CN207420535U - 新型水平井用封隔器工艺管柱 - Google Patents

Abstract

公开了一种新型水平井用封隔器工艺管柱，包括封隔器、伸缩补偿器、单流阀、水利喷枪及液力安全接头，所述封隔器、伸缩补偿器、单流阀、水利喷枪及液力安全接头依次自下而上螺纹连接，所述封隔器包括压力平衡阀、上接头Ⅱ、轨道卡瓦封隔器及扶正器，所述上接头Ⅱ下端与压力平衡阀上端连接，压力平衡阀下端与轨道卡瓦封隔器上端连接，轨道卡瓦封隔器下端与扶正器上端连接；所述水利喷枪包括喷嘴及水利喷枪本体，所述喷嘴径向嵌设于水利喷枪本体中部。本实用新型解决了现有一套管柱只能可靠完成4‑5层作业后，封隔器就不能完全坐封，喷枪表面被射孔返流冲蚀破坏，导致喷嘴向外脱落，致使喷枪功能失效，导致施工反复的问题。

Description

新型水平井用封隔器工艺管柱

技术领域

本实用新型属于石油完井设备技术领域，具体涉及一种新型水平井用封隔器工艺管柱。

背景技术

目前水利射孔压裂联坐工艺是水平井分段酸化压裂改造的主流工艺，为了提高水平井压裂酸化高效实施，一趟管柱尽可能完成多个施工层是目前主要的研究方向。但现在都是一套管柱只能可靠完成4-5层作业后，封隔器就不能完全坐封，喷枪表面被射孔返流冲蚀破坏，导致喷嘴向外脱落，致使喷枪功能失效，导致施工反复。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型水平井用封隔器工艺管柱，解决了现有一套管柱只能可靠完成4-5层作业后，封隔器就不能完全坐封，喷枪表面被射孔返流冲蚀破坏，致使喷枪功能失效，导致喷嘴向外脱落，导致施工反复的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种新型水平井用封隔器工艺管柱，包括封隔器、伸缩补偿器、单流阀、水利喷枪及液力安全接头，所述封隔器、伸缩补偿器、单流阀、水利喷枪及液力安全接头依次自下而上螺纹连接，

所述伸缩补偿器包括下接头、芯轴Ⅰ、防转帽、外套筒、上接头Ⅰ及螺钉Ⅰ，所述上接头Ⅰ下端与外套筒上端连接，外套筒下端与防转帽连接，芯轴Ⅰ穿设外套筒内腔，且在上接头Ⅰ与防转帽之间形成的腔内往复移动，下接头上端与芯轴Ⅰ下端连接，螺钉Ⅰ穿设于下接头径向，且螺钉Ⅰ前端卡设于芯轴Ⅰ下端凹槽内，所述单流阀下端与上接头Ⅰ连接；

所述封隔器包括压力平衡阀、上接头Ⅱ、轨道卡瓦封隔器及扶正器，所述上接头Ⅱ下端与压力平衡阀上端连接，压力平衡阀下端与轨道卡瓦封隔器上端连接，轨道卡瓦封隔器下端与扶正器上端连接，所述下接头与上接头Ⅱ连接；

所述水利喷枪包括喷嘴及水利喷枪本体，所述喷嘴径向嵌设于水利喷枪本体中部，所述水利喷枪两端分别连接液力安全接头、单流阀。

优选的，所述压力平衡阀包括连接套、芯轴Ⅱ、球座、V型盘根隔环、盘根压帽、V型盘根挡环、钢球、V型盘根及螺钉Ⅱ，所述球座设置于芯轴Ⅱ内腔中部，钢球设于芯轴Ⅱ内下部锥面上，芯轴Ⅱ穿设于连接套内，V型盘根、V型盘根隔环及V型盘根挡环依次自上而下套设于芯轴Ⅱ下部，且V型盘根隔环将V型盘根分为上下两部分，盘根压帽与芯轴Ⅱ下端连接，螺钉Ⅱ穿设于芯轴Ⅱ中部，螺钉Ⅱ下端卡设在球座中部的凹槽内。

优选的，所述轨道卡瓦封隔器包括短槽轨迹管、胶筒、防砂套及滑环护套，所述胶筒套设于短槽轨迹管上部，所述防砂套与滑环护套下端螺纹连接，且防砂套沿短槽轨迹管下部往复移动。

