[实用新型]注水井自封式封隔器

说明书

本发明涉及一种油、气田分层注水时用来分隔油层的井下工具。它包括主体、密封、平衡三大部件。

油、气田注水井用封隔器可分扩张式和压缩式两种类型。扩张式封隔器不足之处是：密封件胶筒内外需要一定的压差封隔器才能密封，这一方面浪费能量，另一方面加强注水层段不能放开注水，而且当压力波动时封隔器密封受到影响。压缩式封隔器不足之处是：使用时必须配备反洗凡尔同时停注后造成管柱的伸缩，这往往造成封隔器不密封，影响油、气田分层注水工艺的实施。油井自封式封隔器在油田曾使用过，但它只能是单向，必须成对使用，且起出封隔器较困难，不适用于注水井。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种用于油、气田注水井的自封式封隔器，它能同时满足以下使用条件：

1.靠注水压力和胶筒的自封能力即可实现封隔器密封；

2.可反洗井；

3.注水停注后管柱伸缩不影响封隔器的密封性能；

4.使用注水井自封式封隔器的井下管柱可不设下支点，并可多级使用。

图1是注水井自封式封隔器的结构示意图。

注水井自封式封隔器由主体、密封、平衡三大部件组成。主体部件由中心管〔4〕、上接头〔1〕、下接头〔12〕组成；密封部件由胶筒〔5〕、上钢碗〔3〕、下钢碗〔6〕组成；平衡部件由上、下活塞座〔7〕、〔13〕、平衡活塞〔8〕、释放活塞〔10〕、释放销钉〔11〕组成；密封圈〔2〕、〔9〕起密封作用。

中心管〔4〕上开有传压孔，中心管〔4〕上、下端分别与上接头〔1〕、下接头〔12〕用丝扣相连并惯穿于封隔器中部，下接头〔12〕有一销钉槽。

密封部件位于中心管〔4〕外偏上部位，胶筒〔5〕上、下两端分别硫化有钢接头，上、下两端分别与上、下钢碗〔3〕、〔6〕用丝扣相连成一体，胶筒〔5〕有一直径大于套管内径的向外凸起部分，本身有自封能力。上钢碗〔3〕上端与上接头〔1〕用丝扣相连。

当胶筒内外压差大于胶筒自身张力时，胶筒凸起部分与上、下钢碗〔3〕、〔6〕之间胶筒的密封面也扩张工作，使该封隔器密封性更好。

平衡活塞〔8〕和释放活塞〔10〕组成一平衡系统，当胶筒上压大于下压时，它可以平衡掉推动胶筒下行的活塞力避免拉坏胶筒〔5〕，平衡活塞的大小由胶筒承压面而定。

封隔器下井时，用拉力器将释放活塞〔10〕拉至下接头〔12〕的销钉槽处，由销钉〔11〕固定，此时胶筒凸起部分受拉收缩到与钢体外径相同。

当反洗井时，套管内压力大于油管内压力，该压差使胶筒的凸起部分收缩而失去自封能力，此时油套环形空间可形成通道，即可进行反洗井；同时当胶筒凸起部分收缩时，下钢碗〔6〕、平衡活塞〔8〕和释放活塞〔10〕可下移对反洗井更为有利，反洗后，恢复注水时平衡系统上移封隔器可再次密封。

图2：是注水井自封式封隔器平衡系统采用另一种结构的示意图。

从图中可看出，封隔器的中心、密封部件和图1相同，该种结构平衡部件由下活塞座〔13〕、释放活塞〔10〕、密封圈〔9〕、〔14〕组成。下活塞座〔13〕用丝扣固定在中心管〔4〕上，释放活塞〔10〕与下钢碗〔6〕下端丝扣连接，连接处用密封圈〔14〕密封。

下钢碗〔6〕、下活塞座〔13〕、释放活塞〔10〕和中心管〔4〕组成一个密闭的空腔，下井时，将释放活塞〔10〕拉至下接头销钉槽处，由销钉〔11〕固定，该腔呈真空状态，下入井中后由释放销钉〔11〕控制释放。当注水压力达到释放压差时，释放销钉〔11〕被剪断，释放活塞〔10〕上行，胶筒〔5〕坐封。

该种结构的封隔器特别适合于放在油层上部做为套管保护封隔器使用。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1.和扩张式封隔器相比，该种封隔器的胶筒有自封能力，胶筒内外不需要有压差封隔器就可密封，从而节约了能量，同时当注水压力波动时不影响封隔器的密封性。

2.和压缩式封隔器相比注水井自封式封隔器可反洗井且反洗井通道大，反洗后再次密封成功率高，即使管柱伸缩也能保证封隔器密封，且使用该封隔器的管柱不用下支点，并可多级使用。

3.采用图2的结构还具有释放、坐封方便、施工简便等优点。