[实用新型]一种分层压裂封隔器

说明书

本实用新型涉及一种油田油水井分层压裂井下工具。

目前，油水井分层压裂主要是采取封上压下、封两头压中间、封下压上及分两层压裂的分压方法来实施分层压裂作业，其主要工具有Y531型、Y441型、ZH型和Y341型等分压工具。Y531型、ZH型和Y441型这几种型号的封隔器在各大油田使用较普遍，具有耐压高(≥65Mpa)、耐温高(≥150℃)、座封方便、解封灵活、单层使用不易砂卡等特点。但是，这三种型号的封隔器要进行两层以上的压裂施工存在着易造成砂卡、洗井困难的缺点。而Y341型封隔器比较成熟，这一封隔器(见图2)由中心管4、胶筒5、锁套6、卡瓦7、解封套8、活塞9和洗井阀10组成。Y341型封隔器在分层压裂施工中不论层数的多少，解封时一次解封，解封负荷大。Y341型封隔器进行分压时，通过地面压力泵对封隔器施加压力，在压力的作用下，活塞9推动锁套6压缩胶筒5发生弹性变形，封住油套环形空间的同时，卡瓦6锁定在卡瓦7上，从而实现封隔器的分隔油层的目的。施工完成后解封时，油管连着中心管4和解封套向洗井阀10端移动，卡瓦7向中心收拢，锁套6与卡瓦7分离，在胶筒5弹力的作用下，锁套6向活塞9方向移动，胶筒5回到自由位置，从而达到解封的目的。Y341型封隔器座封可靠、解封方便、密封性好、进行多层分压作业较经济。但是存在下列问题：1.配合封隔使用的滑套开启后，关闭了滑套下部，封隔器中心管4的压力小于油套环形空间的压力，洗井阀10在压差的作用下开启，施工液从洗井通道注入下层，造成砂卡卡瓦7或施工失败。2.每一只封隔器的解封距(L)相等，其解封距为解封套移动到卡瓦尾端的距离。井内封隔器数量越多解封负荷越大，解封越困难，加之沉砂及其它方面的因素影响，造成不能解封。3.由于封隔器与滑套是分体式，为防止滑套的喷口损伤套管，保证封隔器可靠分隔油层，管柱中滑套与封隔器的胶筒5之间的距离比较大。因此，沉砂量大。为解决解封困难的问题，ZH型封隔器采取扩涨胶筒配合压缩式胶筒。解封时，油管内压力与套管内压力达到平衡后，扩涨胶筒自动回缩，压缩式胶筒靠胶筒的弹力缩回，达到解封的目的。但是，在管柱中必须加一只节流装置产生一定的压差，以保证封隔器座封，而节流装置增加了施工压力。进行多层分压作业较困难。Y531型封隔采用高强度的皮碗和压缩式胶筒，上提管柱解封，解封负荷小、解封灵活。但是它不能进行一层以上的分压作业。

本实用新型的目的在于提供一种改进的分层压裂封隔器，它能进行五层(将五个以上油层组分成五个压裂层段)分压作业，解封负荷只相当于一只Y341型封隔器的解封负荷，减少沉砂的可能性，提高压裂施工成功率。

本实用新型的目的这样实现的：本实用新型分层压裂封隔器，由接头、剪钉、阀体、中心管、胶筒、锁套、卡瓦、解封套、活塞、洗井阀、阀杆、压裂洗井通道、外芯管、连接头及洗井接头组成，上接头与阀体通过剪钉固定，上接头上设有压裂洗井通道，阀体内设有阀杆，外芯管与上接头螺纹连接，中芯管与上接头螺纹连接，胶筒套在外芯管上，锁套套在卡瓦与解封套外，连接接头与洗井接头之间设有活塞；下外芯管与洗井接头螺纹连接，下外芯管内设有洗井阀，下外芯管外套有下胶筒和下锁套，下外芯管上还设有下卡瓦，下中心管通过下连接头与下接头连接，下解封套连接在下连接头上，在两个下连接头之间设有活塞。由于把封隔器的解封距设计成不等，由上至下，解封距越来越小，不论井内封隔数量的多少，解封负荷只相当于一只封隔器的解封负荷；其二，为减小沉砂，将滑套与封隔器融为一体；其三，管柱设计时将封隔器尽量靠近油层下界，为保证密封性能，将胶筒设计成双密封胶筒组，增加密封系数。

本实用新型具有如下优点：由于将滑套和封隔器融为一体，增加了滑套的功能，设计成双密封胶筒组，增加密封系数，没有改变其座封和解封方式。施工简单，一次管柱就能进行五层的分层压裂作业。在青海油田井深3500米、井温摄氏130度、井口施工压力80兆帕、砂比34％、排量4方每分钟的施工条件下，密封良好、解封负荷小、施工顺利。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为现有技术封隔器结构示意图。