CN104074487A - 一种封隔器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种封隔器，属于油田致密油气藏开采技术领域，为解决现有封隔器造成砂卡，坐封不可靠及难实现一趟管柱完成多段压裂等问题而设计。封隔器包括从下到上依次连接的接头、换向机构和密封机构；换向机构包括导向头、扶正块、扶正块弹簧、卡瓦和卡瓦弹簧，导向头螺纹连接在导向头座上，扶正块和扶正块弹簧安装在扶正块座上，导向头座和扶正块座螺纹连接，卡瓦和卡瓦弹簧安装在卡瓦座上，卡瓦座和扶正块座螺纹连接；密封机构包括胶筒、锥体和中心管，胶筒套设在中心管上，中心管与锥体螺纹连接，锥体与换向机构连接。本发明通过上提下放管柱变换轨道来实现封隔器的坐封和解封，操作简单，坐封可靠，实现了一趟管柱完成多段压裂。

Description

一种封隔器

技术领域

本发明涉及一种油田油气井压裂专用工具，尤其涉及一种封隔器。

背景技术

随着油田各类复杂轨迹井、超长水平井、侧钻井的不断开发，给油井压裂工艺技术提出了新的课题。现有的封隔器在油田压裂过程中，主要存在以下缺点：一是由于压裂后容易形成砂桥，造成砂卡；二是由油管压力波动引起的坐封不可靠；三是胶筒的抗撕裂性能差，很难实现一趟管柱完成多段(例如10段以上)压裂。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种操作简单、坐封可靠，实现一趟管柱完成多段压裂的封隔器。

本发明的另一个目的是提出一种解决封隔器被砂卡问题的封隔器。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种封隔器，包括从下到上依次连接的接头、换向机构和密封机构；

所述换向机构包括导向头、扶正块、扶正块弹簧、卡瓦和卡瓦弹簧，所述导向头螺纹连接在导向头座上，所述扶正块和所述扶正块弹簧安装在扶正块座上，所述导向头座和所述扶正块座螺纹连接，所述卡瓦和所述卡瓦弹簧安装在卡瓦座上，所述卡瓦座和所述扶正块座螺纹连接；

所述密封机构包括胶筒、锥体和中心管，所述胶筒套设在所述中心管上，所述中心管的下端与所述锥体螺纹连接，所述锥体与所述换向机构连接。

优选的，所述中心管包括外中心管和内中心管，所述胶筒包括外胶筒和内胶筒，所述外胶筒套设在所述外中心管上，且紧靠所述锥体的顶端设置，所述内胶筒套设在所述内中心管上，且与所述外中心管连接。

优选的，所述接头的上端通过所述中心管与所述导向头座连接，所述卡瓦紧靠所述锥体的底端设置。

优选的，所述封隔器还包括反洗井机构，所述反洗井机构包括阀盖、弹簧和球阀，所述阀盖通过所述弹簧与所述球阀连接，且所述阀盖、所述弹簧和所述球阀均设置在所述内中心管内。

优选的，所述外胶筒具有密封部和支撑部，所述密封部与所述外中心管之间设置外胶筒内环。

本发明的有益效果为：

(1)本发明提供了一种封隔器，在油田生产过程中，通过将该封隔器连接到喷砂器和管柱，封隔器放至井下时，导向头位于循环导轨的短轨道处，当封隔器下至预定深度处，上提管柱，封隔器准备坐封，之后下放管柱并施加推力，导向头位于循环导轨的长轨道处，卡瓦被撑开并咬紧套管壁，继续下推管柱，胶筒被压缩，使得胶筒直径变大，封隔油套环形空间完成坐封，作业完成后，上提管柱，封隔器的中心管随之上行，胶筒推力撤销复原，卡瓦回收完成解封。本发明通过上提下放管柱变换轨道，以实现封隔器的坐封和解封，不仅操作简单，坐封可靠，而且实现了一趟管柱完成多段压裂。

(2)封隔器还设置有反洗井机构，当作业完成后，通过反洗井机构可以使油套建立单向通道，实现反洗井功能，解决了现有封隔器在压裂过程中形成砂桥而被砂卡的问题。

(3)外胶筒具有密封部和支撑部，密封部与外中心管之间设置外胶筒内环，该结构既能保证胶筒的密封性能，又能保证胶筒的抗高压性能。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的封隔器的剖面图；

图2是本发明实施例一提供的封隔器上半部分结构的剖面图；

图3是本发明实施例一提供的封隔器下半部分结构的剖面图。

图中，1、接头；2、换向机构；21、导向头；22、扶正块；23、扶正块弹簧；24、卡瓦；25、卡瓦弹簧；26、导向头座；27、扶正块座；28、卡瓦座；3、密封机构；31、锥体；32、外中心管；33、内中心管；34、外胶筒；341、密封部；342、支撑部；35、内胶筒；4、反洗井机构；41、阀盖；42、弹簧；43、球阀。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

