[發明專利]一種井下作業用金屬封隔器的使用方法

有效

• 申請號: 201711067647.6
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107893642B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 蔡薇;蘇佳;袁芳;肖英亮;徐洪源;李倩;張曉巖;姚佳何;郭洪波;霍建軍
• 申請（專利權）人: 劉玉友
• 主分類號: E21B33/126
• 分類號: E21B33/126
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 羅文遠

本發明涉及一種井下作業用金屬封隔器的使用方法。其技術方案是：上接頭的外壁連接密封鋼套，上椎體密封活塞安裝在所述中心管與密封鋼套之間的環空，上椎體密封活塞的中下部外側通過座封剪釘與鎖簧套連接，鎖簧套內安設鎖簧；所述上椎體密封活塞的底部為錐形頭，通過錐形頭與金屬密封工作組合件接觸配合，所述金屬密封工作組合件的下部與下椎體接觸配合，下椎體的內壁通過下椎體復合密封圈與中心管密封。有益效果是：本發明性能可靠，可耐450度以上的高溫，由于采用了開口式的層疊結構，也就是采用金屬密封工作組合件，克服了現有技術的膨脹幅度小的問題，也克服了現有的橡膠材料或者金屬與橡膠材料結合的封隔器存在的問題。

技術領域

本發明涉及一種井下作業裝置及方法，特別涉及一種井下作業用金屬封隔器的使用方法。

背景技術

在油氣田開發領域，封隔器是實施分層采油、分層注水、分層壓裂、酸化或機械卡堵等井下注采工藝的重要元器件，封隔器具體是指具有彈性密封元件，并借此封隔各種尺寸管柱與井眼之間以及管柱之間環形空間，并隔絕產層，以控制產(注)液，保護套管的井下工具。在采油工程中封隔器用來分層，封隔器上設計有采油通道，坐封時，活塞套上行，采油通道被打開;坐封后，上層壓力作用在平衡活塞上，向上推膠筒，使解封銷釘免受剪切力;解封時，靠膠筒與套管的摩擦力剪斷解封銷釘，活塞套下行，關閉采油通道。

大部分的封隔器密封筒一般由彈性復合材料制備而成，可分為強制型、自封型和復合型等。強制型中的壓縮式封隔器是最為普遍的一種，如Y341、K344、Y211及Y221等型號的封隔器，主要由上下接頭、膠筒密封機構、座封機構組成，它的密封工作原理是：封隔器下井到預定位置后，通過上提下放管柱使座封機構的卡瓦咬合在套管內壁上形成支撐，同時在管柱的重力作用下，上接頭推動膠筒壓縮，使膠筒的直徑變大，從而封隔油套環形空間。通過對膠筒的兩端擠壓使其變形成對油套環形空間的密封，但壓力過大時，膠筒的壓縮量更大，極易使其損壞。而且封隔器膠筒的使用工況是非常復雜和苛刻的：高壓、高溫、處于油介質中、同時還受到硫化氫、蒸汽、酸等的侵蝕。在這樣的環境中，彈性體復合材料將會發生油溶脹、老化、過度交聯等現象，導致材料的硬度上升、強度下降、彈性下降、抗裂口增長能力也明顯降低。因此容易在單次使用時就產生早期破壞，導致密封失敗。在油氣田開發中，油氣井的開采深度越來越深，隨著油氣井深度的增加，封隔器膠筒的工作環境溫度、壓力也隨之增加，化學腐蝕性也越強，因此，就對封隔器的膠筒提出了適應上述惡劣工況的更高要求。

中國專利公開號CNI 356452A ，專利名稱為《高溫熱采封隔器》，其公開了一種金屬強制密封結構，它性能可靠，可耐450 ℃ 高溫，但由于起密封作用的是脹頭脹開金屬波紋管，使其緊貼套管內壁達到密封作用，而金屬波紋管脹開前處于折疊狀，其存在的問題是：管壁不可能做的很厚，脹頭的直徑必須接近被密封的套管內徑，故膨脹幅度小，不適合內壁粗糙，尺寸精度差的套管。

中國專利公開號CN103015943A，專利名稱為《一種封隔器金屬密封機構》，由圓筒、脹頭和壓力彈簧組成。圓筒內孔的一段呈圓臺孔，在圓筒的外圓柱面上，制有兩組數量相同、平行于軸線.沿圓周均勻分布的縫隙，一組縫隙從圓筒的圓臺孔下底面向上底面延伸；另一組縫隙中的每一條縫隙都分別位于前一組相鄰兩縫隙的正中，并從距圓筒的圓臺孔下底面一定距離起，向圓筒的另一端面延伸。脹頭為帶中心孔的圓臺體。在圓筒的內孔中，設置有壓力彈簧。通過脹頭與圓筒的楔入式配合，使金屬圓筒的外圓柱直徑脹大，對油套環空起到牢固、嚴密的封隔作用。密封機構采用了金屬材料，其耐溫、耐壓和耐腐蝕能力都顯著超過普通封隔器上的膠筒密封，特別適合高溫、高壓油氣井。但是其仍然存在的問題是：對圓筒的要求很高，而且圓筒與脹頭的配合容易因為出現落物而造成無法卡緊的問題，進而造成無法實現封隔的問題，還有一個問題是膨脹幅度小，難以滿足現場要求。