CN210858645U - 一种封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种封隔器，包括上接头、中心管、下接头和密封胶筒。其中，中心管两端分别与上接头和下接头连接，密封胶筒套设在中心管上。中心管上靠近中部的位置设有能够内外连通的传压孔。本实用新型提供的封隔器，能够自行解封，从而能够提高解封可靠性。

Description

一种封隔器

技术领域

本实用新型属于从井中开采油、气等物质的设备技术领域，具体涉及一种封隔器。

背景技术

裸眼酸压作为一项成熟的技术，是碳酸盐岩区块开发的重要增产措施之一，投产前必须进行酸压来沟通缝洞，裸眼酸压通常采用封上压下的方式，这种压裂方式能为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做出了贡献，但随着井深不断增加，井底温度也随之增加。目前常用的裸眼封隔器，由于生产过程中裸眼垮塌、井下落物等情况，因此解封可靠性低，完井管柱无法提出，只能丢手后进行打捞或者磨铣。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够自行解封的封隔器，从而能够提高解封可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种封隔器，包括上接头、中心管、下接头和密封胶筒。其中，中心管两端分别与上接头和下接头连接，密封胶筒套设在中心管上。中心管上靠近中部的位置设有能够内外连通的传压孔。

根据本实用新型的封隔器，通过在管柱内打压，液体通过进液孔进入中心管内，在液压力的作用下使密封胶筒膨胀，当密封胶筒膨胀到一定程度便与井壁贴合，随着进液孔泵注进入的增多，密封胶筒内部压力随之增大直至完成整个坐封的动作。解封时，只需要停止管内压力的泵注，并通过传压孔泄压，密封胶筒在弹性的作用下自然收缩，实现整个封隔器的解封，也可以通过向井内泵注特定液体实现金属和非金属零件的溶解移除，无需起管柱作业。具体地，管内液体通过内外连通的传压孔将高压液体挤入密封胶筒内部，实现封隔器的坐封。当停止管内压力的泵注，密封胶筒内部和外部压力平衡，密封胶筒在自身橡胶弹性的作用下自然收缩，将内部的液体挤回到管内，实现封隔器解封。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步地改进。

根据本实用新型的封隔器，在一个优选的实施方式中，中心管为中部外径大于两端外径的阶梯状圆柱管。

通过将中心管设置成阶梯状圆柱管，便于其他部件的安装连接，并且阶梯状台阶能够对其他部件起到限位功能，尤其能够防止密封胶筒在井筒内井径太大的部位放置时，内部不断充液，无限制膨胀。

进一步地，在一个优选的实施方式中，密封胶筒上靠近上接头的端部设有柔性锚瓦。

柔性锚瓦可为封隔器坐封后提供附加的锚定力，防止其在上下压差的作用下窜动。

进一步地，在一个优选的实施方式中，柔性锚瓦通过端环与上接头连接。

通过端环能够很好地固定柔性锚瓦，使得整个封隔器结构稳定可靠。

进一步地，在一个优选的实施方式中，端环通过连接套与上接头连接，连接套套设在中心管上。

通过连接套的结构能够很好地将端环和上接头连接固定，进一步确保整个封隔器结构稳定可靠。

具体地，在一个优选的实施方式中，柔性锚瓦为喇叭状，并且柔性锚瓦的外壁设有齿状卡瓦结构。

柔性锚瓦构造为喇叭状，有利于柔性锚瓦随金属骨架和外胶筒一起膨胀，胀开后楔入地层，通过外壁上的齿状卡瓦结构能够进一步地解决封隔器胀封后锚定力不足和金属骨架承压作用下出现硬弯曲的问题，从而通过柔性锚瓦的过渡保护使得密封胶筒坐封后具有很高的承压和抗变形能力，提高封隔器在高温高压工况下的耐压差能力，解封时，可以自然收缩，避免由于密封胶筒肩部破损造成的卡钻事故发生。

具体地，在一个优选的实施方式中，密封胶筒包括金属骨架层和分别布置在金属骨架层外层和内层外胶筒和内胶筒。

上述结构形式的密封胶筒，金属骨架能够为封隔器提供锚定力和对封隔器的支撑，降低封隔器失效概率。外胶筒与井壁贴合能够很好地确保密封性能，降低了入井损伤风险，因此可靠性高。内胶筒位于金属骨架内侧，压裂施工时内胶筒压力随着施工压力提高持续增加，为外胶筒与井壁的持续贴合提供足够的挤压力。

