[发明专利]一种封隔器结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种封隔器结构，用于石油天然气开发的油气井固井和增产改造作业，属于油气田作业的井下工具制造技术领域。

背景技术

在油气井的固井施工中，常常使用封隔器，防止油、气、水等窜槽，有效实现环空永久机械封隔，提高固井质量。

在油气井增产改造过程中，常常使用封隔器，实现层间封隔卡层，保证完井改造的针对性，最大化提高增产改造效果。

目前，在油气井固井施工和增产改造作业中使用的传统封隔器结构，主要有压缩式和扩张式两种。例如，中国专利号“CN200520132541.6”公开的一种酸压封隔器，公开日为2007年5月2日，其由水力锚、反洗部分、封隔件总成、卡瓦部分组成，由于采用水力锚下部依次接有反洗部分、封隔件总成、卡瓦部分，封隔器下入井内预定位置后，按所需座封高度上提管柱后旋转管柱，使胶筒膨胀。再如，中国专利号“CN200620010274.X”公开的一种补偿扩张式注水封隔器，公开日为2007年10月17日，其座封机构、解封机构安装在联接头的内两侧，联接头下部与胶筒的上部联接，联接头、胶筒套装在中心管外，联接头、胶筒可在中心管上滑动，滑动距离大于注水井中管柱的蠕动量。

压缩式封隔器就是通过轴向加压，压缩胶筒，胶筒径向增厚，填充环空间隙，实现封隔，该封隔器胶筒径向厚度较厚，封隔环空间隙一般较小，当胶筒较薄，环空间隙较大时，往往不能实现有效封隔。扩张式封隔器就是通过向胶皮筒内注入流体，使胶皮筒径向扩张，填充环空间隙，实现封隔，该封隔器胶筒较薄，能封隔的环空间隙较大，但该封隔器结构较复杂，生产制造成本高昂。

综上，现有技术中的压缩式封隔器存在径向设计空间大、环空封隔间隙小的缺点，扩张式封隔器存在结构复杂、成本高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有封隔器存在的上述问题，提供一种封隔器结构，本发明不仅径向间隙小，能够实现环空较大间隙的有效封隔，同时实现价格低廉，以利于提高固井质量和保证增产改造效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种封隔器结构，其特征在于：包括中心管、座封筒、胶筒座和胶筒，所述胶筒座包括上胶筒座和下胶筒座，所述座封筒、上胶筒座、胶筒和下胶筒座从上至下依次套装在中心管上，所述座封筒与上胶筒座之间设置有自锁机构，胶筒两端分别设置有胀开机构。

所述胶筒包括上胶筒、中胶筒和下胶筒，上胶筒、中胶筒和下胶筒组合形成胶筒，上胶筒、中胶筒和下胶筒轴向受压坐封时，上胶筒与中胶筒、下胶筒与中胶筒均径向相互重叠。

所述胀开机构包括依次设置在胶筒两端的端环和胀环。

所述上胶筒上端依次设置端环和胀环，下端与中胶筒配合；下胶筒上端与中胶筒配合，下端依次设置端环和胀环。

所述上胶筒与中胶筒之间、中胶筒与下胶筒之间均通过斜面配合。

所述自锁机构包括止退齿和止退环，所述止退齿设置在中心管外壁上，止退环位于座封筒与上胶筒座之间，止退环与止退齿配合形成自锁止退。

所述胀环包括内胀环和外胀环，内胀环和外胀环均为圆筒形结构，周向均分成若干等分，且内胀环和外胀环重叠且均匀错位设置。

所述上胶筒座和下胶筒座分别螺纹连接在中心管上，上胶筒座与座封筒螺纹连接。

采用本发明的优点在于：

一、本发明包括中心管、座封筒、胶筒座和胶筒，所述胶筒座包括上胶筒座和下胶筒座，所述座封筒、上胶筒座、胶筒和下胶筒座从上至下依次套装在中心管上，所述座封筒与上胶筒座之间设置有自锁机构，胶筒两端分别依次设置有端环和胀环，采用此结构，能够实现环空较大间隙的有效封隔，同时实现价格低廉，以利于提高固井质量和保证增产改造效果，且端环便于在较小的轴向座封力下实现胀环的有效胀开。

二、本发明中，所述胶筒包括上胶筒、中胶筒和下胶筒，上胶筒、中胶筒和下胶筒轴向受压坐封时，上胶筒与中胶筒、下胶筒与中胶筒均径向相互重叠，采用此结构，可增加径向厚度，能充分填充较大的环空间隙，实现较大环空间隙的高温高压封隔。

三、本发明中，所述上胶筒与中胶筒之间、中胶筒与下胶筒之间均通过斜面配合，采用此结构，可实现薄壁胶筒封隔较大环空间隙，且可靠性更高。

四、本发明中，所述自锁机构包括止退齿和止退环，所述止退齿设置在中心管外壁上，止退环位于座封筒与上胶筒座之间，止退环与止退齿配合形成自锁止退，采用此结构，封隔器座封后，可实现封隔器永久封隔。