CN209195347U - 封隔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种封隔装置，属于油气井施工技术领域。该装置包括：上接头(1)、防冲管(2)、水力锚(3)和封隔器(4)，该上接头(1)、该水力锚(3)和该封隔器(4)均为管状，且该上接头(1)、该水力锚(3)和该封隔器(4)从上至下依次套装在该防冲管(2)的外部。一方面，该上接头(1)和防冲管(2)形成的中心孔用于使流体通过；另一方面，该防冲管(2)、该上接头(1)与该水力锚(3)之间形成的通道也用于使流体通过，通过该通道的流体能够向该水力锚(3)和该封隔器(4)施加压力，从而使该水力锚(3)向外展开并固定于套管的内壁上，使该封隔器(4)向外展开并与该套管的内壁之间密封连接。

Description

封隔装置

技术领域

本实用新型涉及油气井施工技术领域，特别涉及一种封隔装置。

背景技术

在油气井中，为了隔绝井下的油气层，通常在井筒内各油气层之间安装封隔装置，通过封隔装置来灵活调整井上与井下各个油气层之间的连通状态，在油气井的压裂施工中，流体需要通过该封隔装置，才能到达井下各油气层。

目前常用的封隔装置包括从上至下依次连接的上接头、水力锚和封隔器，该上接头的上端用于连接作业管柱，流体从作业管柱中经上接头流入水力锚中，流体的压力使水力锚的水力锚爪向外移动，进而与水力锚外部的套管内壁咬合，将该封隔装置与该套管内壁之间固定连接；流体进而流入该封隔器中，使封隔器中的压缩胶筒径向扩张，与套管内壁密封连接。

目前常用的封隔装置内壁上的台阶面较多，当流体流经该封隔装置时，由于流体的速度较快，而且流体中含有一定量的球状支撑剂，致使该流体与该封隔装置内部碰撞较为剧烈，造成该封隔装置的内壁较易损坏。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种封隔装置，能够解决目前常用的封隔装置内壁上的台阶面较多，当流体流经该封隔装置时，由于流体的速度较快，而且流体中含有一定量的球状支撑剂，致使该流体与该封隔装置内部碰撞较为剧烈，造成该封隔装置的内壁较易损坏的问题。所述技术方案如下：

提供了一种封隔装置，该装置包括：上接头、防冲管、水力锚和封隔器；

该上接头、该防冲管和该封隔器均为管状，该上接头、该水力锚和该封隔器从上至下依次连接，且该上接头、该水力锚和该封隔器均套装在该防冲管的外部，该上接头的下端位于该水力锚的内壁与该防冲管的外壁之间；

该上接头的上端凸出于该防冲管和该水力锚，该上接头的上端用于连接作业管柱；

该防冲管、该上接头与该水力锚之间形成能够使流体通过的通道，该水力锚在该流体的压力作用下能够向外展开，使该水力锚能够固定于套管的内壁上；

该封隔器的内壁上设有多个通孔，该多个通孔用于使该流体通过，该封隔器在该流体的压力作用下能够向外展开，使该封隔器与该套管的内壁之间密封连接。

在一种可能设计中，该防冲管的外壁与该上接头的内壁之间具有第一环形缝隙，该上接头的下端具有多个第二缝隙，该防冲管的外壁与该水力锚的内壁之间具有第三环形缝隙，该第一环形缝隙、该多个第二缝隙和该第三环形缝隙能够使该流体通过；