优选的，所述扶正器包括扶正器安装基座、导向帽、扶正块、扶正弹簧、螺钉Ⅲ及扶正块压帽，所述扶正块压帽套设于扶正器安装基座中部，扶正块一端卡设在扶正块压帽内，另一端卡设在导向帽内，扶正弹簧设于扶正块内侧凹槽，导向帽套设在扶正器安装基座下端，螺钉Ⅲ穿设于导向帽径向，且螺钉Ⅲ前端卡设在扶正器安装基座下端的凹槽内。

优选的，所述喷嘴包括喷嘴本体、防反溅压帽及硬质合金喷嘴，所述硬质合金喷嘴穿设于喷嘴本体内，所述防反溅压帽盖合于喷嘴本体上端，且所述防反溅压帽与喷嘴本体及硬质合金喷嘴焊接。

优选的，所述水利喷枪本体上端径向均设有扶正凸台。

优选的，所述胶筒径向设有应力释放槽，且肩部设有保护层。

相较于现有技术，本实用新型具有的有益效果：一种新型水平井用封隔器工艺管柱，伸缩补偿器紧接于封隔器上端，防止补偿距离过长管柱蠕动，造成封隔器滑移，从而引起的密封元件及锚定机构部分的损伤；封隔器上端设压力平衡阀，可有效防止管柱上提时出现抽吸现象，避免“压差”卡钻，造成胶筒磨损；封隔器的防砂套与滑环护套下端连接，且防砂套沿短槽轨迹管下部往复移动，可有效防止轨道换位机构进杂质而失效；封隔器下端设扶正器，对封隔器自身起扶正作用；封隔器胶筒设应力释放槽及肩部设保护层，降低胶筒内部应力集中，保证胶筒重复坐封的要求；喷嘴设有防反溅压帽，确保压裂过程中，反溅的压裂液不会冲蚀喷嘴本体。解决了一套管柱只能可靠完成4-5层作业后，封隔器就不能完全坐封，喷枪表面被射孔返流冲蚀破坏，导致喷嘴向外脱落，致使喷枪功能失效，导致施工反复的问题。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是伸缩补偿器结构示意图；

图3是水利喷枪结构示意图；

图4是封隔器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、2、3、4和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种新型水平井用封隔器工艺管柱，包括封隔器1、伸缩补偿器2、单流阀3、水利喷枪4及液力安全接头5，所述封隔器1、伸缩补偿器2、单流阀3、水利喷枪4及液力安全接头5依次自下而上螺纹连接，

所述伸缩补偿器2包括下接头21、芯轴Ⅰ22、防转帽23、外套筒 24、上接头Ⅰ25及螺钉Ⅰ26，所述上接头Ⅰ25下端与外套筒24上端连接，外套筒24下端与防转帽23连接，芯轴Ⅰ22穿设外套筒24内腔，且在上接头Ⅰ25与防转帽23之间形成的腔内往复移动，下接头21上端与芯轴Ⅰ22下端连接，螺钉Ⅰ26穿设于下接头21径向，且螺钉Ⅰ26前端卡设于芯轴Ⅰ22下端凹槽内，所述单流阀3下端与上接头Ⅰ25连接；

所述封隔器1包括压力平衡阀11、上接头Ⅱ12、轨道卡瓦封隔器13 及扶正器14，上接头Ⅱ12下端与压力平衡阀11上端螺纹连接，压力平衡阀11下端与轨道卡瓦封隔器13上端螺纹连接，轨道卡瓦封隔器13下端与扶正器14上端螺纹连接，所述下接头21与上接头Ⅱ12螺纹连接；

所述水利喷枪4包括喷嘴41及水利喷枪本体42，所述喷嘴41径向嵌设于水利喷枪本体42中部，所述水利喷枪4两端分别连接液力安全接头5、单流阀3。

所述压力平衡阀11包括连接套111、芯轴Ⅱ112、球座113、V型盘根隔环114、盘根压帽115、V型盘根挡环116、钢球117、V型盘根118 及螺钉Ⅱ119，所述球座113设置于芯轴Ⅱ112内腔中部，钢球117设于芯轴Ⅱ112内下部锥面上，芯轴Ⅱ112穿设于连接套111内，V型盘根 118、V型盘根隔环114及V型盘根挡环116依次自上而下套设于芯轴Ⅱ 112下部，且V型盘根隔环114将V型盘根118分为上下两部分，盘根压帽115与芯轴Ⅱ112下端连接，螺钉Ⅱ119穿设于芯轴Ⅱ112中部，螺钉Ⅱ119下端卡设在球座113中部的凹槽内。压力平衡阀11可有效防止管柱上提时出现抽吸现象，避免“压差”卡钻，造成胶筒磨损，上提管柱首先开启压力平衡阀，上部环空的高滑移现象，从而引起的密封元件及锚定机构部分的损伤。

