[發明專利]一種柱塞式擴張封隔器

有效

• 申請號: 201711070141.0
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107939334B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 胡剛;王國榮;賴飛;戴黎明;湛精華;王方正;蔡文博
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B33/126
• 分類號: E21B33/126
• 代理公司: 重慶上義眾和專利代理事務所(普通合伙) 50225
• 代理人: 譚勇

本發明涉及油氣鉆井、完井、固井或者測井技術領域，具體涉及一種柱塞式擴張封隔器，擴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，啟動閥芯通過啟動釘固定在啟動柱形腔中，封堵閥芯通過封堵釘固定在封堵柱形腔中，貫穿中心管的進流孔連通中心管內腔和啟動腔，封堵柱形腔下端設置有連通擴張腔的通孔，中間通道貫穿封堵柱形腔的側壁并連通啟動腔和擴張腔，并分別在封堵柱形腔側壁和啟動柱形腔側壁形成封堵口和啟動口，啟動閥芯被啟動釘固定時啟動閥覆蓋啟動口，封堵閥芯被封堵釘固定時中間通道暢通，封堵釘斷裂后，封堵閥芯能夠移動覆蓋封堵口，封堵性能好。

技術領域

本發明涉及油氣鉆井、完井、固井或者測井技術領域，具體涉及一種柱塞式擴張封隔器。

背景技術

在油氣田開發井下作業中，及鉆井、固井、測試、完井等作業中，現有的封隔器容易出現因變形扭曲引起發卡，或無法解封，坐封不穩定，膠筒易被破壞等狀況，目前的封隔器多采用機械擠壓膠筒使膠筒膨脹來實現分割，存在上述問題。

發明內容

本發明的目的在于：針對目前機械擠壓式膠筒存在發卡、無法解封或者坐封不穩定的問題，提供一種柱塞式擴張封隔器，利用工作過程中壓力的變化使金屬管擴張來進行坐封，能夠有效緩解上述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種柱塞式擴張封隔器，包括中心管、擴張管、上套管、下套管和坐封閥，所述擴張管套設在所述中心管上，所述擴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，所述中心管、上套管、擴張管和下套管配合形成擴張腔，

所述坐封閥包括啟動閥芯、啟動釘、封堵閥芯、封堵釘、啟動柱形腔和封堵柱形腔，所述啟動閥芯通過啟動釘固定在所述啟動柱形腔中，并將所述啟動柱形腔分割為啟動腔和啟動解封腔兩部分，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，封堵解封腔和啟動解封腔相互不連通，

貫穿所述中心管的進流孔連通所述中心管內腔和所述啟動腔，所述封堵柱形腔下端設置有連通所述擴張腔的通孔，使得所述擴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，

中間通道貫穿所述封堵柱形腔的側壁并連通所述啟動腔和所述擴張腔，并分別在所述封堵柱形腔側壁和所述啟動柱形腔側壁形成封堵口和啟動口，

所述啟動閥芯被啟動釘固定時所述啟動閥覆蓋所述啟動口，所述封堵閥芯被所述封堵釘固定時所述中間通道暢通，所述封堵釘斷裂后，所述封堵閥芯能夠移動覆蓋所述封堵口。

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

作為優選，所述啟動柱形腔和所述封堵柱形腔數量為至少兩個，所述啟動柱形腔和所述封堵柱形腔沿所述閥套周向間隔布置，啟動柱形腔與啟動閥芯配合，封堵柱形腔與封堵閥芯配合。

作為優選，所述閥套外表面設置有向直徑方向凹陷的凹部，所述凹部沿所述閥套的軸線延直至貫穿所述閥套的下端面，所述中間流道的一端貫穿所述凹部的壁面，使得中間流道與擴張腔連通。

作為優選，所述閥套包括大徑段和小徑段，所述小徑段外表面形成所述凹部。

作為優選，所述中心管包括大管段和小管段，所述閥套套設在所述小管段上，所述閥套的內徑小于所述大管段的外徑。

作為優選，封隔器還包括封堵解封流道，所述封堵解封流道連通所述封堵解封腔和設置在地面的第一泵壓設備。

作為優選，封隔器還包括啟動解封流道，所述啟動解封流道連通所述啟動解封腔和設置在地面的第二泵壓設備。