CN213478285U - 一种扩张式裸眼封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种扩张式裸眼封隔器，包括上接头、胶筒总成、中心管、棘爪式节流机构、连接短节、胶筒座、下接头，在扩张式裸眼封隔器内部的中心管与下接头之间设置棘爪式节流机构，棘爪式节流机构包括球座和棘爪，球座挂接在棘爪上端，棘爪置于连接短节内，棘爪通过剪切销钉与连接短节连接，棘爪上设置传压孔，棘爪下端外侧设置有凸起，下接头中设置有凹槽，使扩张式裸眼封隔器自带节流功能，简化了扩张式封隔器管柱结构，使节流位置位于传压孔下部以保证封隔器坐封所需的节流压差，在封隔器胶筒破裂或节流器以上管柱出现漏点时仍然能实现大通径。

Description

一种扩张式裸眼封隔器

技术领域

本实用新型涉及石油天然气开发技术领域，涉及油气田井下工具，具体涉及一种扩张式裸眼封隔器。

背景技术

目前，在油气田开发过程中，尤其在直井或水平井的裸眼分段压裂改造过程当中，一般采用裸眼封隔器进行分段完井和改造，因而裸眼封隔器是油气田开发过程中的重要设备。裸眼封隔器作为裸眼完井分段改造工艺中的重要工具之一，主要能起到封隔裸眼储层段的作用。使用裸眼封隔器可以对油气田的各个产层采取针对性的改造措施，例如增大用酸强度或增大加砂压裂规模，从而真正实现在各个产层段均能达到有效解除近井堵塞、沟通储层的目的。

裸眼封隔器分为压缩式裸眼封隔器和扩张式裸眼封隔器，其中扩张式裸眼封隔器的应用相对较多。节流器是扩张式裸眼封隔器在酸压期间产生节流压差使封隔器坐封的关键工具，在使用过程中，酸压完成后需投球将其打压击落至井底，保证管柱通径。但是，节流器位于扩张式裸眼封隔器下部，一旦酸压期间胶筒破裂等原因使节流器以上管柱产生漏点，会使扩张式封隔器难以继续固定在井壁上，容易造成节流器无法击落，将严重影响后期的出油管作业，比如生产测井工具串无法通过、封隔器解封失效并导致工具附件落井，加大后续的生产测井与修井的难度。

文献CN211258557U公开了一种裸眼井长胶筒液压扩张式双封封隔器，使用时，根据工艺需要，将封隔器、节流器等配套工具随管柱一起下至设计深度，从油管内加液压，液流经下接头处的通道进入中心管与胶筒形成的环形空间中，达到设计压差后，胶筒胀大，密封油套环形空间；解封时，卸掉油管内压力，使其管内外压差低于设计的压差时胶筒即可收回解封。但是，其解封时，需要通过解除节流器来降低油管内压力，当节流器无法正常解除时，油管内外压力差无法降低至低于设计值，无法收回解封，对后期的出油管作业造成严重影响；若通过击落节流器的方式使油管内外压力降低至设计值，容易使工具附件落井导致难以钻磨，进而导致后续修井困难。

文献CN102650202B公开了一种扩张压缩式封隔器，在套管内设置有封隔器中心管、节流器和单流阀，该节流器设置在封隔器中心管的顶端，单流阀设置在封隔器中心管的底端，节流器和单流阀之间的封隔器中心管外自上而下依次设置有扩张式胶筒、压缩式胶筒、可收缩托架和压缩式胶筒托架，当向井内泵入液体时，滑套节流器上节流孔使油管和套管之间形成节流压差，使扩张式胶筒在压差下坐封，形成一个能沿中心管下移的活塞，活塞的径向上承受油管内外的节流压差，活塞的上下承受油层间压差，当活塞上下有压差时，活塞下移压缩下面的压缩式胶筒变形，与套管壁面紧贴，形成可承高压密封，达到耐温耐压的密封效果。但是，其滑套节流器的效果单一且难以解除，在解除封隔器时需要针对封隔器与井下状态调整井内压力，使得封隔器的解封难度升高。

