CN214741264U - 一种配水可钻封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种配水可钻封隔器，涉及井下分层注水技术领域，所述配水可钻封隔器包括封隔器本体和配水插杆，封隔器本体适于锚定在井下套管上，配水插杆适于沿封隔器本体内部轴向插入，封隔器本体的侧壁上设有第一出水口、第二出水口及进水口，配水插杆上设有第三出水口；进水口一方面与配水插杆的内腔连通，配水插杆的内腔经第三出水口与第一出水口连通以形成第一注水通道，进水口另一方面与第二出水口连通以形成第二注水通道。本实用新型的配水可钻封隔器，通过配水插杆与封隔器本体的一体化设计，可实现上下分层注水，结构安装简单。

Description

一种配水可钻封隔器

技术领域

本实用新型涉及井下分层注水领域，具体而言，涉及一种配水可钻封隔器。

背景技术

分层注水工艺技术油田注水开发的关键技术之一，是确保新、老油田稳产高产的有效措施和手段，该技术在油田开发中愈来愈受到重视，现地下分层注水管柱采用封隔器、配水器等多个工具组成，安装结构安装复杂，分层配水效率低。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种配水可钻封隔器，以解决现有井下分层注水时封隔器、配水器分开设置，安装不方便、配水效率低的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样的：

一种配水可钻封隔器，包括封隔器本体和配水插杆，所述封隔器本体适于锚定在井下套管上，所述配水插杆适于沿所述封隔器本体内部轴向插入，所述封隔器本体的侧壁上设有第一出水口、第二出水口及进水口，所述配水插杆上设有第三出水口；所述进水口一方面与所述配水插杆的内腔连通，所述配水插杆的内腔经所述第三出水口与所述第一出水口连通以形成第一注水通道，所述进水口另一方面与所述第二出水口连通以形成第二注水通道。

本实用新型所述的配水可钻封隔器，通过封隔器本体封隔井下套管；在分层注水时，通过将配水插杆插入封隔器本体内，从进水口进入的水一方面通过第二出水口流出，实现给油田下层注水；另一方面，进水口进入的水还可以进入配水插杆的内腔，并从配水插杆的第三出口流入到配水封隔器的第一出水口实现给油田上层注水，继而达到分层注水的目的，故该配水可钻封隔器集配水、可钻、封隔于一体，安装操作简单，效率高。

可选地，所述封隔器本体包括上管柱、内中心管、外中心管及坐封机构，所述第一出水口和所述进水口设置在所述上管柱上，所述上管柱通过所述内中心管与所述外中心管连接，所述第二出水口设置在所述内中心管远离所述上管柱的一端，所述外中心管套设在所述内中心管外部，所述上管柱与所述外中心管之间连接有所述坐封机构，所述坐封机构适于坐封锁紧在井下套管上。

可选地，所述上管柱包括依次连接的上接头、分流器及连接套，所述第一出水口和所述进水口设置在所述分流器上，所述连接套与所述坐封机构连接。

可选地，所述进水口沿所述分流器的外周轴向设置有多个，所述第一出水口沿所述分流器的外周径向设置。

可选地，所述坐封机构包括坐封销钉、活塞连接套、活塞、第一卡簧、卡簧座、胶筒、胀锥、第二卡簧及卡牙，所述坐封销钉连接在所述连接套与所述活塞连接套之间，所述活塞连接套、所述活塞、所述卡簧座、所述胶筒及所述卡牙沿轴向依次连接设置，所述卡簧座适于通过所述第一卡簧与所述外中心管锁紧，所述胀锥适于通过所述第二卡簧与所述外中心管锁紧，所述卡牙适于卡在所述井下套管上。

可选地，所述坐封机构还包括导向销，所述外中心管的侧壁上设有滑槽，所述胀锥通过所述导向销在所述滑槽内滑动。

可选地，还包括上密封套和下密封套，所述上密封套适于打开或关闭所述第一出水口，所述下密封套适于打开或关闭第二出水口；

所述配水插杆适于通过所述上密封套与所述上管柱滑动连接，当所述配水插杆插入所述封隔器本体时带动所述上密封套滑动以打开所述第一出水口；所述配水插杆适于通过所述下密封套与所述内中心管滑动连接，所述配水插杆插入所述内中心管带动所述下密封套滑动以打开所述第二出水口。

可选地，所述封隔器本体还包括第一固定销钉和第二固定销钉，所述上密封套适于通过所述第一固定销钉与所述上管柱固定，当所述第一固定销钉撞断时，所述上密封套相对所述上管柱滑动；所述下密封套适于通过所述第二固定销钉与所述内中心管固定，当所述第二固定销钉撞断时，所述下密封套相对所述内中心管滑动。

