[發(fā)明專利]強制解封封隔器及其控制方法

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• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN110905438A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 曲哲;曲紹琨;王兵元
• 申請（專利權）人: 鐵嶺曲氏石油技術開發(fā)服務有限公司
• 主分類號: E21B33/126
• 分類號: E21B33/126;E21B33/127
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 孫玲

1.一種強制解封封隔器，包括上接頭（1）、下接頭（8）、中心管（5）、上膠筒座（6）和密封膠筒（7），其特征在于：在中心管（5）上設有坐封進液隔縫（16），且位置與密封膠筒（7）位置對應；在中心管（5）的外圓周滑動連接上提活塞（3），上提活塞（3）的內圓周設有平衡密封腔（27），在中心管（5）上設有平衡腔過液縫（15），平衡腔過液縫（15）的位置與平衡密封腔（27）的位置對應；在上提活塞（3）的下端部外圓周與上膠筒座（6）密封配合，在密封膠筒（7）上端螺紋密封連接上膠筒座（6），中心管（5）、上提活塞（3）下端部、上膠筒座（6）和密封膠筒（7）的上端部形成密封的液體容納腔（20），液體容納腔（20）體積增大時吸收密封膠筒（7）內的液體；上提活塞（3）的上端與上接頭（1）螺紋連接，上提活塞（3）的中部設有與中心管（5）定位的鎖定銷釘（10）。

2.如權利要求1所述的強制解封封隔器，其特征在于：所述的中心管（5）的外部螺紋密封連接接箍（4），鎖定銷釘（10）與上提活塞（3）螺紋連接后插入到接箍（4）的定位孔中，且在鎖定銷釘（10）的兩側分別設有密封圈。

3.如權利要求2所述的強制解封封隔器，其特征在于：所述的接箍（4）的上端內圓周螺紋密封連接防砂管（2），在防砂管（2）的下端設有鎖塊進液隔縫（13），在接箍（4）對應位置設有通孔，通孔內密封設置液壓鎖定塊（14），在上提活塞（3）上設有對應的固定卡槽（25），液壓鎖定塊（14）在鎖塊進液隔縫（13）內進入的高壓液體作用下與固定卡槽（25）配合，且固定卡槽（25）與液壓鎖定塊（14）的配合面為圓角過渡面。

4.如權利要求3所述的強制解封封隔器，其特征在于：所述的防砂管（2）的上端設有泄壓過液隔縫（12），在上接頭（1）上圓周均布單向閥（9），單向閥（9）的方向是液體由管內腔向管外腔流出；在上接頭（1）上提移動后單向閥（9）位置與泄壓過液隔縫（12）位置對應，且將中心管內液體壓力卸出。

5.如權利要求1或4所述的強制解封封隔器，其特征在于：所述的密封膠筒（7）上端硫化粘結連接接頭（26），連接接頭（26）內圓周與中心管（5）螺紋連接，密封膠筒（7）與連接接頭（26）和中心管（5）共同硫化粘結為一體；連接接頭（26）的外圓周密封連接上膠筒座（6）。

6.如權利要求3所述的強制解封封隔器，其特征在于：所述的上提活塞（3）的下端設有徑向的活塞平衡孔（11），活塞平衡孔（11）一端為小直徑孔，小直徑孔上端與平衡密封腔（27）相通，下端與液體容納腔（20）密封隔離；活塞平衡孔（11）的另一端為大直徑孔，大直徑孔的液體壓力作用在上膠筒座（6）上，且兩端封閉設置密封結構。

7.控制權利要求5所述的強制解封封隔器對管柱的坐封和解封方法，其特征在于包括以下步驟：

1）坐封：在施工過程中，液體由中心管（5）的坐封進液隔縫（16）進入密封膠筒（7）內部，密封膠筒（7）漲封，同時液體通過鎖塊進液隔縫（13）進入，推動液壓鎖定塊（14）與上提活塞（3）鎖定，液體通過平衡腔進液隔縫（15）進入平衡密封腔（27），鎖定上提活塞（3），封隔器完成坐封；

2）解封：壓裂施工后，中心管內無壓力，密封膠筒（7）回縮，則順利解封，在規(guī)定噸位內順利起鉆，此時封隔器上提活塞（3）不啟動；

3）強制解封：如起鉆遇阻，密封膠筒（7）不能順利回縮，此時上提上接頭（1），并帶動上提活塞（3）強制上移，固定卡槽（25）推動液壓鎖定塊（14）回縮，同時鎖定銷釘（10）剪斷；在上提活塞（3）上移的過程中，液體容納腔（20）容積增大，密封膠筒（7）內的液體被液體容納腔（20）吸收，使密封膠筒（7）被動回縮；在上提活塞（3）上移后，單向閥（9）與泄壓過液隔縫（12）相通，使中心管（5）內的壓力卸出，保證密封膠筒不再受內部壓力作用，順利完成強制解封。