进一步地，在一个优选的实施方式中，中心管上靠近下接头的位置设有解封套，解封套套设在中心管上并且能够沿中心管轴向移动，解封套与外胶筒之间沿轴向的方向套设有端环。

通过设置能够移动的解封套与密封胶筒连接，当密封胶筒在充液扩张实现坐封之后，继续扩张膨胀的时候，密封胶筒与解封套连接的一端能够随解封套向上移动从而给予密封胶筒膨胀时的轴向位移补偿，避免密封胶筒过度扩张造成破坏。通过设置端环能够有效保证密封胶筒与封隔器主体连接稳定可靠，从而能够进一步避免影响封隔器的坐封效果。

进一步地，在一个优选的实施方式中，密封胶筒的两端均设有支撑环。

通过在密封胶筒的两端设置支撑环，能够进一步确保密封胶筒非常牢靠地固定在中心管上，从而进一步提高密封胶筒的密封性。

进一步地，在一个优选的实施方式中，根据本实用新型的封隔器中，除外胶筒和内胶筒之外的结构均包括合金材质层。

封隔器的金属部件采用7系高强度铝合金材质制成，具有韧性强、变形均匀，易于焊接，不容易割伤内胶筒的优点，从而能够有效保障封隔器胶筒的扩张和回复动作顺利进行，同时可以钻除或者通过泵注特定酸液使其溶解，无需起管柱作业。因此能够避免封隔器破损导致的卡钻和修井风险，能够提高测试、压裂过程中的安全性和可靠性。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：能够自行解封，从而能够提高解封可靠性。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本实用新型实施例的封隔器的整体结构。

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

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

图1示意性显示了本实用新型实施例的封隔器10的整体结构。

如图1所示，根据本实用新型实施例的封隔器10，包括上接头1、中心管2、下接头3和密封胶筒4。其中，中心管2两端分别与上接头1和下接头3连接，密封胶筒4套设在中心管2上。中心管2上靠近中部的位置设有能够内外连通的传压孔a。根据本实用新型实施例的封隔器，通过在管柱内打压，液体通过进液孔进入中心管内，在液压力的作用下使密封胶筒膨胀，当密封胶筒膨胀到一定程度便与井壁贴合，随着进液孔泵注进入的增多，密封胶筒内部压力随之增大直至完成整个坐封的动作。解封时，只需要停止管内压力的泵注，并通过传压孔泄压，密封胶筒在弹性的作用下自然收缩，实现整个封隔器的解封，也可以通过向井内泵注特定液体实现金属和非金属零件的溶解解封，无需起管柱作业。具体地，管内液体通过内外连通的传压孔将高压液体挤入胶筒内部，实现封隔器的坐封。当停止管内压力的泵注，胶筒内部和外部压力平衡，密封胶筒在自身橡胶弹性的作用下自然收缩，将内部的液体挤回到管内，实现封隔器解封。

根据本实用新型实施例的封隔器10，如图1所示，优选地，中心管2为中部外径大于两端外径的阶梯状圆柱管。通过将中心管设置成阶梯状圆柱管，便于其他部件的安装连接，并且阶梯状台阶能够对其他部件起到限位功能，尤其能够防止密封胶筒在井筒内井径太大的部位放置时，内部不断充液，无限制膨胀。

如图1所示，进一步地，在本实施例中，密封胶筒4上靠近上接头1的端部设有柔性锚瓦5。柔性锚瓦可为封隔器坐封后提供附加的锚定力，防止其在上下压差的作用下窜动。具体地，在本实施例中，柔性锚瓦5为喇叭状，并且柔性锚瓦的外壁设有齿状卡瓦结构。柔性锚瓦构造为喇叭状，有利于柔性锚瓦随金属骨架和外胶筒一起膨胀，胀开后楔入地层，通过外壁上的齿状卡瓦结构能够进一步地解决封隔器胀封后锚定力不足和金属骨架承压作用下出现硬弯曲的问题，从而通过柔性锚瓦的过渡保护使得密封胶筒坐封后具有很高的承压和抗变形能力，提高封隔器在高温高压工况下的耐压差能力，解封时，可以自然收缩，避免由于密封胶筒肩部破损造成的密封失效现象发生。优选地，柔性锚瓦5采用延展性好的合金材料制成。

如图1所示，进一步地，在本实施例中，柔性锚瓦5通过端环6与上接头1连接。通过端环能够很好地固定柔性锚瓦，使得整个封隔器结构稳定可靠。优选地，在本实施例中，端环6通过连接套7与上接头1连接，连接套7套设在中心管1上。通过连接套的结构能够很好地将端环和上接头连接固定，进一步确保整个封隔器结构稳定可靠。

