[发明专利]一种水力扩张式裸眼封隔器

说明书

本发明提供一种水力扩张式裸眼封隔器，包括封压胶筒、外套管、带进液孔的中心管和胶筒注液通道，所述胶筒注液通道由所述中心管与所述外套管围合而成，并与所述进液孔连通，还包括泄压组件和封堵活塞，所述泄压组件设于外套管，并连通所述胶筒注液通道与外部环空；所述泄压组件的启动压力大于所述封压胶筒的预设胀封压力；所述封堵活塞设于所述胶筒注液通道内，并在所述泄压组件开启后回退至封堵所述进液孔。本发明具有防止封隔器在压裂时二次胀封、对泵压波动适应性好等优点。

技术领域

本发明涉及油田开采领域，尤其涉及一种水力扩张式裸眼封隔器。

背景技术

裸眼分段压裂是提高单井产量，实现单井上产的有效工艺之一。裸眼封隔器是进行裸眼层间分段的关键工具，目前，多采用液压驱动压缩胶筒的裸眼封隔器进行环空封隔。但针对碳酸盐岩等破碎性储层，其井径不规则、井眼扩大率普遍较大，此时，常规压缩胶筒结构的裸眼封隔器无法进行可靠、有效的封隔。

为解决上述技术问题，现有技术中通常采用水力扩张式的裸眼封隔器来满足不规则井眼的可靠封隔需求。但在应用于裸眼分段压裂作业时，随着压裂液的泵入、环境温度的降低，水力扩张式封隔器胶筒内部液体由于热胀冷缩的作用将导致压力降低，现有的封隔器在压裂过程中会出现二次进液胀封的情况，导致封隔器存在胀破风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种防止封隔器在压裂时二次胀封、对泵压波动适应性好的水力扩张式裸眼封隔器。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种水力扩张式裸眼封隔器，包括封压胶筒、外套管、带进液孔的中心管和胶筒注液通道，所述胶筒注液通道由所述中心管与所述外套管围合而成，并与所述进液孔连通，还包括泄压组件和封堵活塞，所述泄压组件设于外套管，并连通所述胶筒注液通道与外部环空；所述泄压组件的启动压力大于所述封压胶筒的预设胀封压力；所述封堵活塞设于所述胶筒注液通道内，并在所述泄压组件开启后回退至封堵所述进液孔。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述泄压组件包括泄压通道、爆破阀和防止环空液体进入封隔器的单向阀，所述泄压通道设于所述外套管的靠近进液孔的位置；所述单向阀和所述爆破阀安装于所述泄压通道内，所述爆破阀的爆破压力为所述泄压组件的启动压力。

所述封堵活塞的两端部与所述中心管之间设有第一密封件，所述第一密封件在进液孔封堵时位于所述进液孔的两侧。

所述封堵活塞的移动行程上设有压缩弹簧，所述压缩弹簧在封堵活塞固定时呈压缩状布置于所述封堵活塞与外套管之间；当所述泄压组件开启时，所述封堵活塞在所述压缩弹簧和所述封压胶筒的液力作用下回退。

所述封堵活塞在封隔器入井时通过定位部件固定于胶筒注液通道内，所述定位部件包括剪钉套和剪钉，所述剪钉套安装于所述外套管的内侧壁；所述剪钉设于所述封堵活塞与所述剪钉套之间，并在注液憋压时剪断。

所述外套管包括依次连接的上接头、安装接头和连接外壳，所述安装接头、连接外壳和中心管围合形成所述胶筒注液通道，所述胶筒注液通道通过一设于连接外壳的过流通孔与所述封压胶筒的内腔连通；所述泄压组件设于所述安装接头上；所述封压胶筒与所述连接外壳连接。

所述封堵活塞包括密封段和限位段，所述密封段套设于所述安装接头内，且所述密封段在所述封压胶筒注液开启后移动并脱离所述安装接头，以打开所述胶筒注液通道；所述限位段在所述进液孔封堵时与所述安装接头轴向限位配合。

所述限位段为多个沿所述封堵活塞周向间隔布置的限位凸部，相邻所述限位凸部之间形成供注液通过的过流槽。

所述密封段与所述安装接头、所述密封段与所述中心管之间均设有防止液体漏出的第二密封件。