可选地，所述封隔器本体还包括丢手机构，所述丢手机构包括解封销钉，所述解封销钉连接在所述内中心管与所述外中心管之间。

可选地，所述封隔器本体还包括密封机构，所述连接套与所述活塞连接套之间、所述活塞连接套与所述内中心管之间、所述活塞与所述内中心管之间、所述外中心管与所述内中心管之间分别设有所述密封机构。

附图说明

图1为本实用新型实施例的配水可钻封隔器的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为本实用新型实施例的封隔器本体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的配水插杆的结构示意图。

附图标记说明：

1、封隔器本体；2、上管柱；21、上接头；22、分流器；23、连接套；24、第一出水口；25、进水口；3、内中心管；31、第二出水口；4、外中心管；41、滑槽；5、坐封机构；51、坐封销钉；52、活塞连接套；53、活塞；54、第一卡簧；55、卡簧座；56、胶筒；57、胀锥；58、第二卡簧；59、卡牙；510、导向销；6、上密封套；7、下密封套；8、第一固定销钉；9、第二固定销钉；10、解封销钉；11、密封机构；12、配水插杆；121、第三出水口。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本实用新型的限制。

如图1-3所示，本实用新型实施例的一种配水可钻封隔器，包括封隔器本体1和配水插杆12，所述封隔器本体1适于锚定在井下套管上，所述配水插杆12适于沿所述封隔器本体1内部轴向插入，所述封隔器本体1的侧壁上设有第一出水口24、第二出水口31及进水口25，所述配水插杆12上设有第三出水口121，如图5所示；所述进水口25一方面与所述配水插杆12的内腔连通，所述配水插杆12的内腔经所述第三出水口121与所述第一出水口24连通以形成第一注水通道，所述进水口25另一方面与所述第二出水口31连通以形成第二注水通道。

在本实施例中，在钻井后，通过井下套管以固井，但是在高压油、气、水层，固井后从井下套管向外冒油、气和水，给分层注采带来了层间干扰，因此需要采用封隔器本体1以实现管外封隔油、气、水层。

所述第一出水口24、所述第二出水口31沿所述封隔器本体1的侧壁垂直贯穿，所述第一出水口24与所述第二出水口31分别位于所述封隔器本体1的两端，所述进水口25沿所述封隔器本体1的轴向平行设置，所述进水口25一般设置在所述封隔器本体1上靠近所述第一出水口24的一端，所述封隔器本体1的内部沿轴向形成有安装腔室，所述配水插杆12适于插入所述安装腔室内，所述配水插杆12的内部沿轴向设有配水腔室，所述配水插杆12的侧壁垂直设有贯穿的第三出水口121，所述第一出水口24、所述第二出水口31及所述第三出水口121截面可为任意形状。

当需要分层注水时，所述配水插杆12插入所述封隔器本体1的安装腔室内，且使所述第三出水口121与所述第一出水口24位于同一水平高度，所述进水口25与所述第二出水口31连通形成第二注水通道以为油井下层注水，所述进水口25与所述配水插杆12的配水腔室连通，所述配水腔室内的水经所述第三出水口121流出第一出水口24，实现对油井上层注水，最终达到分层注水的目的，各层分开注水，互不影响。

可选地，如图4所示，所述封隔器本体1包括上管柱2、内中心管3、外中心管4及坐封机构5，所述第一出水口24和所述进水口25设置在所述上管柱2上，所述上管柱2通过所述内中心管3与所述外中心管4连接，所述第二出水口31设置在所述内中心管3远离所述上管柱2的一端，所述外中心管4套设在所述内中心管3外部，所述上管柱2与所述外中心管4之间连接有所述坐封机构5，所述坐封机构5适于坐封锁紧在井下套管上。

在本实施例中，所述上管柱2、所述内中心管3及所述外中心管4同轴设置，并延其内部轴向设有供配水插杆12插入的安装腔室。当所述封隔器本体1下入井下预定位置后，向封隔器本体1的内部注入液体，通过进水口25进入密封腔当压力升达到预设值时，所述坐封机构5与所述上管柱2剪断，继续注入液体，所述坐封机构5坐封卡紧在井下套管上。

可选地，所述上管柱2包括依次连接的上接头21、分流器22及连接套23，所述第一出水口24和所述进水口25设置在所述分流器22上，所述连接套23与所述坐封机构5连接。

在本实施例中，所述分流器22的外周轴向设置有多个进水口25，所述分流器22的外周径向设置有第一出水口，所述上接头21与所述分流器22之间密封连接，所述分流器22与所述连接套23密封连接，所述密封连接方式一般采用O型密封圈实现。

