一种大通径多级扩张式封隔器及使用方法与流程

文档序号:12103662阅读:751来源:国知局

本发明涉及油田采油设备,尤其涉及一种大通径多级扩张式封隔器及使用方法。



背景技术:

单一地质构造(或地层)因素控制下的、同一产油气面积内的油气藏总和。一个油气田可能有一个或多个油气藏。在同一面积内主要为油藏的称油田,主要为气藏的称气田。按控制产油气面积内的地质因素,将油气田分为3类:①构造型油气田。指产油气面积受单一的构造因素控制,如褶皱和断层。②地层型油气田,区域背斜或单斜构造背景上由地层因素控制(如地层的不整合、尖灭和岩性变化等)的含油面积。③复合型油气田。产油气面积内不受单一的构造或地层因素控制,而受多种地质因素控制的油气田。

目前油田压裂作业时多采用压裂式封隔器,随着油田进入高含水后期开采,对压裂施工的要求进行细分改造,即对那些低含水的目的层尽量实施单卡单压,处理每个小层,以加大油层改造强度,由于现有压裂式封隔器通径比较小,压裂时排量不够,造成施工困难,压裂达不到预期效果,因此,我们研制了大通径多级扩张式封隔器。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供了一种大通径,大排量,耐高温,耐高压具有选择性坐封多级使用功能,在多级封隔器串联进行多层分层施工时,可选择性地实现对目的层单级封隔器封隔或上下两级封隔器封隔;且坐封控制装置不影响对喷砂器的控制操作的技术方案:

一种大通径多级扩张式封隔器及使用方法,主要包括上接头、上接筒、坐封装置、胶管、中心管、下接筒、耐高温0型圈、下接头、浮动头、锥形紧定螺钉及剪断螺钉,封隔器使用方法包括以下步骤:

A、将油管连接上接头,并向油管内加液压,将油管下到油井、气井的设计位置后,用无固相盐水进行替液;

B、液力经上接筒到达胶管,并进入中心管;

C、液力再经中心管进入与之相连的下接筒,最后经下接头到达浮动头处;

D、浮动头设有浮动距离,此时,浮动头向上推动下接头并带动下接筒上行,下接筒带动与之相连的封隔器中心管上行;

E、中心管向上压缩封隔器胶管,胶管具有高弹性,回复力强,胶管的反作用力推动与之相连的上接筒继续上行;

F、随着液压上升,到达剪断螺钉处,剪断螺钉被剪断,上接筒继续上行,向上压缩坐封装置,使上接头内部形成底部密闭的空间完成一次封隔器坐封;

G、然后锁紧坐封装置,在锥形紧定螺钉的作用下,锁紧上接头,防止上接头反向移动,坐封封隔器固定保持在坐封状态;

H、根据需要,改变坐封装置位置时,当需要再次坐封封隔器时,只要重复上面的步骤即可完成。

作为优选,步骤A中,无固相盐水为5%-10% NACl 溶液。

作为优选,步骤D中,浮动头的浮动距离为10厘米至15厘米,浮动头向上推动下接头并带动下接筒上行,上行距离为5厘米至8厘米,下接筒带动与之相连的封隔器中心管上行,且上行距离为3厘米至5厘米。

作为优选,步骤E中,胶管的反作用力推动与之相连的上接筒继续上行,上行距离为10厘米至15厘米。

作为优选,上接头外形呈阶梯状,其上端内螺纹与油管相匹配,下端外部设有锥形紧定螺钉,上接头下端外螺纹与上接筒内螺纹相连,上接头下端内螺纹与中心管上端外螺纹相连,端部设有两个轴向孔,与外螺纹两个径向孔垂直相通,在径向孔里设有剪断螺钉;上接头内孔设有坐封装置,胶管上端外螺纹与上接筒内部螺纹相连,且设有高温0型圈槽,装一道高温密封圈,下端外螺纹与下接筒内螺纹相连,下接筒下端设下接头,中心管下端与下接头螺纹相连,下接头内部设有一道高温0型圈,外部设有两道高温密封槽,装有两道高温0形圈,中部外圆设有浮动头,浮动头外螺纹与下接筒内螺纹相匹配。

本发明的有益效果在于:

(1)本发明通过上接头、上接筒、坐封装置、胶管、中心管、下接筒、耐高温0型圈、下接头、浮动头、锥形紧定螺钉及剪断螺钉的配合使用,实现大通径,大排量,耐高温,耐高压具有选择性坐封多级使用功能,在多级封隔器串联进行多层分层施工时,可选择性地实现对目的层单级封隔器封隔或上下两级封隔器封隔;且坐封控制装置不影响对喷砂器的控制操作。

(2)在本发明中坐封控制装置和分级装置内径可以根据需要进行任意调整,并且能在现场进行方便的更换。控制方式由过球式与滑套式一体化设计,可以根据应用需要在现场方便地对控制方式进行更换和转换。密封可靠,解封方便,使用安全的大通径多级扩张式封隔器。

