CN216642054U

CN216642054U - 一种裸眼水平井分段封隔器

Info

Publication number: CN216642054U
Application number: CN202120927394.0U
Authority: CN
Inventors: 侯红意; 董忠良; 贺勇; 于海洋; 华允龙; 李本东
Original assignee: Tianjin Kailei Oilfield Technology Co ltd
Current assignee: Tianjin Kailei Oilfield Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2031-04-30

Abstract

本实用新型公开一种裸眼水平井分段封隔器，由封隔器本体构成，所述封隔器本体上设置有内部贯穿整个封隔器的充填通道、对该裸眼水平井封隔器可实施座封功能的活塞组件及具有密封裸眼井筒功能的胶筒组件；所述活塞组件包括接头、缸体、活塞、密封体、双通体、传力环连接体、锁环、传液筒；所述胶筒组件包括胶筒、带中心管的胶筒芯轴和胶筒端环；所述胶筒套设在胶筒芯轴上；胶筒端环套设在胶筒的端部对胶筒起防护作用；可以提高传统的裸眼水平井分段砾石充填工艺的施工效率，缩短施工周期，在对裸眼水平井进行分段封隔之后封隔器内部仍有可贯穿整个封隔器的充填通道，满足全井筒的砾石充填功能。

Description

一种裸眼水平井分段封隔器

技术领域

本实用新型属于石油开采对水平井结构改进的技术领域，尤其涉及一种裸眼水平井分段封隔器。

背景技术

因水平井可以通过较长的油层，单井的生产能力较传统的直井或斜井也有明显的提升，在最近几年的油田开采中得到了极为广泛的应用。水平井在钻井过程中往往会通过多个油层或经过不同的地质油层，有的油层含水率较高，有的油层则出砂严重，为了保证全井的开采率往往会对整个水平段进行砾石充填防砂，并且会用多个裸眼封隔器对不同的油藏段进行分隔。

目前市场中针对裸眼水平井分段充填工艺中常用的裸眼水平井分段封隔器主要有两种，一种是采用遇油遇水膨胀封隔器，该种封隔器密封机构主要是采用遇油遇水式胶筒，但该种封隔器产生功能的时效较长，砾石充填完胶筒才能慢慢胀封，而此时胶筒与井壁之间已被砾石充满，胶筒胀封后不能充分接触井壁，导致胶筒不能有效进行分段封隔。一种是采用胶筒扩张式封隔器，该种类型的封隔器是在水平井砾石充填之前进行加压座封完成分段封隔，但封隔器胀封完成后封隔器以下部分层为无法进行一次充填，只能对裸眼水平井进行逐层封隔逐层充填，工序繁琐，施工周期长。现有的裸眼水平井分段充填工艺常用的分段封隔器中，遇油遇水膨胀封隔器胶筒胀封时效长，砾石充填完成后胶筒采开始胀封，且封隔效果不好。另一种采用扩张式胶筒的裸眼封隔器因其内部不含有充填旁通通道，只能逐段充填，工序繁琐，施工周期长，无法满足一趟管柱操作即可完成全裸眼充填又可有效分段要求。

针对目前裸眼水平井分段充填施工工艺中所需的裸眼水平井分段封隔器的结构特点，若采用遇油遇水膨胀封隔器对水平井裸眼进行分段，遇油遇水膨胀封隔器胶筒胀封相应周期长，无法在对裸眼水平井进行充填之前完成分段，若用遇油遇水膨胀封隔器在充填之前对水平井实施分段，则后续无法一次对整个井筒进行充填作业，施工周期长，工序繁琐。如若采用常规裸眼封隔器对裸眼水平井进行分段充填，因常规裸眼封隔器内部没有可进行充填作业的旁通孔，后续充填作业只能进行逐段进行充填作业，施工周期长，工序繁杂，作业效率低下。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种裸眼水平井分段封隔器，该封隔器在满足一趟管柱可对全水平井进行砾石充填的同时而且还能对不同水平段进行有效封隔，同时，该封隔器跟随防砂筛管一同入井，根据不同需要封隔的层段设置裸眼水平井分段封隔器的数量，封隔器完成座封后封内部设置有充填时旁通通道，不影响后续充填作业，作业效率高。

