[實用新型]擴張壓縮式封隔裝置

有效

• 申請號: 201220196355.9
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN202578623U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 孫虎;周豐;王祖文;鄧繼學;孫賀東;陸紅軍;魏建榮;周建柱;鄧小強;蘇敏文;張敏;張文
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司
• 主分類號: E21B33/127
• 分類號: E21B33/127
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本實用新型屬于石油天然氣開發領域的壓裂施工作業工藝技術，具體涉及一種封隔器，尤其是擴張壓縮式封隔裝置。

背景技術

水力壓裂工藝技術是進行油氣層改造增產的必要工藝技術，而水力擴張式或水力壓縮式封隔器是進行壓裂及分層壓裂的關鍵技術。隨著勘探與開發的不斷深入，油氣層的深度越來越深，封隔器承受的壓差越來越大，承受的溫度越來越高，對封隔器的技術性能和要求也越來越高；隨之封隔器的設計和加工技術越來越復雜，使用成本也是原封隔器的幾倍甚至是幾十倍，使用性能也不能完全滿足施工工藝的要求，探尋新的分層壓裂分隔方式從沒有停止過。

現用的封隔器均為壓差式封隔器，按其坐封原理，有擴張式封隔器和液缸壓縮式封隔器兩種，按現場應用情況來看，擴張式膠筒易坐封，相對更容易解封，壓縮式封隔器不易坐封，也更不容易解封，擴張式膠筒在現場的應用更優，但在3500米以下的深井中，擴張式膠筒因溫度高，很容易壓爛。壓縮式封隔器相對好坐封但更不容易解封。

為了解決以上問題，這兩種封隔器按照各自的工作原理，分別在提高封隔器耐溫和耐壓的基礎上進行復雜的設計和試驗，也取得了一定的效果，但推廣應用成本特大，加大了施工的成本，降低了工作效益。

因此，須有一種新工作方式的封隔器來代替現有封隔器，以提高其耐溫耐壓的性能要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種擴張壓縮式封隔裝置，提高現有封隔器耐溫耐壓的性能。

為達上述目的，本實用新型提供了擴張壓縮式封隔裝置，包括套管，設置在該套管內的封隔器中心管、滑套節流器和單流閥，該滑套節流器設置在該封隔器中心管的頂端，該單流閥設置在該封隔器中心管的底端，其特征在于：所述滑套節流器和單流閥之間的封隔器中心管外自上而下依次設置有擴張式膠筒、壓縮式膠筒、可收縮托架和壓縮式膠筒托架。

所述擴張式膠筒通過擴張式膠筒接頭與所述滑套節流器聯接。

所述擴張式膠筒和所述壓縮式膠筒之間設置有壓環。

所述壓縮式膠筒是多個，相鄰壓縮式膠筒之間設置有壓環。

所述可收縮托架是可回縮式鋼片托架。

本實用新型的優點是：省去了壓縮式封隔器的壓縮液缸，通過增加可回縮鋼片托架，防止膠筒壓縮變形后，進入環空，形成卡鉆，提高了耐高溫高壓的安全性和可靠性，成本低，施工效率高。

附圖說明

以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明：

圖1是本實用新型提供的擴張壓縮式封隔裝置的為空井筒狀態下的管柱結構圖；

圖2是本實用新型提供的擴張壓縮式封隔裝置在井內工作狀態下的密封原理圖。

圖中：1-套管；２-油管；３-油層；4-滑套節流器；?5-節流孔；?6-封隔器中心管；?7-擴張式膠筒接頭?；8-接頭內密封圈?；9-中心桿凸臺；?10-擴張式膠筒；11-封隔器中心管孔眼；12-壓環；13-壓縮式膠筒；14-可收縮托架；15-壓縮式膠筒托架；16-單流閥；17-鋼球；18-液墊。

具體實施方式

擴張壓縮式封隔裝置的工作原理是：

利用壓裂施工時，液流在滑套節流器節流孔的作用下形成的壓差，對封隔器進行坐封，其坐封后，對于封隔器，其承受的徑向壓差，最大為滑套節流器形成的壓差，也就是2-5個MPa，其大小與滑套節流器節流孔5的直徑和流量有關；而封隔器承受的上下壓差，則是油層3之間的施工壓力差，這個壓差最大要達到70MPa，壓差式封隔器也就是在這個壓差下，在井內溫度達到120℃的作用下，被壓破裂的。?

而壓縮式封隔器是將膠筒壓縮變形后，對套管進行密封并達到封隔作用，因此，其耐溫和耐壓均有很好的性能；其主要缺點就是不收縮，不收縮的主要原因是由于其壓縮液缸上的密封圈，在高溫下變形量大，不能在彈簧的作用下將其復位而造成；另一個主要原因為壓縮式膠筒承壓變形后，進入封隔器本體與套管形成的環空，當壓力解除后，膠筒不易回縮，形成卡鉆。

基于以上分析，本實施例利用擴張式膠筒易坐封及回收的優點，以及壓縮封隔器承受高溫高壓的優點，將兩個封隔器的工作原理結合在一個封隔器上，省去了壓縮式封隔器的壓縮液缸，增加了可回縮鋼片托架，提高了耐高溫高壓的安全性和可靠性。