(3)本发明提供的封隔器使用方法可以进行多次坐封,实现了油气井井下封隔器多次坐封功能,可节约生产作业成本,提高了油气井生产的作业时效。

附图说明:

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式:

为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示,本发明提供一种大通径多级扩张式封隔器及使用方法,包括上接头1、上接筒4、坐封装置2、胶管5、中心管6、下接筒7、耐高温0型圈8、下接头9、浮动头10、锥形紧定螺钉12及剪断螺钉3,上接头1外形呈阶梯状,其上端内螺纹与油管相匹配,下端外部设有锥形紧定螺钉12,上接头1下端外螺纹与上接筒4内螺纹相连,上接头1下端内螺纹与中心管6上端外螺纹相连,端部设有两个轴向孔14,与外螺纹两个径向孔13垂直相通,在径向孔13里设有剪断螺钉3,上接头1内孔设有坐封装置2,根据多级使用的特点在现场随时可以更换,胶管5上端外螺纹与上接筒4内部螺纹相连,且设有高温0型圈槽,装一道耐高温0型圈8,下端外螺纹与下接筒7内螺纹相连,下接筒7下端设下接头9,所述中心管6下端与下接头9螺纹相连,其特征是通径大,管壁簿,中心管6采用高强度合金钢加工制作,并经过特殊热处理加工而成,表面硬度相当高,耐冲击,耐腐蚀,耐磨损。

胶管5内部设有双层钢丝,其特征是通径大,装在中心管6外部,具有高弹性,回复力强,不易爆破。胶管5上端外螺纹与上接筒4内部螺纹相连,且设有高温0型圈槽,装一道耐高温0型圈8,下端外螺纹与下接筒7内螺纹相连,下接筒7下端设下接头9,中心管6下端与下接头9螺纹相连,下接头9内部设有一道耐高温0型圈8,外部设有两道高温密封槽,装有两道高温0形圈8,中部外圆设有浮动头7,浮动头7外螺纹与下接筒8内螺纹相匹配,设有浮动距离,下接筒7下部设有两个螺丝孔,装有防转螺钉11。

作为第一次改进,本发明在上接头1增加了两个轴向孔14和两个径向孔13,轴向孔14和径向孔13垂直相通,在径向孔13里设有剪断螺钉3。

作为第一次改进,上接头1内孔设有坐封装置2,具有选择性坐封多级使用功能,在多封隔器串联进行多层分层施工时,可选择性地实现对目的层单级封隔器封隔或上下两级封隔器封隔;且坐封控制装置不影响对喷砂器的控制操作。坐封控制装置可以根据需要进行任意调整,并且能在现场进行方便的更换。控制方式由过球式与滑套式一体化设计,可以根据应用需要在现场方便地对控制方式进行更换和转换。本发明结构简单,设计先进,使用安全,设有坐封装置,在工具下井过程中不易提前坐封,不易遇阻,避免在下井过程中遇阻卡井事故的发生。本发明胶管5内部采用国外进口原料配方,其特征是耐高温,耐高压,具有高弹性,回复力强,不易爆破。

封隔器使用方法包括以下步骤:

A、将油管连接上接头1,并向油管内加液压;将油管下到油井、气井的设计位置后,用无固相盐水进行替液;无固相盐水为5%-10% NACl 溶液,本发明选用7%的NACl溶液进行替液。

B、液力经上接筒4到达胶管,并进入中心管6;

C、液力再经中心管6进入与之相连的下接筒7,最后经下接头9到达浮动头10处;

D、浮动头10设有浮动距离,此时,浮动头10向上推动下接头9并带动下接筒7上行,上行距离为5厘米至8厘米,下接筒7带动与之相连的封隔器中心管6上行,且上行距离为3厘米至5厘米;浮动头的浮动距离为10厘米至15厘米,本发明选用的浮动距离为12厘米。

E、中心管6向上压缩封隔器胶管5,胶管5具有高弹性,回复力强,胶管5的反作用力推动与之相连的上接筒4继续上行,且上行距离为10厘米至15厘米。

F、随着液压上升,到达剪断螺钉3处,剪断螺钉3被剪断,上接筒4继续上行,向上压缩坐封装置2,使上接头1内部形成底部密闭的空间,加压于封隔器进行坐封,完成一次封隔器坐封;

G、然后锁紧坐封装置,在锥形紧定螺钉12的作用下,锁紧上接头1,防止上接头1反向移动,坐封封隔器固定保持在坐封状态;

H、根据需要,改变坐封装置位置时,当需要再次坐封封隔器时,只要重复上面的步骤即可完成。

本发明提供的封隔器使用方法可以进行多次坐封,实现了油气井井下封隔器多次坐封功能,可节约生产作业成本,提高了油气井生产的作业时效。

上述实施例只是本发明的较佳实施例,并不是对本发明技术方案的限制,只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案,均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

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