所述轨道卡瓦封隔器13包括轨迹管131、胶筒132、防砂套133及滑环护套134，所述胶筒132套设于短槽轨迹管131上部，所述防砂套 133与滑环护套134下端螺纹连接，且防砂套133沿短槽轨迹管131下部往复移动，可有效防止轨道换位机构进杂质而失效；所述胶筒132径向设有应力释放槽132-1降低胶筒内部应力集中，其肩部设有保护层 132-2，可避免胶筒肩部失效，能保证胶筒重复坐封的要求。

所述扶正器14包括扶正器安装基座141、导向帽142、扶正块143、扶正弹簧144、螺钉Ⅲ145及扶正块压帽146，扶正块压帽146套设于扶正器安装基座141中部，扶正块143一端卡设在扶正块压帽146内，另一端卡设在导向帽142内，扶正弹簧144设于扶正块143内侧凹槽，导向帽142套设在扶正器安装基座141下端，螺钉Ⅲ145穿设于导向帽142 径向，且螺钉Ⅲ145前端卡设在扶正器安装基座141下端的凹槽内；扶正器14对封隔器扶正作用。

所述喷嘴41包括喷嘴本体411、防反溅压帽412及硬质合金喷嘴 413，所述硬质合金喷嘴413穿设于喷嘴本体411内，所述防反溅压帽 412盖合于喷嘴本体411上端，且所述防反溅压帽412与喷嘴本体411 及硬质合金喷嘴413焊接，确保压裂过程中，反溅的压裂液不会冲蚀喷嘴本；所述水利喷枪本体42上端径向均设有扶正凸台421，确保水平段施工时，对水利喷枪的扶正作用。

实施方法

下封隔器时，切换销钉位于短槽轨迹管短轨道上死点，卡瓦始终保持收拢状态，封隔器不会坐封。当工具下至预定位置时，如果上提管柱超过防座距离，此时卡瓦扶正器依靠摩擦力保持不动，切换销钉至短轨道下死点。再下放管柱，切换销钉由短轨道下死点换向长轨道上死点，卡瓦被锥体推开，卡于套管内壁，同时，上接头下移，使胶筒压缩外径变大，密封套管内上下环形空间。伸缩补偿器在封隔器受压时补偿量变化量减少对密封元件及锚定机构部分的损伤，上提管柱首先开启压力平衡阀，上部环空的高压通过平衡阀流向下部低压环空，实现上下环空压力平衡，减少胶筒磨损；使切换销钉滑至长轨道下死点，卡瓦回收解卡，胶筒回收解封。封隔器通过上提、正转、然后下放管柱压重坐封。直接上提管柱解封。一旦管柱被卡在井内，可通过投球打压，剪断液力安全接头剪销使滑套下移安全接头脱开，提出上部的管柱后再进行下步处理。

本实用新型采用伸缩补偿器紧接于封隔器上端，防止补偿距离过长管柱蠕动，造成封隔器滑移，从而引起的密封元件及锚定机构部分的损伤；封隔器上端设压力平衡阀，可有效防止管柱上提时出现抽吸现象，避免“压差”卡钻，造成胶筒磨损；封隔器的防砂套与滑环护套下端连接，且防砂套沿短槽轨迹管下部往复移动，可有效防止轨道换位机构进杂质而失效；封隔器下端设扶正器，对封隔器自身起扶正作用；封隔器胶筒设应力释放槽及肩部设保护层，降低胶筒内部应力集中，保证胶筒重复坐封的要求；喷嘴设有防反溅压帽，确保压裂过程中，反溅的压裂液不会冲蚀喷嘴本体。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型的实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种新型水平井用封隔器工艺管柱，包括封隔器(1)、伸缩补偿器(2)、单流阀(3)、水利喷枪(4)及液力安全接头(5)，所述封隔器(1)、伸缩补偿器(2)、单流阀(3)、水利喷枪(4)及液力安全接头(5)依次自下而上螺纹连接，其特征在于：