该多个第二缝隙贯穿该上接头的下端的内壁与外壁之间。

在一种可能设计中，该第一环形缝隙的宽度小于0.2毫米。

在一种可能设计中，该多个第二缝隙的宽度小于0.2毫米。

在一种可能设计中，该防冲管的外壁上设有凸台；

该凸台用于卡止该上接头。

在一种可能设计中，该上接头的外壁与该水力锚的内壁之间通过螺纹方式连接。

在一种可能设计中，该上接头的内壁上设有内螺纹，该上接头用于通过该内螺纹连接作业管柱；

该上接头的外壁与该水力锚的内壁之间的螺纹方向与该上接头的内壁上的螺纹方向相反。

在一种可能设计中，该防冲管的上端口的内沿上有倒角。

在一种可能设计中，该水力锚包括多个水力锚爪；

该多个水力锚爪均具有锯齿形外表面，该多个水力锚爪在该流体的压力作用下能够沿径向向外移动。

在一种可能设计中，该封隔器包括压缩胶筒；

该压缩胶筒在该流体的压力作用下能够沿径向向外扩张。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的装置包括：上接头、防冲管、水力锚和封隔器，该上接头、该水力锚和该封隔器均为管状，且该上接头、该水力锚和该封隔器从上至下依次套装在该防冲管的外部，该上接头的下端位于该水力锚的内壁与该防冲管的外壁之间。一方面，该上接头和防冲管形成的中心孔用于使流体通过；另一方面，该防冲管、该上接头与该水力锚之间形成的通道也用于使流体通过，通过该通道的流体能够向该水力锚和该封隔器施加压力，从而使该水力锚向外展开并固定于套管的内壁上，使该封隔器向外展开并与该套管的内壁之间密封连接。

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装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种封隔装置的工作状态示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种封隔装置的上接头1的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种封隔装置的上接头1的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种封隔装置的结构示意图。

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。

图1是本实用新型实施例提供的一种封隔装置的结构示意图，图2是本实用新型实施例提供的一种封隔装置的工作状态示意图。参见图1和图2，该装置包括：上接头1、防冲管2、水力锚3和封隔器4；该上接头1、该防冲管2和该封隔器4均为管状，该上接头1、该水力锚3和该封隔器4从上至下依次连接，且该上接头1、该水力锚3和该封隔器4均套装在该防冲管2的外部，该上接头 1的下端位于该水力锚3的内壁与该防冲管2的外壁之间。

一方面，该装置中的上接头1和防冲管2形成的中心孔用于使流体通过；另一方面，该防冲管2、该上接头1与该水力锚3之间形成的通道也用于使流体通过，通过该通道的流体能够向该水力锚3和该封隔器4施加压力，从而使该水力锚3在该流体的压力作用下能够向外展开，进而固定于套管的内壁上，使该封隔器4在该流体的压力作用下能够向外展开，从而与该套管的内壁之间密封连接。

下面对该装置各部分结构及工作原理进行详述：

一、上接头1的结构及工作原理

图3是本实用新型实施例提供的一种封隔装置的上接头的结构示意图，图4 是本实用新型实施例提供的一种封隔装置的上接头的结构示意图，参见图3和图4，该上接头1为管状，用于连接作业管柱和防冲管2，从该作业管柱中流出的流体经过该上接头1流入该防冲管2中，该上接头1的上端凸出于该防冲管2 和该水力锚3，该上接头1的上端用于连接作业管柱。

在一种可能设计中，该上接头1的外壁与该水力锚3的内壁之间通过螺纹方式连接，该螺纹方式连接紧固，流体不易从此处泄漏，保证了流体能在该封隔装置中顺利流通。

在一种可能设计中，该上接头1的内壁上设有内螺纹13，该上接头1用于通过该内螺纹13连接作业管柱，该上接头1的外壁与该水力锚3的内壁之间的螺纹方向与该上接头1的内壁上的螺纹方向相反，在需要将该水力锚3、该防冲管2、该封隔器4与该上接头1分离时，可以通过沿旋紧该作业管柱与该上接头 1的方向旋转该作业管柱，来旋松该上接头1与该水力锚3之间的螺纹连接，进而将该上接头1与该防冲管2分离，为下一步的作业提供良好的作业条件。

二、防冲管2的结构及工作原理

该防冲管2为管状，内壁光滑，用于使流体通过，避免了流体在流经该封隔装置时，由于该封隔装置内壁上的台阶面较多造成该流体与该封隔装置内部碰撞剧烈，进而损坏该封隔装置内壁的情况。

