[發(fā)明專利]一種油氣井氣動(dòng)擴(kuò)張式封隔器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711070124.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN107780872B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡剛;王國榮;賴飛;戴黎明;湛精華;王方正;蔡文博;趙世平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B33/126
• 分類號(hào): E21B33/126;E21B33/12
• 代理公司: 重慶上義眾和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50225
• 代理人: 譚勇

本發(fā)明涉及油氣鉆井、完井、固井或者測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油氣井氣動(dòng)擴(kuò)張式封隔器，包括中心管、擴(kuò)張管、上套管、下套管和坐封閥，擴(kuò)張管套設(shè)在中心管上，擴(kuò)張管的兩端分別與上套管和下套管固定連接，和中心管的兩端分別與上套管和下套管固定連接，擴(kuò)張管包括骨架、內(nèi)層和外層，骨架為金屬材料制成，金屬制成的骨架使得擴(kuò)張管剛性更好，更不容易變形擴(kuò)張，所需要的變形擴(kuò)張壓力更高，從而下井過程中出現(xiàn)卡頓的情況更少，封隔器下井更加容易。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣鉆井、完井、固井或者測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油氣井氣動(dòng)擴(kuò)張式封隔器。

背景技術(shù)

在油氣田開發(fā)井下作業(yè)中，及鉆井、固井、測(cè)試、完井等作業(yè)中，由于封隔器都在井下運(yùn)行，多與腐蝕性流體接觸，目前的膠筒容易受到腐蝕性流體腐蝕，從而使得封隔失效；此外，現(xiàn)有的封隔器在下井過程中容易出現(xiàn)卡頓的情況，封隔器下放至預(yù)定位置較為困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)目前封隔器膠筒容易受到腐蝕失效和封隔器下井過程中容易出現(xiàn)卡頓使得封隔器下井困難的問題，提供一種油氣井氣動(dòng)擴(kuò)張式封隔器，在擴(kuò)張管(作用于膠筒相同)外設(shè)置有防腐蝕的保護(hù)層，避免擴(kuò)張管被腐蝕失效。

針對(duì)封隔器下井過程中容易卡頓的情況，經(jīng)過發(fā)明人研究分析，發(fā)現(xiàn)封隔器在下井過程中膠筒會(huì)擴(kuò)張，即使封隔器中的流體壓力未達(dá)到預(yù)定值，膠筒也會(huì)擴(kuò)張，從而使得封隔器徑向尺寸變大，而井筒尺寸一定，因此容易出現(xiàn)卡頓的情況。使得膠筒在下井過程中擴(kuò)張的因素較多，其中較為主要的就是下井過程中封隔器內(nèi)的流體壓力出現(xiàn)的波動(dòng)變化，但是要穩(wěn)定封隔器內(nèi)流體壓力較為困難，實(shí)現(xiàn)成本較高。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，通過提高膠筒的剛性，使得膠筒受壓而不容易變形，或者使得膠筒變形擴(kuò)張的初始?jí)毫χ翟黾?，能夠減小下井過程中膠筒擴(kuò)張的概率。為此，發(fā)明人將膠筒重新設(shè)計(jì)為擴(kuò)張管，包括金屬骨架和包裹金屬骨架的橡膠套，如此，能夠提升剛性，使得不容易變形，從而下井過程中出現(xiàn)卡頓的情況更少，封隔器下井更加容易。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種油氣井氣動(dòng)擴(kuò)張式封隔器，包括中心管、擴(kuò)張管、上套管、下套管和坐封閥，所述擴(kuò)張管套設(shè)在所述中心管上，所述擴(kuò)張管的兩端分別與所述上套管和下套管固定連接，和所述中心管的兩端分別與所述上套管和下套管固定連接，所述擴(kuò)張管包括骨架、內(nèi)層和外層，所述骨架為金屬材料制成。

作為優(yōu)選，所述骨架整體呈筒狀，為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述中心管、上套管、擴(kuò)張管和下套管配合形成擴(kuò)張腔，

所述坐封閥包括啟動(dòng)閥芯、啟動(dòng)釘、封堵閥芯、封堵釘、啟動(dòng)柱形腔和封堵柱形腔，所述啟動(dòng)閥芯通過啟動(dòng)釘固定在所述啟動(dòng)柱形腔中，并將所述啟動(dòng)柱形腔分割為啟動(dòng)腔和啟動(dòng)解封腔兩部分，所述封堵閥芯通過封堵釘固定在封堵柱形腔中，并將所述封堵柱形腔分割為封堵腔和封堵解封腔兩部分，

貫穿所述中心管的進(jìn)流孔連通所述中心管內(nèi)腔和所述啟動(dòng)腔，所述封堵柱形腔下端設(shè)置有連通所述擴(kuò)張腔的通孔，使得所述擴(kuò)張腔的流體能夠通過所述通孔壓持所述封堵閥芯的下端面，

中間流道貫穿所述封堵柱形腔的側(cè)壁并連通所述啟動(dòng)腔和所述擴(kuò)張腔，并分別在所述封堵柱形腔側(cè)壁和所述啟動(dòng)柱形腔側(cè)壁形成封堵口和啟動(dòng)口，

所述啟動(dòng)閥芯被啟動(dòng)釘固定時(shí)所述啟動(dòng)閥覆蓋所述啟動(dòng)口，所述封堵閥芯被所述封堵釘固定時(shí)所述中間流道暢通，所述封堵釘斷裂后，所述封堵閥芯能夠移動(dòng)覆蓋所述封堵口。

作為優(yōu)選，所述坐封閥還包括筒狀的閥套，所述閥套套設(shè)在所述中心管和所述擴(kuò)張管之間，所述啟動(dòng)柱形腔和所述封堵柱形腔設(shè)置在所述閥套內(nèi)，兩者依次沿所述閥套的周向布置，中間通道也設(shè)置在閥套內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述啟動(dòng)柱形腔和所述封堵柱形腔數(shù)量為至少兩個(gè)，所述啟動(dòng)柱形腔和所述封堵柱形腔沿所述閥套周向間隔布置，啟動(dòng)柱形腔與啟動(dòng)閥芯配合，封堵柱形腔與封堵閥芯配合。