[发明专利]限载解免打压封隔器

说明书

本发明是一种可洗井限载解免打压封隔器，它涉及分层注水井用的水力压缩式封隔器工艺的改进，属于采油工程应用技术。本发明由上主体1，中心管2、弹簧4、衬管5、洗井活塞6、胶筒组8、外筒总成11、限载钉17、下主体18、卡牙19、以及坐封剪钉20等组成。应用该种封隔器分层注水，坐封不用调用泵车打压，靠较低的注水压力即可坐封。洗井后即使管内外压差很小洗井阀也可自行关闭。使用本封隔器分层注水，可以同井多级使用，解封时超载即卸，不会因应用级数多在起管柱时提不动。

技术领域：

本发明涉及一种分层注水用封隔器，尤其是能同时具备可洗井、限载解封和免打压功能的水力压缩式封隔器。属于采油工程应用技术领域，是一种井下工具。

背景技术：

对需要分层注水的井，需使用封隔器将各层隔开，以便控制分层的注水量。但在套环加压反洗井时能纵向打通，洗后再次封闭，即要求具有反洗井功能，但现实中很多封隔器洗井后再次密封率低。此外，随着油田进入开发中后期挖潜的需要，要细分层注水，封隔器使用的级数增多，起管柱时上提阻力就会增大，为降低上提载荷就需要封隔器能逐级解封，以使上提载荷不超过提升设备的承载能力。再者，常规压缩式封隔器的坐封是靠用泵车打液压压缩封隔器胶筒实现坐封，这就需要另外调用泵车和罐车配合施工，使施工费用高耗时长。为此，近年来为解决上述三方面需求很多人对封隔器进行了相关改进，解决了其中一项或两项问题，但还未见有三方面同时完备的产品出现，并且改变后的产品结构较复杂，且在参数上也不够理想。比如在逐级解封方面，多是采用挂爪弹簧管配锁块或锁球机构加剪钉组合的方式，当剪钉剪断后，锁块或锁球移位脱离对挂爪簧的限制，形成拔脱解封。尽管能实现逐级解封，但造成结构复杂，不确定因素增多，承受管柱内高压的能力低，高内压时管柱受到强力拉伸时易解封。在免打压方面，有的封隔器虽然一定程度上降低了需要的坐封压力，但由于受径向结构尺寸的制约坐封活塞承压面增幅有限，对注水压力较低的井，胶筒坐封压缩量不足，抗层间压差的能力较差。

发明内容：

为了克服现有分层注水用封隔器的上述不足，本发明提供一种封隔器，该封隔器通过在结构上优化布局，使之既能保证洗井后洗井阀回位密封，也能保证在目前作业设备的提升能力下限载解封，还能在更低的注水压力下保证封隔器坐封完好不用泵车打压，从而使该种封隔器密封可靠、施工应用简便，由于其同时具有多重特点，因而能在更大范围内适应生产需求条件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：对于保证洗井阀的二次密封，在洗井活塞上使用弹簧助推，这样即使是对限注层段，管内外压差很小的情况下，光靠弹簧的推力也能使洗井活塞克服密封圈阻力回位，从而保证再次密封。对于逐级解封，把中心管设计成可脱节的形式，以剪钉连接，当上提力超过剪钉的限定值时，剪钉断使中心管的连接脱开，从而解除对胶筒组的压缩，使胶筒组脱离与井壁的接触，该封隔器即解封，拉拔力继而作用于下一级封隔器，同理使下一级封隔器解封，这就使上提力始终不超限定值，从而使封隔器级数不受限，可任意多级使用。以这样的结构限载，制约因素只有一个，没有簧筒挂爪外扩等其它力参与，就敢把限载值定得较高，使封隔器抗内压和抗层间压差的能增强。对于免打压，是通过应用双级承压环(附图中外筒总成上的两个内凸台阶)，就可在不增加径向尺寸的前提下，使承压总截面积成倍增大，这样对注水压力较低的注水井，也能保证坐封所需要的对胶筒组的足够推力。因不多占用直径尺寸，可保证中心管具有大通径，以满足有关测试仪器或工具下井的需要。

本发明的有益效果是：由于设有弹簧助推，使分层注水封隔器洗井阀可靠密封。对注水压力较低的注水井，也不用上泵车打压，靠注水压力也能坐封完好，扩大了适用范围。由于中心管可限载脱节，在多级应用时也能保证在现有提升设备不超载解封。由于同时具有这三重特点，因而对应用井条件具有更广泛的适应性。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基本结构示意图。