因此，需要一种新的扩张式封隔器，以简化封隔器使用方式、避免工具落井、易于实现管柱大通径。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种扩张式裸眼封隔器。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种扩张式裸眼封隔器，包括上接头、胶筒总成、中心管、棘爪式节流机构、连接短节、胶筒座、下接头，所述上接头旋接于所述中心管上端，所述胶筒总成套在所述中心管上，所述胶筒总成旋接在上接头外并通过紧定螺钉紧定，在所述中心管下端旋接有所述连接短节，所述连接短节上开有槽且槽内设置有传压孔，所述胶筒座套在所述连接短节上，所述胶筒座旋接在所述胶筒总成下端并通过紧定螺钉紧定，所述中心管与所述下接头通过所述连接短节连接，其特征在于：在封隔器内部的所述中心管与所述下接头之间设置棘爪式节流机构，所述棘爪式节流机构包括球座和棘爪，所述球座挂接在所述棘爪上端，所述棘爪置于所述连接短节内，所述棘爪通过剪切销钉与所述连接短节连接，所述棘爪上设置传压孔，所述棘爪下端外侧设置有凸起，所述凸起位于传压孔下侧，所述下接头中设置有凹槽。

进一步地，所述棘爪的下端采用割缝的方式使其具有弹性，能够收紧与扩张。

进一步地，所述棘爪的弹性力方向为向封隔器外侧。

进一步地，所述球座为三瓣球座。

进一步地，所述球座位于传压孔上部。

进一步地，球座为棘爪式结构，在所述球座的顶部内侧设置有凸起。

进一步地，投球打压所用的球的材质为铝合金材质或者树脂材质。

进一步地，中心管与上接头旋紧处套有型圈与背圈，胶筒总成上端内部与上接头下端外部套有O型圈与背圈，棘爪与连接短节之间套有O型圈与背圈，胶筒座内部与连接短节外部之间套有2个O型圈与4个背圈，胶筒总成上下端分别有4个紧定螺钉紧定，中心管与胶筒座之间套有2个O型圈。

本实用新型具有以下有益效果：通过在扩张式裸眼封隔器中增加节流机构，使扩张式裸眼封隔器自带节流功能，简化了扩张式封隔器管柱结构，节流位置位于传压孔下部保证封隔器坐封所需的节流压差，使扩张式封隔器的使用更加方便；球座不落井，球易钻磨，杜绝了工具附件落井难以钻磨导致后续修井困难的情况，便于后期进行生产测井及修井作业；酸压结束后，即使封隔器胶筒破裂或在节流器以上管柱中出现漏点，仍能通过投球使扩张式封隔器与节流机构之间产生相对位移来实现管柱大通径，避免了裸眼封隔器酸压时因胶筒破裂等产生漏点导致无法实现大通径的问题。

附图说明

图1为一种扩张式裸眼封隔器的结构示意图。

图2为一种扩张式裸眼封隔器的A部放大图。

图3为一种扩张式裸眼封隔器的B部放大图。

图中：1为上接头，2为紧定螺钉，3为O形圈，4为背圈，5为中心管，6为胶筒总成， 7为三瓣球座，8为剪切销钉，9为棘爪，10为连接短节，11为下接头，12为球，13为胶筒座。

具体实施方式

下面，结合附图具体实施方式，对本实用新型作进一步描述。需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下所描述的各个实施例之间或各个技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示，一种扩张式裸眼封隔器，包括上接头1、胶筒总成6、中心管5、棘爪式节流机构、连接短节10、胶筒座13、下接头11，所述上接头1旋接于所述中心管5上端，所述胶筒总成6套在所述中心管5上，所述胶筒总成6旋接在上接头1外并通过紧定螺钉2 紧定，在所述中心管5下端旋接有所述连接短节10，所述连接短节10上开有槽且槽内设置有传压孔，所述胶筒座13套在所述连接短节10上，所述胶筒座13旋接在所述胶筒总成6 下端并通过紧定螺钉2紧定，所述中心管5与所述下接头11通过所述连接短节10连接，在封隔器内部的所述中心管5与所述下接头11之间设置所述棘爪式节流机构，所述棘爪式节流机构包括球座7和棘爪8，所述球座7挂接在所述棘爪8上端，所述棘爪8置于所述连接短节10内，所述棘爪8通过剪切销钉8与所述连接短节10连接，所述棘爪8上设置传压孔，所述棘爪8下端外侧设置有凸起，所述凸起位于传压孔下侧，所述下接头11中设置有凹槽。