本实用新型为了解决现有技术问题，本实用新型采用如下技术方案:

一种裸眼水平井分段封隔器，由封隔器本体构成，所述封隔器本体上设置有内部贯穿整个封隔器的充填通道、对该裸眼水平井封隔器可实施座封功能的活塞组件及具有密封裸眼井筒功能的胶筒组件；所述活塞组件包括连接接头、缸体、活塞、密封体、双通体、传力环连接体、锁环、传液筒；所述双通体上套设有活塞、密封体、传力环、连接体；所述连接体分别通过螺纹与所述缸体、所述双通体连接；所述缸体通过接头与连接短节连接；所述活塞与所述密封体螺纹连接。

进一步，所述胶筒组件包括胶筒、胶筒芯轴和胶筒端环；所述胶筒套设在胶筒芯轴上；胶筒端环套设在胶筒的端部对胶筒起防护作用；所述胶筒和所述胶筒芯轴与外部空间之间为密闭空间，当封隔器座封时液体到达此空间挤压胶筒使胶筒发生形变扩胀至水平井井壁。

进一步，所述胶筒心轴与所述双通体螺纹连接，所述胶筒端环与所述传液筒螺纹连接。进一步，所述双通体上贯穿设置有两个充填通道，且在两个充填通道错开位置设置有两个传液孔。

有益效果

1、本实用新型可以解决裸眼水平井在充填作业前对预设水平段进行实施分段封隔，实施封隔器之后仍可仅进行一次充填作业就可对全裸眼水平井筒进行充填作业，施工周期短，效率高，且裸眼水平井分段封隔器密封可靠。

2、本实用新型裸眼水平井分段封隔器内设有座封孔，充填作业之前可先通过专设内置的座封工具对裸眼水平井分段封隔器进行逐一实施座封，裸眼水平井分段封隔器座封完成后内部仍有贯通封隔器上下的充填通道，一次充填作业就可以满足整个裸眼水平井筒的砾石充填。

3、本实用新型裸眼水平井分段封隔器可以提高传统的裸眼水平井分段砾石充填工艺的施工效率，缩短施工周期，在对裸眼水平井进行分段封隔之后封隔器内部仍有可贯穿整个封隔器的充填通道，满足全井筒的砾石充填功能。

附图说明

图1是本实用新型一种裸眼水平井分段封隔器结构示意图；

图2是本实用新型一种裸眼水平井分段封隔器剖面图；

图3是本实用新型一种裸眼水平井分段封隔器中双通体结构示意图。

具体实施方式

结合附图1对本实用新型的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本实用新型提供一种裸眼水平井分段封隔器，由封隔器本体构成，其特征在于，所述封隔器本体上设置有内部贯穿整个封隔器的充填通道(4001，4003)、所述充填通道包括胶筒芯轴3003与中心管3002之间形成充填通道4003，贯穿至该裸眼水平井分段封隔器的尾部；还包括双通体2005上贯穿设置有两个充填通道4001，对该裸眼水平井封隔器可实施座封功能的活塞组件20及具有密封裸眼井筒功能的胶筒组件30；其中：所述活塞组件20包括连接接头2001、缸体2002、活塞2003、密封体2004、双通体2005、传力环2006、连接体2007、锁环2008、和传液筒2009；所述双通体上套设有活塞2003；所述活塞与所述密封体螺纹连接；所述双通体一端通过螺纹与所述连接体连接；所述连接体通过螺纹与带短节的所述接头连接；所述传力环2006套设在所述双通体上；所述铜环设置在所述传力环的卡槽内。所述胶筒组件包括胶筒、胶筒芯轴和胶筒端环；所述胶筒3004套设在胶筒芯轴3003上；胶筒端环3001设在胶筒3004的端部对胶筒3004起防护作用；所述胶筒3004和所述胶筒芯轴3003与外部空间之间为充填通道4003，当封隔器座封时液体到达此通道4003挤压胶筒使胶筒发生形变扩胀至水平井井壁。所述胶筒心轴3003与所述双通体2005螺纹连接，所述胶筒端环与所述传液筒2009螺纹连接。所述双通体2005上贯穿设置有两个充填通道4001，且在两个充填通道错开位置设置有两个传液孔4002。

