[發明專利]井下電控壓縮式封隔器

有效

• 申請號: 201210496729.3
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102979477A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 黃鵬;沈澤俊;王新忠;張國文;薛建軍;李明
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B33/129
• 分類號: E21B33/129;E21B33/127
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李景輝

技術領域

本發明涉及采油機械領域，具體涉及一種井下電控壓縮式封隔器，其主要功能為通過遠程控制實現井筒的封隔和解封。

背景技術

隨著油藏壓力下降、含水上升等問題的不斷出現，分層開采、分層精細注水、水平井控水堵水等技術的需求越來越迫切。另外在非常規、低滲透油田的開發中，分層多段壓裂也逐步取代籠統壓裂，成為油田增產的主要方法之一。在這些分層作業技術中，必須使用封隔器對不同的層段進行劃分，以精細控制作業參數，提高作業實效。現有的封隔器按照密封膠筒的膨脹方式可以分為壓縮式、擴張式和自封式等，封隔器的坐封方式包括提放管柱、旋轉管柱、自封、液壓、下工具、熱力等，解封方式還包括鉆銑。

在現有的壓縮式封隔器技術中，均通過改變管柱和封隔器工具之間的相對位置關系實現對封隔器膠筒和卡瓦的壓縮和解壓縮。提放管柱或旋轉管柱方式利用管柱的重量、作業機上提拉力或管柱的旋轉動作實現坐封或解封，而液壓坐封方式通過向油管內打壓，實現工具內液壓腔的膨脹，最終對膠筒和卡瓦進行壓縮。當在管柱串上使用的封隔器個數較少時，坐封解封操作簡單易行，效率較高。但當封隔器個數較多時，存在以下問題：1)坐封解封力過大，且難以準確控制。該問題會導致多個封隔器難以同步坐封或解封，即使通過設計實現多個封隔器的順序坐封或解封，也難以準確把握每個封隔器的坐封和解封力，造成遇卡甚至管柱拉斷的情況。2)難以實現某一個封隔器的單獨控制。一旦出現某一個封隔器坐封力不足、卡瓦定位力不足或需要單獨進行控制時，需要將所有的封隔器統一進行坐封或解封操作，甚至需要重新起下管柱，作業工藝繁瑣，作業方式不夠靈活。3)難以實現環空內控制纜線的穿越密封。在一些應用場合如智能完井、智能注水中，要求在環空內下入鎧裝控制纜線至井底，這就需要封隔器具有穿越纜線并密封的能力。由于現有壓縮式封隔器均較長，在基管上加工穿越纜線的細長直孔將非常困難，也會使下井過程中穿越纜線操作繁瑣復雜，效率低。

在現有的擴展式封隔器技術中，均通過向油管內打壓實現膠筒柱狀空間的直接膨脹，再通過簾線式或鋼片式結構實現泄壓后膠筒的復原，擴張式封隔器多用在壓裂等井下作業中，使用簡單方便，但一般僅應用在拖動管柱的壓裂工藝中，且擴張式的膠筒膨脹方式容易造成接頭部件的徑向變形，使用次數有限。

發明內容

本發明旨在提供一種井下電控壓縮式封隔器，其可以通過一根鎧裝電纜連接井下若干個壓縮式封隔器，實現任意一個封隔器的坐封和解封，同時實現其他鎧裝電纜、光纜的預置穿越。本發明要能解決現有技術不能分別準確控制多個封隔器的問題。

本發明提供一種井下電控壓縮式封隔器，所述井下電控壓縮式封隔器包括：基管以及套設在所述基管上的電機、減速裝置、傳動裝置和封隔裝置；

所述電機包括：環形的電機輸出軸，所述環形的電機輸出軸能轉動地套設在所述基管上；

所述減速裝置包括：環形的NN型少齒差行星齒輪減速器5，所述NN型少齒差行星齒輪減速器5包括：環形的輸入軸和輸出軸；

所述NN型少齒差行星齒輪減速器的輸入軸與所述環形的電機輸出軸連接；

所述傳動裝置包括：能轉動地套設在所述基管外并與所述NN型少齒差行星齒輪減速器的輸出軸連接的螺紋管6；傳動螺母套9，通過螺接套設所述螺紋管6外并相對所述基管2上下移動；下套筒10，螺接在所述傳動螺母套9的下端并套設在所述傳動螺母套9之外；

所述封隔裝置包括：與所述下套筒10鄰接并依次位于所述下套筒10下方的第一壓環13和第二壓環20，所述第一壓環13和第二壓環20間隔地套設在所述基管上；膠筒，套設在所述基管上并位于所述第一壓環13和第二壓環20之間；卡瓦套件，套設在所述基管上并位于所述第二壓環20之下，所述卡瓦套件包括：依次位于所述第二壓環20下方的上楔塊21、下楔塊25以及位于所述上楔塊21和下楔塊24之間的卡瓦23。

進一步地，所述電機還包括：環形的轉子和套設在所述轉子之外的定子，所述轉子套設在所述基管外。

進一步地，所述環形的電機輸出軸為偏心筒，所述NN型少齒差行星齒輪減速器的輸入軸與環形的電機輸出軸為一體式結構。

進一步地，所述基管包括：通過基管連接頭11螺紋連接的上基管1和下基管14，所述第一壓環13設置在所述下基管14上，所述螺紋管6設置在所述上基管1上。