[實用新型]復合材料快速可鉆封隔器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420038614.4
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN203769712U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢洪憲;劉汝國;郝宙正;李寧;包陳義;傅文偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)分公司
• 主分類號: E21B33/127
• 分類號: E21B33/127
• 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(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于石油、天然氣完井技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種復合材料快速可鉆封隔器。

背景技術(shù)

在公知的非常規(guī)油氣田開發(fā)中，隨著深井、復雜井鉆采開發(fā)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(yè)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(jié)束后可實現(xiàn)快速磨銑。目前，完井作業(yè)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。

橋塞錨定機構(gòu)是水平井壓裂橋塞的一個鎖緊機構(gòu)，主要起錨定封隔器和固定完井管柱的作用。目前，橋塞全部安裝有金屬材料的錨定機構(gòu)是通過鎖緊環(huán)鎖緊，上述結(jié)構(gòu)不僅增加了留在井底的工具部件，而且還增加了后期磨銑時間，進而影響了深井、復雜井鉆采開發(fā)作業(yè)效率。

座封機構(gòu)是在水平井壓裂作業(yè)中將封隔器送入及分離的裝置，并在封隔器座封后，隨服務(wù)工具一同起出井底。現(xiàn)有技術(shù)中的座封機構(gòu)包括剪切銷釘式，螺栓連接式和剪切環(huán)式等分離裝置，經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，它們各自均存在不同的技術(shù)瓶頸，工具剪切性能不穩(wěn)定、分離不可靠等缺點。如剪切環(huán)式分離裝置在剪切環(huán)分離時，由于工具安裝過程中居中性的影響，無法將剪切環(huán)根部剪切干凈，容易產(chǎn)生毛刺，導致工具回收困難，進而造成井下事故。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種可將剪切環(huán)從根部剪切、剪切值穩(wěn)定、分離動作可靠有效且壓裂結(jié)束后可實現(xiàn)快速鉆銑的復合材料快速可鉆封隔器。

本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

復合材料快速可鉆封隔器，包括心軸、設(shè)置在心軸上的座封機構(gòu)、密封機構(gòu)和錨定機構(gòu)，所述座封機構(gòu)包括上套筒、懸掛套、擋環(huán)和座封套，所述密封機構(gòu)包括一組膠筒，所述錨定機構(gòu)包括上卡瓦、上卡瓦基體、上錐體、下錐體、下卡瓦基體和下卡瓦，所述心軸一端通過固定銷釘與上套筒固接，另一端通過固定銷釘與下套筒固接，其特征在于：所述上套筒一端加工有斜面，在心軸與懸掛套之間安裝有與上套筒斜面相配合的擋環(huán)；所述上卡瓦基體和下卡瓦基體的錐度與心軸軸向成20°角，所述上卡瓦和下卡瓦的卡瓦牙型角為105°，其單邊角分別為75°和30°；所述上套筒、心軸、座封套、上卡瓦基體、下卡瓦基體和下套筒均采用玻璃鋼材料制作，所述上錐體、下錐體和固定銷釘采用工程塑料制成。

本實用新型還可以采用如下技術(shù)方案：

所述上卡瓦基體、上卡瓦與下卡瓦基體、下卡瓦采用對稱布局安裝。

所述上卡瓦基體和下卡瓦基體軸向上均制有V形開口槽。

所述上套筒一端加工有45°斜面。

所述上套筒一端部制有便于鎖緊的凸臺，下套筒端部加工有便于鎖緊的凹槽。

所述懸掛套上加工有用于帶動擋環(huán)沿著上套筒斜面向上運動的剪切環(huán)。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：由于本實用新型采用上述技術(shù)方案，即本封隔器的錨定機構(gòu)通過卡瓦牙型角和卡瓦片數(shù)的獨特設(shè)計來實現(xiàn)橋塞的錨定和自鎖，由于上卡瓦基體、上卡瓦、下卡瓦基體和下卡瓦均采用復合材料固化成型，不僅可減少留在井底的工具部件，而且還便于后期磨銑，縮短磨銑時間，大幅度提高深井、復雜井鉆采開發(fā)作業(yè)效率。由于本封隔器除卡瓦片等部件外全部采用復合材料制成，材料密度低、耐溫、耐壓性能穩(wěn)定，破壞后為低密度小直徑顆粒物，易于返出，并可減少對儲層的污染；壓裂結(jié)束后可實現(xiàn)快速鉆銑，溝通產(chǎn)層。

本封隔器在壓裂作業(yè)中，座封機構(gòu)與壓裂管柱同時下入，到位后，座封封隔器，并在封隔器座封后，隨服務(wù)工具一同起出井底。實現(xiàn)了封隔器座封與分離的同步進行，剪切部位從根部剪切，剪切值穩(wěn)定，分離動作可靠有效，在封隔器座封后，隨服務(wù)工具一同起出井底，保證完井作業(yè)能夠順利進行。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型卡瓦牙型角放大示意圖；

圖3是圖1中上卡瓦基體截面圖。

圖中：1、上套筒；1-1、鎖緊凸臺；2、心軸；3、固定銷釘；4、懸掛套；4-1、剪切環(huán)；5、擋環(huán)；6、座封套；7A、上卡瓦基體；7B、上卡瓦；8、上錐體；9、長膠筒；10、短膠筒；11、下錐體；12A、下卡瓦基體；12B、下卡瓦；13、支撐套；14、下套筒；14-1、凹槽；15、壓裂球；16、V形開口槽。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)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：