所述伸缩补偿器(2)包括下接头(21)、芯轴Ⅰ(22)、防转帽(23)、外套筒(24)、上接头Ⅰ(25)及螺钉Ⅰ(26)，所述上接头Ⅰ(25)下端与外套筒(24)上端连接，外套筒(24)下端与防转帽(23)连接，芯轴Ⅰ(22)穿设外套筒(24)内腔，且在上接头Ⅰ(25)与防转帽(23)之间形成的腔内往复移动，下接头(21)上端与芯轴Ⅰ(22)下端连接，螺钉Ⅰ(26)穿设于下接头(21)径向，且螺钉Ⅰ(26)前端卡设于芯轴Ⅰ(22)下端凹槽内，所述单流阀(3)下端与上接头Ⅰ(25)连接；

所述封隔器(1)包括压力平衡阀(11)、上接头Ⅱ(12)、轨道卡瓦封隔器(13)及扶正器(14)，所述上接头Ⅱ(12)下端与压力平衡阀(11)上端连接，压力平衡阀(11)下端与轨道卡瓦封隔器(13)上端连接，轨道卡瓦封隔器(13)下端与扶正器(14)上端连接，所述下接头(21)与上接头Ⅱ(12)连接；

所述水利喷枪(4)包括喷嘴(41)及水利喷枪本体(42)，所述喷嘴(41)径向嵌设于水利喷枪本体(42)中部，所述水利喷枪(4)两端分别连接液力安全接头(5)、单流阀(3)。

2.根据权利要求1所述的一种新型水平井用封隔器工艺管柱，其特征在于：所述压力平衡阀(11)包括连接套(111)、芯轴Ⅱ(112)、球座(113)、V型盘根隔环(114)、盘根压帽(115)、V型盘根挡环(116)、钢球(117)、V型盘根(118)及螺钉Ⅱ(119)，所述球座(113)设置于芯轴Ⅱ(112)内腔中部，钢球(117)设于芯轴Ⅱ(112)内下部锥面上，芯轴Ⅱ(112)穿设于连接套(111)内，V型盘根(118)、V型盘根隔环(114)及V型盘根挡环(116)依次自上而下套设于芯轴Ⅱ(112)下部，且V型盘根隔环(114)将V型盘根(118)分为上下两部分，盘根压帽(115)与芯轴Ⅱ(112)下端连接，螺钉Ⅱ(119)穿设于芯轴Ⅱ(112)中部，螺钉Ⅱ(119)下端卡设在球座(113)中部的凹槽内。

3.根据权利要求2所述的一种新型水平井用封隔器工艺管柱，其特征在于：所述轨道卡瓦封隔器(13)包括短槽轨迹管(131)、胶筒(132)、防砂套(133)及滑环护套(134)，所述胶筒(132)套设于短槽轨迹管(131)上部，所述防砂套(133)与滑环护套(134)下端螺纹连接，且防砂套(133)沿短槽轨迹管(131)下部往复移动。

4.根据权利要求3所述的一种新型水平井用封隔器工艺管柱，其特征在于：所述扶正器(14)包括扶正器安装基座(141)、导向帽(142)、扶正块(143)、扶正弹簧(144)、螺钉Ⅲ(145)及扶正块压帽(146)，所述扶正块压帽(146)套设于扶正器安装基座(141)中部，扶正块(143)一端卡设在扶正块压帽(146)内，另一端卡设在导向帽(142)内，扶正弹簧(144)设于扶正块(143)内侧凹槽，导向帽(142)套设在扶正器安装基座(141)下端，螺钉Ⅲ(145)穿设于导向帽(142)径向，且螺钉Ⅲ(145)前端卡设在扶正器安装基座(141)下端的凹槽内。

5.根据权利要求4所述的一种新型水平井用封隔器工艺管柱，其特征在于：所述喷嘴(41)包括喷嘴本体(411)、防反溅压帽(412)及硬质合金喷嘴(413)，所述硬质合金喷嘴(413)穿设于喷嘴本体(411)内，所述防反溅压帽(412)盖合于喷嘴本体(411)上端，且所述防反溅压帽(412)与喷嘴本体(411)及硬质合金喷嘴(413)焊接。

6.根据权利要求5所述的一种新型水平井用封隔器工艺管柱，其特征在于：所述水利喷枪本体(42)上端径向均设有扶正凸台(421)。

7.根据权利要求6所述的一种新型水平井用封隔器工艺管柱，其特征在于：所述胶筒(132)径向设有应力释放槽(132-1)，且肩部设有保护层(132-2)。