可选地，所述坐封机构5包括坐封销钉51、活塞连接套52、活塞53、第一卡簧54、卡簧座55、胶筒56、胀锥57、第二卡簧58及卡牙59，所述坐封销钉51连接在所述连接套23与所述活塞连接套52之间，所述活塞连接套52、所述活塞53、所述卡簧座55、所述胶筒56及所述卡牙59沿轴向依次连接设置，所述卡簧座55适于通过所述第一卡簧54与所述外中心管4锁紧，所述胀锥57适于通过所述第二卡簧58与所述外中心管4锁紧，所述卡牙59适于卡在所述井下套管上。

在本实施例中，需要坐封时，通过所述进水口25向封隔器本体1的内部注入水，推动活塞连接套52下行，剪断所述坐封销钉51，之后继续注入水，所述活塞连接套52和所述活塞53下行，推动所述卡簧座55、所述胶筒56及胀锥57下行，使卡牙胀裂卡坐在井下套管内壁上，同时使得所述第二卡簧58与所述外中心管4卡紧，所述胶筒56压缩变形，当压力继续增大达到一定值时，此时所述第一卡簧54与所述外中心管4锁紧，整个坐封过程完成。

可选地，所述坐封机构5还包括导向销510，所述外中心管4的侧壁上设有滑槽41，所述胀锥57通过所述导向销510在所述滑槽41内滑动。

在本实施例中，所述导向销510的下表面与所述外中心管4上的滑槽41接触，在坐封过程中，所述胀锥57通过所述导向销510沿所述滑槽41轴向滑动，避免在下行的过程中发生晃动偏移。

可选地，还包括上密封套6和下密封套7，所述上密封套6适于打开或关闭所述第一出水口24，所述下密封套7适于打开或关闭第二出水口31；

所述配水插杆12适于通过所述上密封套6与所述上管柱2滑动连接，当所述配水插杆12插入所述封隔器本体1时带动所述上密封套6滑动以打开所述第一出水口24；所述配水插杆12适于通过所述下密封套7与所述内中心管3滑动连接，所述配水插杆12插入所述内中心管3带动所述下密封套7滑动以打开所述第二出水口31。

在本实施例中，所述封隔器本体1的内腔通过所述上密封套6和所述下密封套7实现密封，另一方面还可通过所述上密封套6密封第一出水口24、通过下密封套7密封第二出水口31，避免在坐封的过程中油气或泥沙进入封隔器本体1的内腔，影响封隔效果。

当需要分层注水时，向所述封隔器本体1的内部安装腔室插入所述配水插杆12，所述配水插杆12在插入的过程中带动所述上密封套6下行打开所述第一出水口24，同时推动所述下密封套7下行打开所述第二出水口31，方便注水。

可选地，所述封隔器本体1还包括第一固定销钉8和第二固定销钉9，所述上密封套6适于通过所述第一固定销钉8与所述上管柱2固定，当所述第一固定销钉8撞断时，所述上密封套6相对所述上管柱2滑动；所述下密封套7适于通过所述第二固定销钉9与所述内中心管3固定，当所述第二固定销钉9撞断时，所述下密封套7相对所述内中心管3滑动。

在本实施例中，为了确保所述上密封套6和/或所述下密封套7在坐封的坐封的过程中不会因滑动而打开所述第一出水口24和/或所述第二出水口31，所述上密封套6与所述上管柱2的分流器22之间通过所述第一固定销钉8连接，所述下密封套7与所述内中心管3之间通过所述第二固定销钉9连接，当然，所述第一固定销钉8与所述第二固定销钉9都有一定的剪断力，当配水插杆12在从上管柱2插入的过程中，会由于重力作用而先后剪断所述第一固定销钉8和第二固定销钉9。

可选地，所述封隔器本体1还包括丢手机构，所述丢手机构包括解封销钉10，所述解封销钉10连接在所述内中心管3与所述外中心管4之间。

在本实施例中，在注水完成后，上提上管柱2，从而带动内中心管3上行，所述内中心管3与所述外中心管4之间连接的解封销钉10被剪断，所述上管柱2及内中心管3被提出井口，实现丢手功能。

所述外中心管4及所述坐封机构5被留在井内起桥塞功能，桥塞解封时，采用钻铣，确保能够安全取出。

可选地，所述封隔器本体1还包括密封机构11，所述连接套23与所述活塞连接套52之间、所述活塞连接套52与所述内中心管3之间、所述活塞53与所述内中心管3之间、所述外中心管4与所述内中心管3之间分别设有所述密封机构11。

