[實(shí)用新型]用于自膨脹封隔器的端部防突保護(hù)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220030892.6
• 申請(qǐng)日: 2012-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202451105U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭朝輝;馬蘭榮;劉陽(yáng);楊德鍇;杜鵬德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): E21B33/127
• 分類號(hào): E21B33/127
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種自膨脹封隔器，尤其是用于自膨脹封隔器的端部防突保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

封隔器作為一種起到層間隔離的井下作業(yè)工具，在石油勘探開(kāi)發(fā)中被廣泛應(yīng)用于包括鉆井、完井、儲(chǔ)層改造等許多工藝措施中。自膨脹封隔器是一種無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件且不需要坐封工具的自激發(fā)脹封式封隔器，具備施工工藝簡(jiǎn)化，作業(yè)效率高，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于復(fù)雜油氣井的完井作業(yè)。

CN200920106033.9公開(kāi)了一種自膨脹式封隔器。該自膨脹封隔器利用遇液體(油或水)膨脹橡膠的吸附特性來(lái)實(shí)現(xiàn)膠筒的脹封，并且通過(guò)卡簧實(shí)現(xiàn)膠筒的軸向限位。然而在這種限位方式中，在膠筒脹封后膠筒的外徑會(huì)比擋環(huán)的外徑大出很多，從而無(wú)法起到支撐橡膠、防止橡膠擠出的作用。另外，利用卡簧固定擋環(huán)的方式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不便于安裝，削弱了基管的強(qiáng)度。整個(gè)封隔器承壓能力有限。

CN200920278348.1公開(kāi)了一種封隔器固定環(huán)及具有該固定環(huán)的遇液體自膨脹封隔器。在該自膨脹封隔器中，采用在膠筒上間隔地固定多個(gè)限位環(huán)的方式來(lái)防止膠筒鼓包，同時(shí)使固定環(huán)的固定部沿軸向的長(zhǎng)度等于封隔器端部的長(zhǎng)度。然而該防突結(jié)構(gòu)依然僅在膠筒脹封的初始階段起作用，一旦膠筒膨脹并與井壁接觸，即會(huì)出現(xiàn)橡膠外擠的風(fēng)險(xiǎn)。另外，多個(gè)固定環(huán)也降低了膠筒的密封長(zhǎng)度及其密封性能。

US7806193也公開(kāi)了一種帶有熱塑性塑料端部擋環(huán)的遇油膨脹封隔器。在入井時(shí)，該端部擋環(huán)可保護(hù)膠筒；在膨脹后，該端部擋環(huán)為遇油膨脹的彈性單元提供一定的機(jī)械支撐，以限制其軸向擠出，提高密封能力。雖然該結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，然而在坐封后端環(huán)不能接觸到井壁，橡膠仍有擠出、塞縫的可能，進(jìn)而影響密封能力。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中的自膨脹封隔器的端部防突保護(hù)裝置都無(wú)法有效地防止橡膠被擠出和撕裂，其密封能力均不能令人滿意。

實(shí)用新型內(nèi)容

考慮到現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種用于自膨脹封隔器的端部防突保護(hù)裝置，其能夠在自膨脹封隔器的膠筒遇液體膨脹時(shí)防止橡膠被擠出和撕裂。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種用于自膨脹封隔器的端部防突保護(hù)裝置，其能夠使自膨脹封隔器的膠筒在脹封后依然能吸收井內(nèi)液體。

根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種用于自膨脹封隔器的端部防突保護(hù)裝置，包括用于分別環(huán)繞安裝在所述自膨脹封隔器的自膨脹膠筒的兩端上的防突環(huán)，各所述防突環(huán)包括基環(huán)部分，以及多個(gè)從所述基環(huán)部分中沿所述自膨脹封隔器的縱向延伸出來(lái)的板條部分，其中，各所述板條部分在所述基管的周向上與相鄰的板條部分彼此部分地重疊。

根據(jù)本實(shí)用新型，防突環(huán)具有多個(gè)從基環(huán)部分中沿縱向伸出的板條部分。這樣，當(dāng)封隔器下入到井底預(yù)定位置且膠筒接觸到液體(油或水)而膨脹時(shí)，由于環(huán)繞在膠筒兩端上的防突環(huán)的存在，膠筒兩端的膨脹速度將小于其中間部分的膨脹速度。當(dāng)膠筒吸收了足量的油或水時(shí)，因此膠筒的兩端也會(huì)撐開(kāi)防突環(huán)的板條部分而使之膨脹。在該膨脹過(guò)程中，考慮到板條部分一端固定在基環(huán)部分上而另一端為自由端，板條部分會(huì)始終緊密地貼合在膠筒上，防止膠筒被擠出、撕裂。因此，封隔器的承壓能力得以提高。

此外，由于各個(gè)板條部分在周向上設(shè)置成彼此間部分地重疊，因此在它們之間仍然會(huì)形成有過(guò)流通道，使得井內(nèi)液體能夠經(jīng)這些過(guò)流通道滲入到膠筒內(nèi)。因此，膠筒的兩端在脹封之后仍能吸收井內(nèi)液體，從而保持了對(duì)井壁的壓實(shí)度，實(shí)現(xiàn)可靠穩(wěn)定的環(huán)空封隔。這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)膠筒的長(zhǎng)久密封，大大提高了封隔器的密封能力和可靠性。此外，整個(gè)封隔器的結(jié)構(gòu)也非常緊湊，更加便于入井，也能夠適用于多種完井方式。

在一個(gè)實(shí)施例中，在相鄰兩個(gè)板條部分之間形成了過(guò)流通道。優(yōu)選地，在各個(gè)板條部分的未被相鄰板條部分覆蓋的區(qū)域上設(shè)有至少一個(gè)過(guò)流孔。提供這種過(guò)流孔進(jìn)一步增強(qiáng)了自膨脹封隔器的膠筒兩端在脹封之后吸收井內(nèi)液體的能力。

在一個(gè)實(shí)施例中，相鄰板條部分之間的重疊面積為各板條部分的面積的一半。

為了保護(hù)膠筒和防突環(huán)在下入井時(shí)免受井壁劃傷，防突環(huán)的外徑應(yīng)等于或小于自膨脹封隔器的限位端環(huán)的外徑。在一個(gè)優(yōu)選示例中，為了限制膠筒的軸向變形，防突環(huán)的基環(huán)部分至少部分地伸入到自膨脹封隔器的限位端環(huán)中。在一個(gè)具體例子中，限位端環(huán)包括防突環(huán)的基環(huán)部分伸入到其中的容納部分。該容納部分可以是凹槽或臺(tái)階。

在一個(gè)實(shí)施例中，防突環(huán)在基環(huán)部分處通過(guò)硫化與所述自膨脹封隔器的自膨脹膠筒形成為一體。因此，在膠筒的膨脹過(guò)程中，板條部分將始終緊密地貼合在膠筒上，從而起到了保護(hù)膠筒的作用。