块座；14.滑销；15.滑动轨道；16.油管；17.轨道管；18.下接头。

具体实施方式

如图1至图2所示，为实用新型中的拖动压裂封隔器的一种具体实施例，封隔器包括由中心管连接管4和轨道管17连接而成的中心管，在中心管的内部设有供流体流动的油管。在沿竖直方向上，中心管连接管4一端与轨道管17螺纹连接，中心管的另一端内插设有作为上接头中筒身部分的密封接管3，密封接管3上设有外凸缘，外凸缘与中心管连接管4的内壁导向配合，在外凸缘上还设置有密封接管密封圈31。在中心管连接管4上设有能够限制密封接管往下移动的限位台阶，台阶面为向其运动轴线倾斜的斜面。中心管连接管4与密封接管3之间连接有能够限制密封接管3沿上下方向滑动密封的运动行程的限位件压帽2，压帽2套设在密封接管3上，并且与中心管连接管4实现挡止配合。密封接管3的上方，螺纹连接有接头座1，接头座1与喷枪等作业工具连接。中心管连接管4的外周面开设有槽，在槽中设置有胶筒6，同时中心管连接管4的管壁上开设有作为反冲洗口的通孔5，通孔5设置在胶筒6与压帽2之间。在胶筒6的下侧，设有胶筒压帽7来支承上方的胶筒6，胶筒压帽7的另一端螺接有锥体8。锥体8上设有自下而上逐渐变高的锥面，能够推动卡瓦9伸展。

卡瓦9设置在摩擦块座13上，卡瓦9与摩擦块座13之前连接有卡瓦弹簧10，卡瓦弹簧10能够在卡瓦9受到锥体8推动伸展后提供一个使其回位的拉力。在卡瓦9的下侧，设有摩擦块12，摩擦块12通过摩擦块弹簧11连接在摩擦块座13上。摩擦块座13上还设有滑销14，滑销14能够在设置在轨道管17外周面上的长、短轨道上滑动。在轨道管17的底端，螺接有下接头18，下接头18与其他配套工具连接。

在技术人员使用本实用新型中的封隔器时，将接头座1与喷枪连接，下接头18与配套工具连接，把整个封隔器放入套筒中，输送到油井中的设计位置。在封隔器在下入的过程中，密封接管3在中心管连接管4内向下滑动，压帽2限制了密封接管3下滑的极限位置，滑销15位于轨道管17的短轨道槽内，滑销15受到支撑，使摩擦块座13在封隔器下入的过程中，不会与封隔器主体相对运动，保证了摩擦块座13不会中途坐封。在封隔器到达第一层压裂位置后，技术人员在井上上提，旋转封隔器，滑销15由短轨道槽内滑入到长轨道槽内，上提封隔器，摩擦块座13相对于封隔器主体向下滑动，在滑动过程中，摩擦块12受到摩擦块弹簧11的弹力，与套筒完全接触，在套筒中扶正了封隔器。在摩擦块座13相对于封隔器主体运动后，技术人员下压封隔器，中心管连接管4下方的锥体8挤压卡瓦9，卡瓦9受到挤压力而伸展，与套筒接触，并随着封隔器的下压，卡瓦9受到的压力增加，摩擦块座13固定在套筒中的设计位置。而封隔器主体仍有下压的运动趋势，使胶筒压力，产生了径向的形变，径向尺寸变大后的胶筒实现了套筒的密封，封隔器在第一层压裂位置实现了坐封，此时，密封接管3处于风度位，在下压的过程中，始终与中心管连接管4上的通孔5封堵，油管16与套筒之间不连通，技术人员通过上接的喷枪进行射孔，压裂。

在第一层压裂位置的压裂完成后，技术人员上提封隔器，摩擦块座13的滑销15在轨道管17的长轨道槽内滑动，封隔器主体上升，挤压卡瓦9的锥体8随着主体上升而退出与卡瓦9的接触面，卡瓦9在不受到锥体8的推力后，受到卡瓦弹簧10的拉力，迅速回位，紧贴在轨道管17的外周面上，胶筒6也因不受压力而恢复形变，而在封隔器主体上升的过程中，密封接管3相对于中心管连接管4往上移动，此时处于冲洗位，密封接管3在上升的过程中，不再封堵通孔5，此时通孔5连通油管16与外界环境的套筒，通过通孔5来进行循环洗井，冲击液体从油管16通过通孔5流入套筒内，冲击液体冲击胶筒6上方的压力砂。此时，摩擦块座13相对于封隔器主体向下运动，到达摩擦块座13的极限位置，压帽2与密封接管3的外凸缘实现挡止配合，密封接管3无法在中心管连接管4内继续滑动，封堵器实现了解封。此时滑销15处于长轨道槽的顶端，旋转封堵器，使滑销15划入短轨道槽内，再上提封堵器到下一层的压裂位置，进行压裂作业，重复上述操作即可。

在其他实施例中，所述限位结构还可以有其他形式，例如在密封接管上插设限位杆，限位杆能够与中心管挡止配合。或者在中心管上插设限位杆，限位杆能够与密封接管挡止配合。

在其他实施例中，所述密封接管上也可以不设置外凸缘，此时，限位件可采用上述的限位杆。

在其他实施例中，所述中心管上套设的胶筒还可以有其他形式，例如在中心管上套设有胶筒组合，可以有压缩式胶筒和扩张式胶筒。

在其他实施例中，所述密封接管上也可以不设置密封圈。

Claims (10)

1.一种拖动压裂封隔器，包括中心管、套设在中心管上的胶筒和连接在中心管顶端的上接头，其特征在于：所述上接头与中心管沿上下方向滑动密封配合，中心管的侧壁上设有用于连通中心管的内外侧的反冲洗口，反冲洗口位于胶筒的上方，中心管与上接头之间设有用于限制上接头的上下活动位移的限位结构，上接头在其上下运动行程中具有在运动到下方时将所述反冲洗口封堵的封堵位和运动到上方时使所述反冲洗口打开的冲洗位。

2.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于：所述中心管包括上端的连接管和与连接管相连的轨道管。

3.根据权利要求2所述的封隔器，其特征在于：所述连接管上设有环台，所述胶筒套设在环台上，所述反冲洗口设在环台上方。

4.根据权利要求3所述的封隔器，其特征在于：所述连接管上设有锥体，所述锥体设置在胶筒下方，所述轨道管的上部卡设在连接管与锥体之间。

5.根据权利要求4所述的封隔器，其特征在于：所述中心管内设有限制上接头向下活动的台阶面。

6.根据权利要求5所述的封隔器，其特征在于：所述台阶面为斜面。

7.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于：所述上接头分为接头座和连接在接头座上的筒身，所述筒身与中心管滑动密封配合。

8.根据权利要求7所述的封隔器，其特征在于：所述筒身在中心管内滑动的一端上设有密封圈。

9.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于：所述限位结构为卡设在中心管与上接头之间的压帽。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的封隔器，其特征在于：所述反冲洗口为设置在中心管侧壁上的通孔。