[發明專利]一種擴張式封隔器

在審

• 申請號: 201610124104.2
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105587287A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 錢國峰;劉海慶;宋文進;徐東英;張志武
• 申請（專利權）人: 威海豐泰新材料科技股份有限公司
• 主分類號: E21B33/127
• 分類號: E21B33/127
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張曉波

技術領域

本發明涉及一種油田用油水井注水、采油及壓裂用井下工具，具體是指一種擴張式封隔器。

背景技術

在石油和天然氣工業中，對于多產層油藏，國內普遍使用的常規封隔器用于卡封分層作業，如注水、酸化、壓裂、防砂、采油等，常規封隔器結構見附圖1所示，其包括膠筒1，膠筒1由內膠層11、骨架層12及外膠層13構成，在膠筒1的兩端硫化固定連接軸頭2，工作時，將連接軸頭2連接在作業設備上，向膠筒1內注入高壓水，膠筒1膨脹后用于井內封隔。但該傳統封隔器工作時，膠筒1內壓力增大、膠筒膨脹時，連接軸頭2與膠筒1的硫化固定位置很容易出現開裂，造成連接軸頭2脫落，為解決該技術問題，目前普遍采用附圖2所示的套環3進行卡緊固定，工作時，將套環3套裝在膠筒1的兩端對連接軸頭2進行卡緊固定，防止連接軸頭2處的膠層漲裂分離，但由此引出的問題是需要設置專門的連接工具將套環3與作業設備進行連接，其連接操作麻煩，而且作業時套環3容易脫落，導致井下可靠性降低，存在層間連通、封隔密封失效、工具后期解封處理困難等技術問題。

發明內容

為解決傳統封隔器所存在的技術問題，本發明提供一種結構新穎、操作方便、性能穩定的擴張式封隔器。

為實現上述技術目的，本發明采用的技術方案為：一種擴張式封隔器，其特征在于：包括中心管、膠筒、上扶正壓環及下扶正壓環，所述的膠筒由骨架層及外膠層組成，所述骨架層的兩端通過粘合劑與中心管兩端粘合并硫化為一體，上扶正壓環及下扶正壓環分別套裝在骨架層的兩端將骨架層的端部與中心管的管壁壓緊，外膠層覆蓋在骨架層、上扶正壓環及下扶正壓環的表面并硫化為一體，在中心管中部管壁上設有徑向貫通的壓力口。

進一步的，所述中心管管壁上的壓力口為圓形通孔，壓力口為多個，其環繞分布在中心管的中間管壁上。

進一步的，所述中心管管壁上的壓力口為多個沿中心管軸向開設的狹窄縫隙，多個狹窄縫隙環繞分布在中心管的中間管壁上。

進一步的，所述中心管管壁上的壓力口由圓形通孔及狹窄縫隙組合而成，所述的狹窄縫隙由圓形通孔邊緣沿中心管軸向開設，壓力口為多個，環繞分布在中心管的中間管壁上。

進一步的，所述中心管兩端的端部分別伸出膠筒的兩端形成連接軸頭，連接軸頭上帶有API標準油管螺紋。

本發明的有益效果為：結構合理緊湊，安裝方便快捷，使用壽命顯著延長，即使膠筒損環后可以通過清除損壞膠筒后重新硫化新膠筒恢復封隔功能，從而為現場提供一種性能可靠、成本低廉的井下工具。

附圖說明

附圖1為現有技術中提供的封隔器的結構剖視圖。

附圖2為現有技術中提供的套環的結構示意圖。

附圖3為本發明提供的封隔器的結構剖視圖。

附圖4為壓力口在中心管上的分布結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。

如附圖3所示，一種擴張式封隔器，包括中心管4、膠筒1、上扶正壓環5及下扶正壓環6，所述的膠筒由骨架層12及外膠層13組成，所述骨架層12的兩端通過粘合劑7與中心管4兩端粘合并硫化為一體，上扶正壓環5及下扶正壓環6分別套裝在骨架層12的兩端將骨架層的端部與中心管的管壁壓緊，外膠層13覆蓋在骨架層12、上扶正壓環5及下扶正壓環6的表面并硫化為一體，在中心管中部管壁上設有徑向貫通的壓力口8。

該封隔器的工作過程為：將該封隔器連接在作業設備上，向封隔器內注入高壓水，高壓水由中心管4上的壓力口8射出，將骨架層12及外膠層13漲起從而起到封隔、壓裂、完井等操作。由于膠筒1在漲起的過程中，骨架層12的兩端由上扶正壓環5及下扶正壓環6鎖住從而可防止骨架層12的兩端與中心管4發生分離造成封隔失敗，同時將上扶正壓環5及下扶正壓環6直接硫化在膠筒的內部能夠有效解決傳統封隔器連接時操作麻煩、需要配制專門的連接工具等技術問題。

如附圖3所示，中心管4兩端的端部分別伸出膠筒1的兩端形成連接軸頭2，連接軸頭2上帶有API標準油管螺紋（附圖中未示出）。

在本實施例中對壓力口8的形狀及布置做了進一步研究，如附圖4所示，在本實施例中，優選了一種壓力口的結構，其由圓形通孔81及狹窄縫隙82組合而成，狹窄縫隙82由圓形通孔81邊緣沿中心管軸向開設，壓力口為多個，環繞分布在中心管的中間管壁上。采用多個狹窄縫隙82可以使中心管4內噴射的壓力水沿骨架層12在軸向方向上均勻受力，使骨架層12快速漲起，防止骨架層12某一局部集中受力，長期反復使用后，造成局部彈性降低，而圓形通孔81又可使中心管4內的壓力水快速進入到中心管4與骨架層12之間，并且在操作結束后，能夠使壓力水快速進入到中心管4內并被排出。當然，壓力口8可單獨采用圓形通孔或單獨采用狹窄縫隙的結構進行布置，其布置方式均以環繞分布在中心管的中間管壁上的方式進行設置。