[發明專利]一種實現井下二次坐封的可洗井封隔器

有效

• 申請號: 201210529974.X
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102953706A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 江屏;姚丙義;檀潤華;郭靖
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: E21B33/122
• 分類號: E21B33/122;E21B21/10
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

技術領域

本發明的技術方案涉及井的封隔，具體地說是一種實現井下二次坐封的可洗井封隔器。

背景技術

為了防止砂埋管柱現象發生，目前油田上注水井封隔器多采用可洗井式的，如Y341-114型注水封隔器，但此類封隔器的坐封壓力低，經過多次洗井操作，易造成管柱內外壓力失衡，長期作用造成封隔器膠筒蠕動，密封失效提早發生，使得封隔器壽命縮短。為解決上述問題，有以下幾種方法：①通過補封工藝增加坐封力。CN101008311公開了K型井下封隔器不封時的補封工藝，其缺點是并為從根本上解決管柱內外壓力失衡的狀況，工藝操作繁雜且效果周期不長；②在封隔器結構上設置水力錨和水力卡瓦。采用水力錨或水力卡瓦雖然達到平衡壓力的效果，但造成封隔器整體結構復雜，制造困難，使用成本很高，且易造成對套管的損壞。③通過剪斷銷釘解封的封隔器。該封隔器在使用中由于壓力的要求，其直徑從上到下不斷加大，成本和結構要求嚴格。隨著外界環境的影響因素的增多，現有的井封隔器在使用中普遍存在解封困難或根本不解封的問題。在修井過程中，由于封隔器不解封，起管柱時只能強拔，導致油管拉斷的現象時有發生，由此造成重大井下事故，修井費用大大增加。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：一種實現井下二次坐封的可洗井封隔器，在坐封機構中設置了坐封凡爾，上活塞完成一次坐封之后，凡爾套上行，打開凡爾的進液口，當外液壓力達到凡爾開關的設定值時，管外液流通過液流通道注入下活塞液壓腔，實現二次坐封，克服了現有技術的井封隔器中管柱內外壓力失衡、封隔器整體結構復雜、使用中易造成對套管的損壞和普遍存在解封困難或根本不解封的缺陷。

本發明解決該技術問題所采用的技術方案是：一種實現井下二次坐封的可洗井封隔器，包括洗井機構、密封機構、鎖緊機構、坐封機構和解封機構；所述洗井機構包括上接頭、頂套、洗井閥和密封圈Ⅰ，上接頭臺階處安裝頂套，且上接頭上開有注液口Ⅰ，頂套與上接頭構成洗井閥的液壓腔，上接頭下端與內中心管螺紋連接，密封圈Ⅰ安置在洗井閥內外圈的中方；所述密封機構包括外中心管、三個膠筒、兩個隔環和密封環，外中心管上端與頂套螺紋連接，三個膠筒由兩個隔環分隔分別安裝在外中心管上方、中方和下方三個部位上，密封環中嵌有O型密封圈，該密封環安裝在上述安裝在外中心管下方的膠筒下端，由外中心管連接的臺階塊固定；所述鎖緊機構包括卡瓦座、分瓣內卡瓦和鎖緊套，卡瓦座安裝在內中心管上，分瓣內卡瓦安裝在卡瓦座中，鎖緊套上帶有的倒馬牙齒,分瓣內卡瓦上帶有齒形，可以緊密扣合；所述坐封機構主要包括上活塞、下活塞、凡爾座和坐封凡爾，坐封凡爾上設置有進液口，坐封凡爾又包括凡爾套、凡爾支架、凡爾開關、壓縮彈簧和兩個密封圈Ⅱ，在連接頭的臺階處設置了上活塞，對應此處的連接頭上開有注液口Ⅱ，連接頭下方末端與凡爾座用螺紋連接，連接頭的連接螺紋的上方開有注液口Ⅲ，上活塞通過套管接箍連接凡爾套，下活塞的上端頂靠在套管接箍的下端，下活塞的下端與凡爾座形成下活塞的液壓腔，凡爾套與內套管之間安裝凡爾座，坐封凡爾安裝在凡爾座上，凡爾座上開有小孔與內套管構成液流通道，內套管下端連接下接頭，凡爾支架安裝在凡爾座中，凡爾開關和壓縮彈簧分別安置在凡爾支架上，壓縮彈簧定位于凡爾座上；所述解封機構為解封套筒，其安裝在連接頭的上端。

上述一種實現井下二次坐封的可洗井封隔器，所述的上方、中方和下方，只是相對應附圖2圖面的上、中和下的方位而言。

上述一種實現井下二次坐封的可洗井封隔器，所述解封套筒為帶內錐面的圓形套筒。

上述一種實現井下二次坐封的可洗井封隔器，其中所涉及的零部件通過商購獲得或用本領域技術人員掌握的技術制作得到，所有零部件之間的安裝和連接方法均是本領域技術人員所掌握的常用方法。

本發明的有益效果是：與現有技術相比，本發明一種實現井下二次坐封的可洗井封隔器顯著的優點是：

（1）本發明中的坐封機構中設置了坐封凡爾，上活塞完成一次坐封之后，凡爾套上行，打開凡爾的進液口，當外液壓力達到凡爾開關的設定值時，管外液流通過液流通道注入下活塞液壓腔，實現二次坐封，從而平衡管柱內外流體壓力，且大大提高了坐封壓力，密封效果良好，延長封隔器的使用壽命；

（2）本發明中的坐封凡爾的二次坐封是相對上活塞的一次坐封動作而言的，結構設計新穎，能夠有效的應用油井套管固有流體以及多次洗井積留的液體壓力增大坐封壓力，防止管柱的蠕動，從而保證膠筒的可靠密封。