[实用新型]自定压扩张式裸眼封隔器

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田油气井压裂、酸化技术领域，特别涉及一种裸眼封隔专用工具，是一种自定压扩张式裸眼封隔器。采用油管下入井内，适用于152.4mm裸眼井的封隔器。

背景技术

在油气分层压裂中，封隔器是井下必不可少的专用工具之一，封隔器能否在裸眼油气井高压、高温下正常工作，是保证裸眼油气井压裂施工的关键。在使用过程中发现，对裸眼油气井进行分层压裂时，扩张式封隔器都不同程度存在如下问题：一是因油管压力波动引起坐封不可靠；二是因裸眼井眼不规则难以达到有效封隔的目的；三是因压裂施工时油管压力过高，封隔器胶筒扩张过量而遭破坏。

中国专利公开号：CN2651433Y，提供了“一种小直径扩张式注水套变井用封隔器”。上接头与中心管螺纹连接，连接套与上胶筒座螺纹连接，单向阀与该连接套螺纹连接，胶筒一端与上胶筒座螺纹连接，另一端与下胶筒座螺纹连接，座封活塞与溢缸套滑动连接，该溢缸套与下接头滑动连接，该下接头与中心管螺纹连接，解封销钉与溢缸套固定连接。采用纵向压缩和径向扩张两种方式同时扩张胶筒。原理和使用方法：下入井内预定工作深度后，由地面向油管内泵入清水，水由中心管进入单向阀内，再进入胶筒内，胶筒在液体压差作用下扩张，同时水由中心管下端进入液腔内，推动活塞头上行，活塞头通过解封销钉拉动锁套上行，至指定位置，这时胶筒在压差作用下，继续胀封。当地面停止注水时，油管内水压降下来，此时单向阀关闭。胶筒内水被封闭，完成座封。当工作结束、需用解封时，向上提管柱，剪断解封锁钉，胶筒内液体推动活塞头下移，越过下连接套后，胶筒内液体流回油管内，胶筒在压差作用下收缩，完成解封。由于没有膨胀限制结构，当中心管内液体不停进入，胶筒不停扩张膨胀，能把胶筒胀破，造成座封失败。尤其是在井眼直径不规范的裸眼井应用时，很容易发生胶筒胀破座封失败。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种自定压扩张式裸眼封隔器，用于裸眼井分层压裂井下封隔。利用单向阀，使胶筒内腔高压液体不会倒流，封隔器保持稳定密封状态；采用限位环封堵进液孔，使胶筒膨胀达到限定直径后，液体无法进入胶筒内腔，避免胶筒无限制扩张，起到保护胶筒的作用。

本实用新型采用的技术方案是：自定压扩张式裸眼封隔器，主要由上接头、坐封机构、密封机构、解封机构、中心管和下接头组成。其特征在于：在上接头的下端有内螺纹，上接头下端内螺纹连接一个中心管；中心管的下端螺纹连接一个下接头。在中心管上套有密封机构。

密封机构主要由上压帽、上连接体、胶筒、下压帽和下连接体组成。上连接体和下连接体分别硫化在胶筒两端内壁上；上压帽内螺纹与上连接体上端外螺纹相连，上压帽下端环形筒套在胶筒上端外壁上；下压帽内螺纹与下连接帽内螺纹连接，下压帽上端套在胶筒下端外壁上；上连接体、胶筒和下连接体套在中心管的外壁上，上连接体、胶筒和下连接体能在中心管上滑动，并且与中心管外壁保持一定间隙。

坐封机构主要由上环形钩帽、限位环、坐封剪钉、坐封活塞、液缸和单向阀组成。上环形钩帽套在上接头的下端外壁上，上接头外壁下端有径向向外凸起的环形台阶，上环形钩帽内壁上端有径向向内凸起的环形台阶，当上环形钩帽向下滑动，并且上环形钩帽端环形台阶接触到上接头下端环形台阶后，上环形钩帽不能继续滑动。上环形钩帽的下端内螺纹连接液缸上端；液缸内壁与中心管外壁之间形成环形空间；在液缸与中心管之间的环形空间内有环形限位环和环形坐封活塞；限位环上端通过螺纹与液缸固定在一起，限位环的下端通过坐封剪钉连接坐封活塞，坐封活塞与中心管之间有环形密封空间；在中心管上有进液孔，进液孔使环形密封空间与中心管联通，中心管内的液体能通过进液孔进入到环形密封空间内，推动座封活塞剪断坐封剪钉，并且座封活塞在液缸与中心管之间的环形空间内向下滑动。液缸下端有外螺纹，液缸通过外螺纹与上压帽上端环形筒连接，在液缸的下端有单流阀；当座封活塞向下滑动后，高压液体能通过单流阀进入胶筒与中心管之间的缝隙内，使胶筒膨胀座封。

单流阀是由钢球、弹簧和阀座组成，在液缸的下端有轴向孔，轴向孔上端通过小孔与液缸和中心管之间的环形空间联通，在轴向孔内有钢球和压缩弹簧，在轴向孔的端部螺纹固定有阀座，阀座压紧弹簧，阀座上有液体通过孔。

为了限位环与中心管之间的密封性，在限位环的内壁上有密封圈；为了提高限位环与液缸的密封性，在限位环的外壁上有密封圈；为了提高坐封活塞的密封性，在坐封活塞的内壁上和坐封活塞的外壁上分别有活塞密封圈。为了提高液缸与中心管之间的密封性，在液缸内壁上有密封圈；在液缸与上压帽之间有密封圈。