在本实施例中，所述密封机构11一般为O型密封圈，当然密封圈的形状也可以是C型或者其他形状，在所述连接套23与所述活塞连接套52之间、所述活塞连接套52与所述内中心管3之间、所述活塞53与所述内中心管3之间、所述外中心管4与所述内中心管3之间分别设置所述密封圈可提高对整个封隔器本体1的密封性能。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种配水可钻封隔器，其特征在于，包括封隔器本体(1)和配水插杆(12)，所述封隔器本体(1)适于锚定在井下套管上，所述配水插杆(12)适于沿所述封隔器本体(1)内部轴向插入，所述封隔器本体(1)的侧壁上设有第一出水口(24)、第二出水口(31)及进水口(25)，所述配水插杆(12)上设有第三出水口(121)；所述进水口(25)一方面与所述配水插杆(12)的内腔连通，所述配水插杆(12)的内腔经所述第三出水口(121)与所述第一出水口(24)连通以形成第一注水通道，所述进水口(25)另一方面与所述第二出水口(31)连通以形成第二注水通道。

2.根据权利要求1所述的配水可钻封隔器，其特征在于，所述封隔器本体(1)包括上管柱(2)、内中心管(3)、外中心管(4)及坐封机构(5)，所述第一出水口(24)和所述进水口(25)设置在所述上管柱(2)上，所述上管柱(2)通过所述内中心管(3)与所述外中心管(4)连接，所述第二出水口(31)设置在所述内中心管(3)远离所述上管柱(2)的一端，所述外中心管(4)套设在所述内中心管(3)外部，所述上管柱(2)与所述外中心管(4)之间连接有所述坐封机构(5)，所述坐封机构(5)适于坐封锁紧在所述井下套管上。

3.根据权利要求2所述的配水可钻封隔器，其特征在于，所述上管柱(2)包括依次连接的上接头(21)、分流器(22)及连接套(23)，所述第一出水口(24)和所述进水口(25)设置在所述分流器(22)上，所述连接套(23)与所述坐封机构(5)连接。

4.根据权利要求3所述的配水可钻封隔器，其特征在于，所述进水口(25)沿所述分流器(22)的外周轴向设置有多个，所述第一出水口(24)沿所述分流器(22)的外周径向设置。

5.根据权利要求3所述的配水可钻封隔器，其特征在于，所述坐封机构(5)包括坐封销钉(51)、活塞连接套(52)、活塞(53)、第一卡簧(54)、卡簧座(55)、胶筒(56)、胀锥(57)、第二卡簧(58)及卡牙(59)，所述坐封销钉(51)连接在所述连接套(23)与所述活塞连接套(52)之间，所述活塞连接套(52)、所述活塞(53)、所述卡簧座(55)、所述胶筒(56)及所述卡牙(59)沿轴向依次连接设置，所述卡簧座(55)适于通过所述第一卡簧(54)与所述外中心管(4)锁紧，所述胀锥(57)适于通过所述第二卡簧(58)与所述外中心管(4)锁紧，所述卡牙(59)适于卡在所述井下套管上。

6.根据权利要求5所述的配水可钻封隔器，其特征在于，所述坐封机构(5)还包括导向销(510)，所述外中心管(4)的侧壁上设有滑槽(41)，所述胀锥(57)通过所述导向销(510)在所述滑槽(41)内滑动。

7.根据权利要求2所述的配水可钻封隔器，其特征在于，还包括上密封套(6)和下密封套(7)，所述上密封套(6)适于打开或关闭所述第一出水口(24)，所述下密封套(7)适于打开或关闭第二出水口(31)；

所述配水插杆(12)适于通过所述上密封套(6)与所述上管柱(2)滑动连接，当所述配水插杆(12)插入所述封隔器本体(1)时带动所述上密封套(6)滑动以打开所述第一出水口(24)；所述配水插杆(12)适于通过所述下密封套(7)与所述内中心管(3)滑动连接，所述配水插杆(12)插入所述内中心管(3)带动所述下密封套(7)滑动以打开所述第二出水口(31)。

8.根据权利要求7所述的配水可钻封隔器，其特征在于，所述封隔器本体(1)还包括第一固定销钉(8)和第二固定销钉(9)，所述上密封套(6)适于通过所述第一固定销钉(8)与所述上管柱(2)固定，当所述第一固定销钉(8)撞断时，所述上密封套(6)相对所述上管柱(2)滑动；所述下密封套(7)适于通过所述第二固定销钉(9)与所述内中心管(3)固定，当所述第二固定销钉(9)撞断时，所述下密封套(7)相对所述内中心管(3)滑动。

9.根据权利要求2所述的配水可钻封隔器，其特征在于，所述封隔器本体(1)还包括丢手机构，所述丢手机构包括解封销钉(10)，所述解封销钉(10)连接在所述内中心管(3)与所述外中心管(4)之间。

10.根据权利要求5所述的配水可钻封隔器，其特征在于，所述封隔器本体(1)还包括密封机构(11)，所述连接套(23)与所述活塞连接套(52)之间、所述活塞连接套(52)与所述内中心管(3)之间、所述活塞(53)与所述内中心管(3)之间、所述外中心管(4)与所述内中心管(3)之间分别设有所述密封机构(11)。

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