[发明专利]一种双向胀封机构及其双向胀封封隔器

说明书

本发明公开了一种双向胀封机构，属于油田机械设备技术领域，包括一端保持不动另一端滑动连接在中心管上的封堵机构，封堵机构与中心管之间设有第一进液腔、第二进液腔，中心管上设有分别与第一进液腔、第二进液腔连通的第一进液口、第二进液口，压裂液从中心管中分别进入第一进液腔、第二进液腔，并在径向和轴向双向上合力挤压封堵机构，提高膨胀封堵效果，解决了封堵不严的问题。还公开了一种双向胀封封隔器，包括上接头、下接头、与上接头和下接头螺纹连接的中心管，封堵机构的不动端通过固定机构保持在上接头上不动，压裂时在与下接头连接的喷砂器的限流作用下，中心管内外产生压差，利用压差封堵机构可膨胀封堵油井，保证压裂时分层密封。

技术领域

本发明涉及油田机械设备技术领域，特别是涉及一种双向胀封机构及其双向胀封封隔器。

背景技术

随着油井生产到一定阶段后，产能和渗透率都逐渐降低，为了增强排油能力，提高油井产量，通常会采用压裂技术，压裂技术中常采用水力压裂，即通过高压大排量的泵，利用液体传压的原理，将压裂液以大于油层的吸收能力的压力向油层注入，并使井筒内压力升高，井底附近地层产生裂缝，然后继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，达到增产增注的目的。

但由于地层每段强度参数不一样，必须采用分段压裂，进行压裂施工作业，分段压裂时通常会采用压裂封隔器进行分层，如专利号“CN201710129952.7”，名称为“一种封隔器自锁机构及封隔器”的发明专利中所公开的封隔器包括中心管，中心管两端分别安装有与油管连接的上接头、和喷砂器连接的下接头，中心管外侧套接有套管，套管与中心管之间固定连接有锥体、胶筒、卡瓦；封隔器坐封时，中心管下行，卡瓦于锥体的下推作用下伸出，与套管内壁支撑配合挤压胶筒下端，然后上接头下行挤压胶筒上端，在轴向上挤压胶筒使其外径涨大，实现坐封，解封时上提封隔器中心管，锥体上移，卡瓦缩回，胶筒失去挤压作用外径减小，完成解封。如专利号为“CN201710129952.7”，名称为“一种可溶封隔器”的发明专利中的封隔器上设有推动活塞，在工作时，压裂液剪断推动活塞上的销钉，推动活塞下行带动移动套、导向环、上锥体、卡瓦、下锥体、隔环下行，下锥体上的销钉二被剪断，在轴向上挤压压缩胶筒，使其径向膨胀完成胀封，当压裂液持续加压至一定压力时，下锥体上的销钉一被剪断，在活塞推动下，移动套、导向环、上椎体、卡瓦继续下行，卡瓦径向膨胀完成锁紧。压裂封隔器作为油井压裂工具串中必不可少的一环，其性能直接决定压裂作业的成效。而上述封隔器胶筒坐封时，均是从胶筒的轴向上挤压胶筒，然后使胶筒径向膨胀，但上述胀封方式，很容易出现压力不足，封隔不严的问题，继而导致封层压裂失败；同时在压裂过程有砂沉会在封隔器上部聚集，形成“砂桥”，积压的砂沉具有一定强度，即便封隔器已经解封，但上提压裂管时仍容易卡住，造成“卡井”现象。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种双向胀封机构及其双向胀封封隔器，压裂液能够在径向和轴向上同时挤压封堵结构，使其膨胀封堵，相对只是单一轴向上挤压封堵机构，双向扩张挤压方式可提供足够的压力，来保证封堵的严密性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种双向胀封机构，包括一端保持不动另一端滑动连接在封堵器中心管上的封堵机构，所述封堵机构与所述中心管之间设有可供压裂液在径向、轴向上分别挤压所述封堵机构使其膨胀封堵的第一进液腔、第二进液腔，所述中心管上设有分别与所述第一进液腔、第二进液腔连通的第一进液口、第二进液口。

优选的，所述封堵机构包括端头带有连接套的膨胀胶筒以及轴向挤压所述膨胀胶筒的推动机构，所述第一进液腔设置在所述膨胀胶筒与所示中心管之间，所述推动机构包括螺纹套接在所述中心管上的密封套、同时滑动套接在所述中心管、所述密封套上的推动滑套，所述第二进液腔设置在所述推动滑套、所述密封套以及所述中心管之间，所述推动滑套与所述膨胀胶筒可滑动一端的所述连接套螺纹连接。

优选的，所述推动滑套和所述膨胀胶筒连接处包裹有导向护套，所述导向护套螺纹连接在所述推动滑套上。