本实施例提供了一种封隔器，本文中所述的上下位置是针对封隔器在进入油井后的使用状态而言，确切地说，所述封隔器的接头位置为下。

该封隔器的结构如图1-图3所示，其包括从下到上依次连接的接头1、换向机构2和密封机构3。

如图3所示，换向机构2包括导向头21、扶正块22、扶正块弹簧23、卡瓦24和卡瓦弹簧25，导向头21螺纹连接在导向头座26上，扶正块22和扶正块弹簧23安装在扶正块座27上，导向头座26和扶正块座27螺纹连接，卡瓦24和卡瓦弹簧25安装在卡瓦座28上，卡瓦座28和扶正块座27螺纹连接，上述结构实现了坐封换向功能。

如图2所示，密封机构3包括胶筒、锥体31和中心管，胶筒套设在中心管上，中心管的下端与锥体31螺纹连接，锥体31与换向机构2连接。

中心管包括外中心管32和内中心管33，胶筒包括外胶筒34和内胶筒35，外胶筒34套设在外中心管32上，且紧靠锥体31的顶端设置，内胶筒35套设在内中心管33上，且与外中心管32连接。

接头1的上端通过中心管与导向头座26连接，卡瓦24紧靠锥体31的底端设置。

在油田生产过程中，通过将该封隔器连接到喷砂器和管柱，封隔器放至井下时，导向头21位于循环导轨的短轨道处，当封隔器下至预定深度处，上提管柱0.5m(不包括管柱的伸缩量)，封隔器准备坐封，之后下放管柱并施加10kN的推力，导向头21位于循环导轨的长轨道处，卡瓦24被撑开并咬紧套管壁，继续下推管柱，外胶筒34和内胶筒35均被压缩，使得外胶筒34和内胶筒35直径变大，封隔油套环形空间完成坐封，作业完成后，上提管柱，封隔器的外中心管32和内中心管33均随之上行，外胶筒34和内胶筒35的推力撤销复原，卡瓦24回收完成解封。本发明通过上提下放管柱变换轨道，以实现封隔器的坐封和解封，操作简单，坐封可靠，实现了一趟管柱完成多段压裂。

优选的，本实施例中的封隔器还包括反洗井机构4，反洗井机构4包括阀盖41、弹簧42和球阀43，阀盖41通过弹簧42与球阀43连接，且阀盖41、弹簧42和球阀43均设置在内中心管33内，使油套之间形成一个单向通道。当作业完成后，通过反洗井机构可以使油套建立单向通道，实现反洗井功能，解决了现有封隔器在压裂过程中形成砂桥而被砂卡的问题。

外胶筒34具有密封部341和支撑部342两部分，密封部341与外中心管32之间设置外胶筒内环36，该结构既能保证胶筒的密封性能，又能保证胶筒的抗高压性能。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种封隔器，其特征在于：包括从下到上依次连接的接头(1)、换向机构(2)和密封机构(3)；

所述换向机构(2)包括导向头(21)、扶正块(22)、扶正块弹簧(23)、卡瓦(24)和卡瓦弹簧(25)，所述导向头(21)螺纹连接在导向头座(26)上，所述扶正块(22)和所述扶正块弹簧(23)安装在扶正块座(27)上，所述导向头座(26)和所述扶正块座(27)螺纹连接，所述卡瓦(24)和所述卡瓦弹簧(25)安装在卡瓦座(28)上，所述卡瓦座(28)和所述扶正块座(27)螺纹连接；

所述密封机构(3)包括胶筒、锥体(31)和中心管，所述胶筒套设在所述中心管上，所述中心管的下端与所述锥体(31)螺纹连接，所述锥体(31)与所述换向机构(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种封隔器，其特征在于：所述中心管包括外中心管(32)和内中心管(33)，所述胶筒包括外胶筒(34)和内胶筒(35)，所述外胶筒(34)套设在所述外中心管(32)上，且紧靠所述锥体(31)的顶端设置，所述内胶筒(35)套设在所述内中心管(33)上，且与所述外中心管(32)连接。

3.根据权利要求2所述的一种封隔器，其特征在于：所述接头(1)的上端通过所述中心管与所述导向头座(26)连接，所述卡瓦(24)紧靠所述锥体(31)的底端设置。

4.根据权利要求2或3所述的一种封隔器，其特征在于：所述封隔器还包括反洗井机构(4)，所述反洗井机构(4)包括阀盖(41)、弹簧(42)和球阀(43)，所述阀盖(41)通过所述弹簧(42)与所述球阀(43)连接，且所述阀盖(41)、所述弹簧(42)和所述球阀(43)均设置在所述内中心管(33)内。

5.根据权利要求4所述的一种封隔器，其特征在于：所述外胶筒(34)具有密封部(341)和支撑部(342)，所述密封部(341)与所述外中心管(32)之间设置外胶筒内环(36)。