在一种可能设计中，该防冲管2的外壁上设有凸台21；该凸台21用于卡止该上接头1，该防冲管2通过该凸台21支撑该上接头1，在竖直方向上固定该上接头1。

在一种可能设计中，该防冲管2的上端口的内沿上有倒角22，进一步减小了流体流经该防冲管2时对该防冲管2的冲刷和腐蚀，使流体能更为顺畅的流经该上接头1和该防冲管2组成的中心孔。

三、水力锚3的结构及工作原理

图5是本实用新型实施例提供的一种封隔装置的结构示意图，图中仅示出了该装置中的上接头1、该防冲管2和该水力锚3部分的结构，参见图5，该防冲管2、该上接头1与该水力锚3之间形成能够使流体通过的通道，该水力锚3 在该流体的压力作用下能够向外展开，使该水力锚3能够固定于套管的内壁上。在保证该装置内部具有比较光滑的中心孔的基础上，流体流经该通道后能对该水力锚3施加压力，进而促使该水力锚3向外展开。

在一种可能设计中，该水力锚3包括多个水力锚爪32和水力锚本体33；该多个水力锚爪32均具有锯齿形外表面，该多个水力锚爪32在该流体的压力作用下能够沿径向向外移动，在一种可能设计中，该多个水力锚爪32通过多个弹簧34与该水力锚本体33连接，在该水力锚爪32不承受流体压力时，在该多个弹簧34的弹力作用下，该多个水力锚爪32能够沿径向向内移动。

对于该上接头1、该防冲管2和该水力锚3，在一种可能设计中，该防冲管 2的外壁与该上接头1的内壁之间具有第一环形缝隙11，该上接头1的下端具有多个第二缝隙12，该防冲管2的外壁与该水力锚3的内壁之间具有第三环形缝隙31，该第一环形缝隙11、该多个第二缝隙12和该第三环形缝隙31能够使该流体通过；该多个第二缝隙12贯穿该上接头1的下端的内壁与外壁之间。该第一环形缝隙11、该多个第二缝隙12和该第三环形缝隙31形成流体流动的通道，在保证该装置内部具有比较光滑的中心孔的基础上，流体流经该通道后能对该水力锚3施加压力，进而促使该水力锚3向外展开；进一步地，使该封隔器4在该流体的压力作用下能够向外展开，从而与该套管的内壁之间密封连接。

在一种可能设计中，该第一环形缝隙11的宽度小于0.2毫米，由于该流体中包含一定量的支撑剂或支撑剂的碎渣，该第一环形缝隙11仅能允许液体和直径小于0.2毫米的固体颗粒通过，从而防止直径大于0.2毫米的固体颗粒落入水力锚3的内腔和封隔器4的内腔，堵塞或损坏该水力锚3和封隔器4。

在一种可能设计中，该多个第二缝隙12的宽度小于0.2毫米，由于该流体中包含一定量的支撑剂或支撑剂的碎渣，该多个第二缝隙12仅能允许液体和直径小于0.2毫米的固体颗粒通过，从而防止直径大于0.2毫米的固体颗粒落入水力锚3的内腔和封隔器4的内腔，堵塞或损坏该水力锚3和封隔器4。

四、封隔器4的结构及工作原理

该封隔器4的内壁上设有多个通孔41，该多个通孔41用于使该流体通过，该封隔器4在该流体的压力作用下能够向外展开，使该封隔器4与该套管的内壁之间密封连接，从而进一步将该封隔装置固定在该套管的内壁上。

在一种可能设计中，该封隔器4包括压缩胶筒42；该压缩胶筒42在该流体的压力作用下能够沿径向向外扩张，进而与该套管的内壁之间密封连接。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