由于棘爪8上的凸起使棘爪下端收紧，使得棘爪8下端的通径减小，从而产生节流作用，使中心管5内部的压力增大，同时由于节流位置位于棘爪8与连接短节10上的传压孔下部，使得传压孔处的液体压力较高，保证封隔器坐封所需的节流压差。当传压孔处的液体压力大于扩张式封隔器外部压力时，中心管5中的液体通过棘爪8与连接短节10中的传压孔进入所述胶筒总成6，从而使胶筒总成6膨胀，压紧裸眼井壁，实现坐封；酸压结束时，投球12打压所述球座7从而切断剪切销钉8，并使球座7与棘爪8下移，棘爪8上的凸起陷于下接头11上的凹槽当中，使棘爪8下端张开，从而增大棘爪8的通径，使封隔器的内部通径增大，所述球12落井，实现大通径。

为了使所述棘爪8的下端具有弹性并能够收紧，在所述棘爪8的下端设置割缝。

为了使棘爪8的凸起移动至所述接头11的凹槽处时，所述棘爪8能够自动张开，从而使棘爪8的通径增大，所述棘爪8的弹性力方向为向封隔器外侧。

为了使所述球12能够通过所述球座7并落入井中，防止所述，所述球座7设置为三瓣球座。

为了防止所述球座7对封隔器内的液体流入所述胶筒总成6内侧产生影响，同时便于所述球12击中所述球座7，所述球座7位于传压孔上部，从而使所述球座7处于所述棘爪8的节流位置上侧。

为了便于所述球12对所述球座7产生向下的压力以剪断所述剪切销钉8，所述球座7 结构为棘爪式结构，所述球座7顶部的内侧设置有凸起。

为了便于后续对油气井的改造，投球打压所用的球12的材质为铝合金或者树脂等容易钻磨的材质。

为了增强封隔器的密封性，所述中心管5与所述上接头1旋紧处套有O型圈3与背圈4，所述胶筒总成6上端内部与所述上接头1下端外部套有O型圈3与背圈4，所述棘爪8与所述连接短节10之间套有O型圈3与背圈4，胶筒座内部与连接短节外部之间套有2个O型圈3与4个背圈4，所述胶筒总成6下端分别有4个紧定螺钉2紧定，所述中心管5与所述胶筒座13之间套有2个O型圈。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种扩张式裸眼封隔器，包括上接头、胶筒总成、中心管、棘爪式节流机构、连接短节、胶筒座、下接头，所述上接头旋接于所述中心管上端，所述胶筒总成套在所述中心管上，所述胶筒总成旋接在上接头外并通过紧定螺钉紧定，在所述中心管下端旋接有所述连接短节，所述连接短节上开有槽且槽内设置有传压孔，所述胶筒座套在所述连接短节上，所述胶筒座旋接在所述胶筒总成下端并通过紧定螺钉紧定，所述中心管与所述下接头通过所述连接短节连接，其特征在于：

在封隔器内部的所述中心管与所述下接头之间设置棘爪式节流机构，所述棘爪式节流机构包括球座和棘爪，所述球座挂接在所述棘爪上端，所述棘爪置于所述连接短节内，所述棘爪通过剪切销钉与所述连接短节连接，所述棘爪上设置传压孔，所述棘爪下端外侧设置有凸起，所述凸起位于传压孔下侧，所述下接头中设置有凹槽。

2.如权利要求1所述的一种扩张式裸眼封隔器，其特征在于：所述棘爪的下端采用割缝的方式使其具有弹性。

3.如权利要求1所述的一种扩张式裸眼封隔器，其特征在于：所述棘爪的弹性力方向为向封隔器外侧。

4.如权利要求1所述的一种扩张式裸眼封隔器，其特征在于：所述球座为三瓣球座。

5.如权利要求4所述的一种扩张式裸眼封隔器，其特征在于：所述球座位于传压孔上部。

6.如权利要求1所述的一种扩张式裸眼封隔器，其特征在于：球座结构为棘爪式结构，在其顶部的内侧设置有凸起。

7.如权利要求1所述的一种扩张式裸眼封隔器，其特征在于：投球打压所用的球的材质为铝合金材质或者树脂材质。

8.如权利要求1所述的一种扩张式裸眼封隔器，其特征在于：中心管与上接头旋紧处套有O型圈与背圈，胶筒总成上端内部与上接头下端外部套有O型圈与背圈，棘爪与连接短节之间套有O型圈与背圈，胶筒座内部与连接短节外部之间套有2个O型圈与4个背圈，胶筒总成上下端分别有4个紧定螺钉紧定，中心管与胶筒座之间套有2个O型圈。

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