[實用新型]一種雙向卡瓦式套管外封隔器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721646881.X
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN208152979U
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊海波;吳柳根;張建國;馮德杰;李國峰;曹成章;王紹先;唐明;李偉;侯婷;陶劍;路志平;馬丁;饒鴻飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B33/129
• 分類號: E21B33/129;E21B33/127
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢熑喂?37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

本實用新型所涉及的一種雙向卡瓦式套管外封隔器，包括本體、外套筒、膠塞座、膠塞、卡瓦機構(gòu)、封隔機構(gòu)等部件，外套筒與本體密封配合，外套筒下部依次連接上卡瓦機構(gòu)、封隔機構(gòu)和下卡瓦機構(gòu)。作業(yè)時，膠塞頂替至膠塞座后，外套筒隨膠塞座及膠塞沿本體上的條形槽下行，當鎖塊下行至本體的條形槽下端時，上卡瓦機構(gòu)、下卡瓦機構(gòu)完成雙向坐掛，封隔機構(gòu)實現(xiàn)坐封。本實用新型通過卡瓦機構(gòu)雙向坐掛和密封機構(gòu)坐封實現(xiàn)穩(wěn)定的坐掛和密封，解決環(huán)空密封難題，特別適用于深井分級固井作業(yè)時難以實現(xiàn)環(huán)空機械密封難題，有效降低了深井長井段分級固井時的漏失風險。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井、固井、完井工具領(lǐng)域，特別是涉及一種雙向卡瓦式套管外封隔器。

背景技術(shù)

隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，深井、定向井、大斜度井等復雜井逐步增多，固井技術(shù)面臨更大的挑戰(zhàn)和難度。分級固井工藝技術(shù)是在井內(nèi)套管柱某一設(shè)定位置安裝一種特殊固井工具分級注水泥器，固井時通過特殊工藝對分級注水泥器上、下部井段套管環(huán)空環(huán)形空間分別進行固井，實現(xiàn)將較長的水泥封隔井段分成兩段進行封固。分級固井主要適用于一次性注水泥封固段太長、低壓易漏失井、上下井段溫差過大、油氣分布不連續(xù)且間隔距離過長等井況條件下的固井作業(yè)。

目前，管外封隔器主要由充填式封隔器、壓縮式封隔器、熱敏式封隔器和自膨脹式封隔器等幾種類型，用于復雜油、氣、水井套管與地層環(huán)空，實現(xiàn)井下封隔器和橋堵，主要用于分管完井作業(yè)中。充填式封隔器主要用于單級固井式充填泥漿或水泥漿實現(xiàn)環(huán)空封隔器，如CN201236667Y公示了一種水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具；壓縮式封隔器主要用于非稠油熱采的篩管分段完井作業(yè)，通過下入內(nèi)管工具打壓方式壓縮膠筒實現(xiàn)井眼封隔的目的，如CN201581856U公示了一種水平井分段完井多級壓縮式管外封隔器；熱敏式封隔器主要用于熱采井分段完井，通過蒸汽溫度使其內(nèi)部的膨脹材料發(fā)生膨脹，推動密封膠筒變形封堵環(huán)空，如CN205225170U公示了一種稠油分段完井用自膨脹管外封隔器；自膨脹式封隔器則是固井后通過橡膠材料遇油、遇水自動膨脹提供層間封隔，但其密封能力有限，如CN204532229U公示了一種遇水自膨脹管外封隔器。

由于部分油氣井目的層埋藏較深，一次性封固裸眼段長，固井作業(yè)環(huán)空液柱壓力高，極易超過地層承壓能力而發(fā)生漏失；即使采用分級固井技術(shù)，對于存在多套壓力層系系統(tǒng)的井眼，深井分級固井仍然很難避免發(fā)生漏失事故。然而，現(xiàn)有的各種機械和液壓作用的管外封隔器難以與分級固井工具及工藝匹配使用，熱敏式和自膨脹式封隔器適應性和密封能力受限，難以滿足分級固井作業(yè)時的環(huán)空機械密封要求。因此，研發(fā)一種適用于分級固井作業(yè)的管外封隔器，對提高深井分級固井環(huán)空封隔能力和降低漏失風險具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問題，提出了一種雙向卡瓦式套管外封隔器，特別適用于雙級固井作業(yè)時套管外環(huán)空封隔，在膠塞到位后，通過液壓推動坐掛上下卡瓦機構(gòu)，并坐封封隔機構(gòu)，實現(xiàn)雙向卡瓦坐掛，封隔器坐封封隔套管外環(huán)空，降低深井固井施工漏失風險，增強套管外環(huán)空的封隔效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種雙向卡瓦式套管外封隔器，包括本體和套裝在本體外的外套筒、卡瓦機構(gòu)、封隔機構(gòu)以及套裝在本體內(nèi)的膠塞座、膠塞；其中：

所述的卡瓦機構(gòu)由上卡瓦機構(gòu)和下卡瓦機構(gòu)構(gòu)成；上卡瓦機構(gòu)連接在外套筒下端，包括上卡瓦、上卡瓦推動件、止推環(huán)和上卡瓦配合件；下卡瓦機構(gòu)包括下卡瓦、下卡瓦推動件和下卡瓦配合件；上卡瓦上加工有正向卡瓦牙，下卡瓦牙上加工有反向卡瓦牙，上卡瓦推動件和下卡瓦推動件均加工有梯形配合鍵，上卡瓦和下卡瓦均加工有卡瓦咬合鍵，上卡瓦和上卡瓦推動件配合，下卡瓦和下卡瓦推動件配合，下卡瓦配合件與本體固定連接；