具体地，如图1所示，在本实施例中，密封胶筒4包括金属骨架层41和分别布置在金属骨架层41外层和内层外胶筒42和内胶筒43。这种结构形式的密封胶筒，金属骨架能够为封隔器提供锚定力和对封隔器的支撑，降低封隔器失效概率。外胶筒与井壁贴合能够很好地确保密封性能，降低了入井损伤风险，因此可靠性高。内胶筒位于金属骨架内侧，压裂施工时内胶筒压力随着施工压力提高持续增加，为外胶筒与井壁的持续贴合提供足够的挤压力。具体地，内胶筒43和外胶筒42均采用橡胶材质通过硫化与金属骨架41硫化形成整体。并且，密封胶筒4的两端分别硫化有硫化接头。

如图1所示，进一步地，在本实施例中，中心管2上靠近下接头3的位置设有解封套8，解封套8套设在中心管2上并且能够沿中心管1轴向移动，解封套8与外胶筒42之间沿轴向的方向套设有端环6。通过设置能够移动的解封套与密封胶筒连接，当密封胶筒在充液扩张实现坐封之后，继续扩张膨胀的时候，密封胶筒与解封套连接的一端能够随解封套向上移动从而给予密封胶筒膨胀时的轴向位移补偿，避免密封胶筒过度扩张造成破坏。通过设置端环能够有效保证密封胶筒与封隔器主体连接稳定可靠，从而能够进一步避免影响封隔器的坐封效果。进一步地，在本实施例中，密封胶筒4的两端均设有支撑环9。通过在密封胶筒的两端设置支撑环，能够进一步确保密封胶筒非常牢靠地固定在中心管上，从而进一步提高密封胶筒的密封性。具体地，为了确保封隔器的坐封可靠性，在解封套8与中心管2之间设置有密封圈101。

具体地，在本实施例中，根据本实用新型实施例的封隔器10中，除外胶筒42和内胶筒43之外的结构均由合金材质层制成。封隔器的金属部件采用7系高强度铝合金材质制成，具有韧性强、变形均匀，易于焊接，不容易割伤内胶筒的优点，从而能够有效保障封隔器胶筒的扩张和回复动作顺利进行，同时可以钻除或者通过泵注特定酸液使其溶解，无需起管柱作业。因此能够免封隔器破损导致的卡钻和修井风险，能够提高测试、压裂过程中的安全性和可靠性。

具体地，在本实施例中，中心管2的端部分别与上接头1的内孔和下接头3的内孔通过螺纹连接的方式互相连接。连接套7通过螺纹与上接头2外壁连接，并套设在中心管2上。端环6在密封胶筒4两端对称布置，靠近连接套7的端环6与连接套7通过螺纹相连并套设置中心管2上，并且靠近连接套7的端环套设在柔性锚瓦5上。靠近连接套7的端环6与解封套8通过螺纹连接并套设在中心管2上。靠近连接套7的端环6与靠近连接套7的端环6通过金属骨架41连接，金属骨架41两端通过两个支撑环9楔紧固定在端环6内部。由此可见，整个封隔器的结构简单紧凑，结构稳定可靠，装配简单。

根据上述实施例，可见，本实用新型实施例的封隔器，能够自行解封，从而能够提高解封可靠性。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种封隔器，其特征在于，包括上接头、中心管、下接头和密封胶筒；其中，

所述中心管两端分别与所述上接头和所述下接头连接，所述密封胶筒套设在所述中心管上；

所述中心管上靠近中部的位置设有能够内外连通的传压孔，

其中，所述密封胶筒上靠近所述上接头的端部设有柔性锚瓦，所述柔性锚瓦通过端环与所述上接头连接，

所述柔性锚瓦为喇叭状，并且所述柔性锚瓦的外壁设有齿状卡瓦结构。

2.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述中心管为中部外径大于两端外径的阶梯状圆柱管。

3.根据权利要求1或2所述的封隔器，其特征在于，所述端环通过连接套与所述上接头连接，所述连接套套设在所述中心管上。

4.根据权利要求1或2所述的封隔器，其特征在于，所述密封胶筒包括金属骨架层和分别布置在所述金属骨架层外层和内层的外胶筒和内胶筒。

5.根据权利要求4所述的封隔器，其特征在于，所述中心管上靠近所述下接头的位置设有解封套，所述解封套套设在所述中心管上并且能够沿中心管轴向移动，所述解封套与所述外胶筒之间沿轴向的方向套设有端环。

6.根据权利要求1或2所述的封隔器，其特征在于，所述密封胶筒的两端均设有支撑环。

7.根据权利要求4所述的封隔器，其特征在于，所述封隔器中除所述外胶筒和所述内胶筒之外的结构均包括合金材质层。

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