[發明專利]搭橋式分離裝置及其操作方法

無效

• 申請號: 201410027626.1
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103790531A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 邢洪憲;郝宙正;馬認琦;劉汝國;左凱;劉傳剛
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油能源發展股份有限公司;中海油能源發展股份有限公司監督監理技術分公司
• 主分類號: E21B23/00
• 分類號: E21B23/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 朱瑜

技術領域

本發明屬于油田開發生產技術領域，特別是涉及一種在水平井多段壓裂作業中使用的搭橋式分離裝置及其操作方法。

背景技術

在公知的非常規油氣田開發中，隨著深井、復雜井鉆采開發的增多，尤其是完井工藝的不斷革新，對完井工具的各項功能提出了更高的要求。油田采油完井作業中，為了保證壓裂效果，需要在儲層段進行分段壓裂，復合材料快速可鉆封隔器作為壓裂時的臨時封堵，起到隔離儲層的作用，同時在壓裂結束后可實現快速磨銑。目前，完井作業中使用的可鉆封隔器主要以金屬材料為主，在大斜度井、分支井、水平井中鉆銑困難。

搭橋式分離裝置是在水平井壓裂作業中將封隔器送入及分離的工具，并在封隔器座封后，隨服務工具一同起出井底。現有技術中的送入工具包括剪切銷釘式，螺栓連接式和剪切環式等結構，經作業實踐發現，它們各自均存在不同的技術瓶頸，工具剪切性能不穩定、分離不可靠等缺點。如剪切環式分離裝置在剪切環分離時，由于工具安裝過程中居中性的影響，無法將剪切環根部剪切干凈，容易產生毛刺，導致工具回收困難，進而造成井下事故。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種搭橋式分離裝置及其操作方法。

在壓裂作業中，本搭橋式分離裝置與壓裂管柱同時下入，到位座封封隔器后，隨服務工具一同起出井底。本裝置采用搭橋式結構設計，實現了座封工具與復合材料工件的連接，避免了使用復合材料加工高強度螺紋性能不穩定等問題。本分離裝置通過導向環可保證剪切環居中，并從根部剪切，保證剪切面整齊，防止粘卡，進而可保證分離作業順利進行。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

搭橋式分離裝置，其特征在于：包括復合材料制作的連接套、心軸、擋環以及鑄鐵材料制成的懸掛套，所述連接套與懸掛套通過螺紋連接并套裝在心軸外部，在懸掛套一端內壁上設有與其成一體的剪切環，所述心軸上加工有斜面，在心軸上安裝有與其斜面相配合的導向環，所述心軸位于導向環外側裝有實現懸掛套準確定位的擋環。

本發明還可以采用如下技術方案：

所述心軸一端加工有45°的斜面。

所述導向環為其上制有與心軸斜面相配合的45°斜面的開口導向環。

所述導向環為其上制有與心軸斜面相配合的45°斜面和多個U形槽的閉口導向環。

所述導向環采用彈簧鋼制作。

在進行壓裂作業時，將本搭橋式分離裝置送入/分離過程同時進行，通過電纜點火，火藥爆破產生的能量帶動連接套與懸掛套向上運動，懸掛套的剪切環帶動導向環徑向膨脹并沿著心軸的45°斜面向上運動，直至導向環貼緊懸掛套的內表面，保證剪切環從端面順利剪切，實現與封隔器的可靠分離；該操作方法座封與分離同時進行，座封工具隨服務工具一同起出井底。

本發明具有的優點和積極效果是：由于本發明采用上述技術方案，實現了封隔器座封與分離的同步進行，本分離裝置通過心軸與帶45°斜面可膨脹導向環的配合，保證剪切環良好的居中性，并從根部剪切，最大限度的保證剪切面整齊，保證分離作業順利進行。由于懸掛套采用鑄鐵材料制作，可實現座封工具與復合材料工件的連接，避免了使用復合材料加工高強度螺紋性能不穩定等問題，減少留在井底的工具部件。本裝置組裝程序簡單、現場操作過程方便且安全可靠。此外，本搭橋式分離裝置可按不同完井作業需求，服務于頂部封隔器和沉砂封隔器，通過電纜點火，即可實現與封隔器的分離。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明實施例1的結構示意圖；

圖3是圖2的右視圖；

圖4是本發明實施例2的結構示意圖；

圖5是圖4的右視圖。

圖中：1、連接套；2、心軸；3、懸掛套；4、導向環；5、擋環；6、剪切環。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

實施例1

請參閱圖1-圖3，搭橋式分離裝置，包括復合材料制作的連接套1、心軸2、擋環5以及鑄鐵材料制成的懸掛套3，所述連接套與懸掛套通過螺紋連接并套裝在心軸外部，在懸掛套一端內壁上設有與其成一體的剪切環6，所述心軸上加工有斜面，在心軸上安裝有與其斜面相配合的導向環4，所述心軸位于導向環外側裝有可實現懸掛套準確定位的擋環5。

本實施例中，所述心軸一端加工有45°的斜面。

本實施例中，所述導向環為其上制有與心軸斜面相配合的45°斜面的開口導向環，所述導向環采用彈簧鋼制作。