[發(fā)明專利]大擴(kuò)徑裸眼井封隔器的膠筒支撐裝置

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• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN110388191A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于軍泉;孫德啟;張偉博;鄭靈蕓
• 申請（專利權(quán)）人: 上海優(yōu)強(qiáng)石油科技有限公司
• 主分類號: E21B33/126
• 分類號: E21B33/126
• 代理公司: 上海市匯業(yè)律師事務(wù)所 31325
• 代理人: 唐嘉偉

大擴(kuò)徑裸眼井封隔器的膠筒支撐裝置，鎖軸和錐體的后端為單向運(yùn)動連接，錐體的前端設(shè)第一斜面；所述支撐塊的后端設(shè)第二斜面，支撐塊的前端為用于頂住膠筒肩部的支撐面；錐體受壓而沿軸朝向膠筒方向移動，進(jìn)而使支撐塊作徑向擴(kuò)張運(yùn)動，直至貼住裸眼地層內(nèi)壁；同時(shí)，支撐面頂住膠筒肩部并阻止其變形。能夠有效保護(hù)封隔器膠筒，有效阻止大擴(kuò)徑裸眼井封隔器在單向壓差作用下其膠筒因受載荷過大發(fā)生的肩突損壞，滿足封隔器在大擴(kuò)徑裸眼井中的使用要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣田開發(fā)井下工具，具體地說是大擴(kuò)徑裸眼井封隔器的膠筒支撐裝置。

背景技術(shù)

在油氣田開發(fā)井下作業(yè)過程中，封隔器封隔了各種尺寸管柱與井眼之間以及管柱之間環(huán)形空間，達(dá)到隔絕產(chǎn)層，保護(hù)套管的目的。封隔器主要由心軸、活塞、上錐體、下錐體、卡瓦、膠筒等構(gòu)成，而其中膠筒是較為關(guān)鍵的元件——其直接影響封隔器的密封性能；而膠筒通常采用橡膠材質(zhì)，屬于超彈性材料。

在大擴(kuò)徑裸眼井內(nèi)，封隔器在單向壓差作用下，膠筒兩端的膠筒肩部極易沿封隔器與套管之間的環(huán)空發(fā)生肩突的造型變形(即膠筒的肩部向環(huán)形空間內(nèi)“突出”)，容易使膠筒損壞，導(dǎo)致封隔器失效無法正常工作并影響后期的壓裂施工。進(jìn)一步地，大擴(kuò)徑裸眼井的封隔器膠筒與井壁之間的間隙更大，在相同壓差下產(chǎn)生的軸向載荷也就更大——普通膠筒護(hù)肩無法承受大的軸向載荷。因此，有必要研究能夠滿足大擴(kuò)徑裸眼井要求的封隔器膠筒保護(hù)裝置，防止封隔器膠筒端部發(fā)生撕裂和損壞，確保在復(fù)雜地層條件下封隔器的正常使用。

上述被稱為“肩突”的問題一直是業(yè)內(nèi)研究的熱點(diǎn)。

CN201310210362.9號專利涉及封隔器膠筒保護(hù)裝置，內(nèi)護(hù)碗、外護(hù)碗上分別設(shè)有至少六條軸向割縫，外護(hù)碗的一面和內(nèi)護(hù)碗疊加；外護(hù)碗的另一面和錐體緊貼，錐體的外壁帶有外錐面，錐體的外錐面和滑塊一側(cè)內(nèi)壁設(shè)有的內(nèi)錐面配合安裝；滑塊的另一側(cè)沿圓周設(shè)有導(dǎo)向頭，滑槽座帶有對應(yīng)數(shù)量的凹槽，導(dǎo)向頭對應(yīng)安裝在凹槽中，能有效的防止封隔器膠筒的肩突現(xiàn)象，提高膠筒的承壓能力，滿足封隔器在高壓環(huán)境下的使用要求。

CN 201720230303.1號專利公開了一種強(qiáng)密封防肩突式壓縮式封隔器，中心管外側(cè)設(shè)有膠筒，膠筒上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)防突裝置，液壓組件用于對膠筒施加壓力并使其變形外凸后與油套管接觸；旋轉(zhuǎn)防突裝置包括固定段、旋轉(zhuǎn)段以及連接卷簧，固定段固定連接在膠筒上，旋轉(zhuǎn)段通過連接卷簧與固定段活動連接；旋轉(zhuǎn)段貼合在膠筒端面上，能有效解決耐壓能力和肩突的技術(shù)問題，大幅提升其密封性能，保證工具在井下工作時(shí)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有的問題，旨在提供一種大擴(kuò)徑裸眼井封隔器的膠筒支撐裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案設(shè)于膠筒的端部，包括固定于中心管上的鎖軸，以及錐體、若干支撐塊；膠筒和裸眼地層之間為環(huán)形空間，其中：鎖軸和錐體的后端為單向運(yùn)動連接，錐體的前端設(shè)第一斜面；所述支撐塊的后端設(shè)對應(yīng)第一斜面的第二斜面，支撐塊的前端為用于頂住膠筒肩部的支撐面；錐體受壓而沿軸朝向膠筒方向移動，第一斜面推動第二斜面，進(jìn)而使支撐塊作徑向擴(kuò)張運(yùn)動(即沿著徑向朝外均勻擴(kuò)散，也稱擴(kuò)徑運(yùn)動)，直至貼住裸眼地層內(nèi)壁；同時(shí)，支撐面頂住膠筒肩部并阻止其變形。

其中，鎖軸為空心管柱，鎖軸的朝向膠筒端設(shè)有用于止退的鎖緊環(huán)，所述鎖緊環(huán)的內(nèi)壁和鎖軸的外壁之間通過倒鈍螺紋作單向滑動連接；所述鎖緊環(huán)的外壁和錐體的后端固定連接。

其中，所述鎖緊環(huán)的外壁和錐體的后端通過螺紋連接。

其中，所述鎖軸通過螺釘和中心管固定連接。

其中，所述鎖緊環(huán)為C形。

其中，所述錐體的前端和中心管外壁之間通過O型密封圈II而密封接觸。

其中，還包括支撐套，支撐套通過剪釘和錐體之間可分離連接。

其中，所述剪釘置于支撐套的剪釘孔內(nèi)。