[發(fā)明專利]雙向承壓封隔器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010535227.8
• 申請(qǐng)日: 2010-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN102011560A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王治國;付鋼旦;桂捷;巨亞鋒;張安康;李憲文;李明;馮飛;劉漢斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B33/126
• 分類號(hào): E21B33/126
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油井下工具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及裸眼完井壓裂使用的封隔地層的井下封隔器，是一種雙向承壓封隔器。

背景技術(shù)

隨著世界石油資源的不斷開采，儲(chǔ)層物性較好、相對(duì)容易開采的油氣資源越來越少，因此大量的儲(chǔ)層物性差、單井產(chǎn)量低的低品位油氣資源正在成為石油上產(chǎn)的主體，儲(chǔ)層物性差的油氣田要得到有效開發(fā)，提高產(chǎn)量是關(guān)鍵，而水平井作為近年來提高低滲油氣田的一種手段得到越來越重視的應(yīng)用，低滲透水平井的有效壓裂改造是目前面臨的一項(xiàng)瓶頸技術(shù)，特別是裸眼水平井中分段壓裂的有效封隔問題，其關(guān)鍵的工具為裸眼封隔器。

對(duì)于套管完井方式的油氣井壓裂改造，目前國內(nèi)技術(shù)比較成熟，采用的封隔器既有壓縮式封隔器，也有擴(kuò)張式封隔器。對(duì)于裸眼井壓裂改造完井工具，國內(nèi)主要采用擴(kuò)張式長膠筒裸眼封隔器，封隔器長度普遍較長，均在2m以上，對(duì)于裸眼水平井工具下入風(fēng)險(xiǎn)較大，承壓能力也相對(duì)較低，特別是隨著改造段數(shù)的增加，管柱下入的安全性風(fēng)險(xiǎn)增大。近幾年，國外對(duì)于裸眼封隔器的研究由最初的擴(kuò)張式、遇油遇水膨脹式封隔器向壓縮式封隔器轉(zhuǎn)變，如貝克休斯的FracPoint、斯倫貝謝的StageFRAC、威德福的OptiFrac水平井改造技術(shù)均采用了壓縮式封隔器。對(duì)于壓縮式裸眼井壓裂封隔器的研究，國內(nèi)目前的研究相對(duì)較少。

中國專利授權(quán)公告號(hào)：CN201103375Y，提供了一種“雙向密封楔入式封隔器”。包括上接頭、上錐體、中心管、膠筒、下錐體和下接頭；上接頭的下端內(nèi)側(cè)與中心管的上端外側(cè)連接在一起，下接頭的上端內(nèi)側(cè)與中心管的下端外側(cè)連接在一起；膠筒套裝在中心管中部外側(cè)，在膠筒的上側(cè)和下側(cè)分別有上錐體和下錐體，上錐體和下錐體的內(nèi)側(cè)呈臺(tái)階狀；上錐體的下端套裝在中心管的外側(cè)并卡在膠筒的上端內(nèi)側(cè)。由于具有較大的膨脹比，可用于套管井、裸眼井，也可用于豎直井、水平井，能對(duì)套管井進(jìn)行長久的密封，降低了成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種雙向承壓封隔器，能使膠筒壓縮后向外膨脹封隔地層，同時(shí)能使支撐套向外擴(kuò)張，用于裸眼井壓裂封隔地層。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：雙向承壓封隔器，主要由上接頭、上壓縮套、上活塞、上膠筒上支撐環(huán)、上膠筒上約束環(huán)、上膠筒上錐環(huán)、上膠筒上保護(hù)套、上膠筒、上膠筒下保護(hù)套、上膠筒下錐環(huán)、上膠筒下支撐環(huán)、上膠筒下約束環(huán)、限位外筒、上中心管、下活塞、下中心管、下膠筒壓縮套、下膠筒上支撐環(huán)、下膠筒上約束環(huán)、下膠筒上錐環(huán)、下膠筒上保護(hù)套、下膠筒、下膠筒下保護(hù)套、下膠筒下錐環(huán)、下膠筒下約束環(huán)、下膠筒下支撐環(huán)和下接頭組成。其特征在于：

上接頭的下端外壁上套有上壓縮套，上壓縮套為圓筒狀，上壓縮套與上接頭之間用上剪釘固定在一起，上接頭的下端外壁上有環(huán)形槽，在環(huán)形槽內(nèi)安裝有上鎖環(huán)，上壓縮套的內(nèi)壁上有環(huán)形凹槽。當(dāng)上壓縮套向下滑動(dòng)并且上鎖環(huán)膨脹，上鎖環(huán)進(jìn)入上壓縮套的環(huán)形凹槽后，上鎖環(huán)能阻止上壓縮套繼續(xù)向下滑動(dòng)。在上接頭的內(nèi)壁下端螺紋連接有上中心管，在上中心管與上壓縮套之間形成環(huán)形空間，在上中心管與上壓縮套之間的環(huán)形空間內(nèi)并在上接頭的下部有環(huán)形上活塞；上壓縮套下部內(nèi)壁有向內(nèi)突出的環(huán)形柱體，上壓縮套內(nèi)壁環(huán)形柱體套在上中心管的外壁上；在上中心管上有上進(jìn)液孔，上進(jìn)液孔的位置在上活塞的下部并在上壓縮套向內(nèi)突出的環(huán)形柱體上部；從上進(jìn)液孔進(jìn)入上活塞的高壓液體能推動(dòng)上壓縮套向下滑動(dòng)。

在上中心管的外壁上套有上膠筒上支撐環(huán)，上膠筒上支撐環(huán)是由3～8個(gè)相同的支撐塊組成一個(gè)環(huán)形體；上膠筒上支撐環(huán)在上壓縮套的下端，在上膠筒上支撐環(huán)外壁上有環(huán)形槽，在上膠筒上支撐環(huán)的環(huán)形槽內(nèi)有上膠筒上約束環(huán)，上膠筒上約束環(huán)是一個(gè)有一處斷開的彈性圓環(huán)，上膠筒上約束環(huán)能使支撐塊合攏在一起成一個(gè)環(huán)形；上膠筒上支撐環(huán)的下端面為一個(gè)內(nèi)圓錐面；在上中心管上套有上膠筒上錐環(huán)，并且上膠筒上錐環(huán)在上膠筒上支撐環(huán)的下部；上膠筒上錐環(huán)的上端外壁為一個(gè)圓錐面，上膠筒上支撐環(huán)的下端圓錐面與上膠筒上錐環(huán)的上端圓錐面相對(duì)；在上中心管的外壁上套有上膠筒上保護(hù)套，上膠筒上保護(hù)套在上膠筒上支撐套的下部；在上中心管的外壁上套有上膠筒，上膠筒在上膠筒上保護(hù)套的下部；在上中心管的外壁并在上膠筒的下部上依次套有上膠筒下保護(hù)套、上膠筒下錐環(huán)和上膠筒下支撐環(huán)，在上膠筒下支撐環(huán)的環(huán)形槽內(nèi)有上膠筒下約束環(huán)；上膠筒下保護(hù)套的結(jié)構(gòu)與上膠筒上保護(hù)套的結(jié)構(gòu)相同，安裝方向相反；上膠筒下錐環(huán)的結(jié)構(gòu)與上膠筒上錐環(huán)的結(jié)構(gòu)相同，安裝方向相反；上膠筒下支撐環(huán)的結(jié)構(gòu)與上膠筒上支撐環(huán)的結(jié)構(gòu)相同，安裝方向相反。