本实用新型实施例提供的装置包括：上接头1、防冲管2、水力锚3和封隔器4，该上接头1、该水力锚3和该封隔器4均为管状，且该上接头1、该水力锚3和该封隔器4从上至下依次套装在该防冲管2的外部，该上接头1的下端位于该水力锚3的内壁与该防冲管2的外壁之间。一方面，该上接头1和防冲管2形成的中心孔用于使流体通过；另一方面，该防冲管2、该上接头1与该水力锚3之间形成的通道也用于使流体通过，通过该通道的流体能够向该水力锚3 和该封隔器4施加压力，从而使该水力锚3向外展开并固定于套管的内壁上，使该封隔器4向外展开并与该套管的内壁之间密封连接。进一步地，该上接头1 的内壁上设有内螺纹13，该上接头1的外壁与该水力锚3的内壁之间的螺纹方向与该上接头1的内壁上的螺纹方向相反，该上接头1用于通过该内螺纹13连接作业管柱，在需要将该水力锚3、该防冲管2、该封隔器4与该上接头1分离时，可以通过沿旋紧该作业管柱与该上接头1的方向旋转该作业管柱，来旋松该上接头1与该水力锚3之间的螺纹连接，进而将该上接头1与该防冲管2分离，为下一步的作业提供良好的作业条件。

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 (10)

1.一种封隔装置，其特征在于，所述装置包括：上接头(1)、防冲管(2)、水力锚(3)和封隔器(4)；

所述上接头(1)、所述防冲管(2)和所述封隔器(4)均为管状，所述上接头(1)、所述水力锚(3)和所述封隔器(4)从上至下依次连接，且所述上接头(1)、所述水力锚(3)和所述封隔器(4)均套装在所述防冲管(2)的外部，所述上接头(1)的下端位于所述水力锚(3)的内壁与所述防冲管(2)的外壁之间；

所述上接头(1)的上端凸出于所述防冲管(2)和所述水力锚(3)，所述上接头(1)的上端用于连接作业管柱；

所述防冲管(2)、所述上接头(1)与所述水力锚(3)之间形成能够使流体通过的通道，所述水力锚(3)在所述流体的压力作用下能够向外展开，使所述水力锚(3)能够固定于套管的内壁上；

所述封隔器(4)的内壁上设有多个通孔(41)，所述多个通孔(41)用于使所述流体通过，所述封隔器(4)在所述流体的压力作用下能够向外展开，使所述封隔器(4)与所述套管的内壁之间密封连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述防冲管(2)的外壁与所述上接头(1)的内壁之间具有第一环形缝隙(11)，所述上接头(1)的下端具有多个第二缝隙(12)，所述防冲管(2)的外壁与所述水力锚(3)的内壁之间具有第三环形缝隙(31)，所述第一环形缝隙(11)、所述多个第二缝隙(12)和所述第三环形缝隙(31)能够使所述流体通过；

所述多个第二缝隙(12)贯穿所述上接头(1)的下端的内壁与外壁之间。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一环形缝隙(11)的宽度小于0.2毫米。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述多个第二缝隙(12)的宽度小于0.2毫米。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述防冲管(2)的外壁上设有凸台(21)；

所述凸台(21)用于卡止所述上接头(1)。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上接头(1)的外壁与所述水力锚(3)的内壁之间通过螺纹方式连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述上接头(1)的内壁上设有内螺纹(13)，所述上接头(1)用于通过所述内螺纹(13)连接作业管柱；

所述上接头(1)的外壁与所述水力锚(3)的内壁之间的螺纹方向与所述上接头(1)的内壁上的螺纹方向相反。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述防冲管(2)的上端口的内沿上有倒角(22)。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水力锚(3)包括多个水力锚爪(32)；

所述多个水力锚爪(32)均具有锯齿形外表面，所述多个水力锚爪(32)在所述流体的压力作用下能够沿径向向外移动。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述封隔器(4)包括压缩胶筒(42)；

所述压缩胶筒(42)在所述流体的压力作用下能够沿径向向外扩张。