本实用新型实施生产过程：

1)下入裸眼水平井分段防砂工艺管柱：裸眼水平井分段封隔器配合砾石充填工具及旁通筛管，按照裸眼水平井预设要分隔的段数将裸眼水平井分段封隔器相应的数量设置在旁通筛管之间下入井筒内。

2)充填工具座封完成后，座封裸眼水平井分段封隔器时，专设的裸眼水平井封隔器座封工具传液孔会作用在封隔器双筒体传压孔位置，通过油管内加压，液体通过双通体作用在活塞密封端面，使活塞带动密封体下移，此时密封体下部传液孔露出，液体通过传力环并经过传液孔内的液流通道流至胶筒和胶筒芯轴之间，因胶筒和胶筒芯轴之间为密闭空间，随着压力的不断增加胶筒不断胀封并最终作用在井壁上。

3)因传力环端部面积大于活塞的端面面积，裸眼水平井分段封隔器座封时，液体同时作用在两者端面上，传力环所受到的液体作用力大于活塞所受到的液体作用力，此时传力筒会在液体作用力下带动锁环上移，当座封压力达到预设压力值时，锁环被连接体内部的配合的螺纹锁定，油管内泄压后胶筒与胶筒芯轴之间仍保有设定的压力值使胶筒一直处于胀封状态。砾石充填作业时，砂粒跟随携砂液通过旁通筛管旁通通道进入裸眼分段封隔器的旁通通道内并一直下传至流经下部的各个旁通筛管及各个裸眼水平井分段封隔器的旁通通道，并最终通过旁通筛管设置的冲砂口填实旁通筛管和井壁之间的空间。

应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种裸眼水平井分段封隔器，由封隔器本体构成，其特征在于，所述封隔器本体上设置有内部贯穿整个封隔器的充填通道(4001，4003)、对该裸眼水平井封隔器可实施座封功能的活塞组件(20)及具有密封裸眼井筒功能的胶筒组件(30)；其中：

--所述活塞组件(20)包括接头(2001)、缸体(2002)、活塞(2003)、密封体(2004)、双通体(2005)、传力环(2006)连接体(2007)、锁环(2008)、传液筒(2009)；所述双通体上套设有活塞(2003)、密封体(2004)、传力环(2006)、连接体(2007)；所述连接体(2007)分别通过螺纹与所述缸体(2002)、所述双通体(2005)连接；所述缸体(2002)通过接头(2001)与连接短节连接；所述活塞(2003)与所述密封体螺纹连接；所述锁环(2008)设置所述传力环(2006)的卡槽内；

--所述胶筒组件(30)包括胶筒(3004)、带中心管(3002)的胶筒芯轴(3003)和胶筒端环(3001)；所述胶筒(3004)套设在胶筒芯轴(3003)上；胶筒端环(3001)套设在胶筒(3004)的端部对胶筒(3004)起防护作用；所述胶筒(3004)和所述胶筒芯轴(3003)与外部空间之间为充填通道(4003)，当封隔器座封时液体到达充填通道(4003)挤压胶筒使胶筒发生形变扩胀至水平井井壁。

2.根据权利要求1所述的一种裸眼水平井分段封隔器，其特征在于：所述胶筒芯轴(3003)与所述双通体(2005)螺纹连接，所述胶筒端环(3001)与所述传液筒(2009)螺纹连接。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种裸眼水平井分段封隔器，其特征在于：所述双通体(2005)上贯穿设置有两个充填通道(4001)，且在两个充填通道错开位置设置有两个传液孔(4002)。

4.根据权利要求3所述的一种裸眼水平井分段封隔器，其特征在于：所述传力环(2006)端部面积大于活塞(2003)的端面面积。

5.根据权利要求4所述的一种裸眼水平井分段封隔器，其特征在于：所述胶筒芯轴(3003)与中心管(3002)之间形成充填通道(4003)，贯穿至该裸眼水平井分段封隔器的尾部。