[发明专利]一种无节流自助解封封隔器

说明书

本发明公开了一种无节流自助解封封隔器，包括上接头、上中心管、密封机构、弹簧中心管、弹簧自助解封机构、下中心管、坐封‑可溶解封机构和下接头。本发明的无节流自助解封封隔器不需要节流坐封，坐封过程便于控制；内部设置有限位台阶，防止胶筒被过量压缩，影响密封效果；使用压缩胶筒，承受压差大，坐封效果好且稳定；可以实现大排量和大规模压裂施工改造；采用弹簧自助解封机构，避免下放管柱过程中产生不必要的提前坐封；在压裂施工结束后，该封隔器胶筒在自身的回弹力和弹簧的自助解封力双作用下快速解封；采用坐封‑可溶解封机构，井内存在高压力下，依然可以保证封隔器快速解封。

技术领域

本发明属于油气田压裂作业技术领域，特别涉及一种油气田压裂作业的井下封隔器，尤其涉及一种无节流自助解封封隔器。

背景技术

随着国内油气田开发的不断深入，K344封隔器分层压裂技术已经成为国内油气田直井分层压裂改造的主体技术。然而，该技术也存在一些局限性，制约了其进一步发展，例如：①需要通过节流底阀和节流喷砂滑套产生的节流坐封封隔器，限制了施工排量、加砂量和施工规模，增加了地面泵压，牺牲了施工效率，不能满足大排量和大规模的压裂施工需求，同时，节流喷砂滑套喷砂口处因节流压差产生的返溅伤害容易导致管柱从此处断裂的风险。②在下放压裂管柱过程中，易因井内压力的波动产生不必要的提前坐封，造成封隔器胶筒发生摩擦损坏的风险。③泄压后扩张胶筒自动解封，但胶筒自身的结构特征决定了胶筒不可能完全回收，如遇砂堵，则会出现解封不完全、砂卡，造成起管柱困难或者无法起出管柱的风险。

一般的压裂封隔器需要节流坐封，同时设置剪钉机构，坐封过程不便于控制；由于管柱内需要配套产生节流的工具，所以无法实现大排量和大规模压裂施工改造；采用弹簧自解封机构，只是在压裂完成后开始起作用，无法避免下放管柱过程中产生不必要的提前坐封；没有设置可溶解封机构，只适用于特定井况的压裂施工井，适用范围不广。

发明内容

本发明的目的是提供一种无节流自助解封封隔器，以解决现有K344封隔器需要通过节流实现坐封、不能满足大排量和大规模的压裂施工需求、下放过程中易产生不必要的提前坐封和泄压后起管柱困难或者无法起出管柱的问题。

为此，本发明技术方案如下：

一种无节流自助解封封隔器，所述无节流自助解封封隔器包括：上接头、上中心管、密封机构、弹簧中心管、弹簧自助解封机构、下中心管、坐封-可溶解封机构和下接头；

其中，所述上接头下方固定连接所述上中心管，上中心管外壁套装有所述密封机构，上中心管下方固定连接所述弹簧中心管，弹簧中心管外壁安装有所述弹簧自助解封机构，密封机构下方抵压在弹簧中心管和弹簧自助解封机构共同形成的上方端面上，弹簧中心管下方固定连接所述下中心管且组成一个弹簧槽，下中心管外壁安装有所述坐封-可溶解封机构，坐封-可溶解封机构上方与弹簧自助解封机构下方固定连接，下中心管下方固定连接所述下接头内螺纹，坐封-可溶解封机构下方固定连接所述下接头外螺纹，下中心管内壁开有传压孔，中间部分设置有限位台阶。

优选地，所述密封机构包括胶筒和隔环，胶筒上方与上接头下方端面接触，隔环与胶筒下方接触，隔环下方抵压在所述弹簧中心管和弹簧自助解封机构共同形成的上方端面上。

优选地，所述弹簧自助解封机构包括连接套、弹簧和压环，弹簧和压环由上到下安装在弹簧中心管和下中心管固接组成的弹簧槽里，连接套安装在弹簧中心管的外部并在上方抵压在隔环下方端面，在下方与所述坐封-可溶解机构固定连接。

优选地，所述坐封-可溶解封机构包括动力活塞、可溶柱塞、保护套、防转销钉以及若干O型密封圈；