气驱封隔器的制作方法

本实用新型涉及采油工程技术领域，尤其涉及一种气驱封隔器。

背景技术：

对于渗透率较低的油藏即低渗油藏，采取撬装空气压缩机直注减氧空气的方式进行注气增油。具体注气时，通常都用笼统注气方式驱油即将气体直接注入所有油层，对所有油层进行气驱。上述笼统注气方式在注气达到一定时长后容易造成气窜，导致低渗层进气量很少，气体大部分都进入高渗，注气不均匀，开发效果不理想的问题。

为了克服上述问题，达到理想的开发效果，可以采取分层注气。具体实施时，可以利用封隔器将渗透率不同的高渗层和低深层分隔开，调整注入量，分别进行注气。其中，气驱封隔器的性能优劣直接影响了分层注气的开发效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种气驱封隔器，具有较佳的气密性能和承压能力。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种气驱封隔器，包括：

中心管，其上端连接有上接头，其下端连接有下接头，所述下接头上设有锁定销；

密封机构，套设在所述中心管上，所述密封机构具有能与套管密封贴设的扶正结构及连接在所述扶正结构下端的导向套，所述导向套具有能与所述锁定销相配合的锁定槽；在所述锁定销脱出所述锁定槽的状态下，所述密封机构能相对所述中心管轴向移动；

坐封机构，套设在所述中心管上并位于所述密封机构的上方，所述坐封机构与所述密封机构之间设有能径向扩张的卡瓦；

锚定机构，设置在所述上接头上，所述锚定机构能径向扩张并锚定在所述套管上。

在本实用新型的实施方式中，所述导向套具有轴向导槽及导向斜槽，所述轴向导槽的一端与所述锁定槽相接，所述轴向导槽的另一端与所述导向斜槽相接；在上提并旋转所述中心管的状态下，所述锁定销自所述锁定槽滑入所述轴向导槽，并沿所述导向斜槽脱出所述导向套。

在本实用新型的实施方式中，所述扶正结构包括卡爪座及套设在所述卡爪座上的扶正块，所述卡爪座与所述扶正块之间夹设有弹性件，所述卡爪座的上端连接有卡爪套，所述卡爪座的下端连接有压环，所述扶正块的两端分别通过所述卡爪套及所述压环径向限位于所述卡爪座；所述导向套的上端连接在所述卡爪座的下端。

在本实用新型的实施方式中，所述坐封机构包括多个胶筒，两两相邻的所述胶筒之间夹设有隔环，所述多个胶筒的上端抵接于所述上接头，所述多个胶筒的下端抵接于锥体，所述锥体套设在所述中心管上，其具有与所述卡瓦配合的扩张斜面。

在本实用新型的实施方式中，所述锥体与所述多个胶筒之间夹设有铜皮护肩。

在本实用新型的实施方式中，所述胶筒为采用氟橡胶材料制成的胶筒。

在本实用新型的实施方式中，所述锚定机构包括沿圆周方向设置的多个锚定件，所述锚定件包括沿轴向间隔设置的多个锚定爪及压设在所述多个锚定爪上的压板，所述压板连接在所述上接头上，所述锚定爪与所述压板之间夹设有弹簧。

在本实用新型的实施方式中，所述上接头上设有多个承压孔，所述多个承压孔与所述中心管相连通，所述锚定爪设置在所述承压孔内。

在本实用新型的实施方式中，所述上接头与所述中心管之间连接有防转销钉。

在本实用新型的实施方式中，所述上接头与所述中心管之间、所述下接头与所述中心管之间、以及所述锚定爪与所述承压孔之间分别设有多个密封圈，所述密封圈为采用氟橡胶材料制成的密封圈。

本实用新型的气驱封隔器的特点及优点是：气驱封隔器的承压能达到40MPa～50MPa，在井内工期能达到10～12个月以上，其具有具有较佳的气密性能和承压能力，坐封可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的气驱封隔器的结构示意图。

图2为本实用新型的气驱封隔器的导向套的剖面示意图。

附图标号说明：1、中心管；11、上接头；111、内通道；112、防转销钉；113、承压孔；12、下接头；121、内通道；13、锁定销；14、中心通道；2、密封机构；21、扶正结构；211、卡爪座；2111、凹槽；212、扶正块；213、弹性件；214、卡爪套；2141、螺钉；215、压环；22、导向套；221、锁定槽；222、轴向导槽；223、导向斜槽；224、螺钉；225、连接孔；3、坐封机构；31、胶筒；32、隔环；33、锥体；331、扩张斜面；34、铜皮护肩；4、锚定机构；41、锚定件；411、锚定爪；4111、凹槽；4112、锚爪；412、压板；4121、连接螺钉；413、弹簧；5、卡瓦；6、密封圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种气驱封隔器，包括中心管1、密封机构2、坐封机构3和锚定机构4，其中：中心管1的上端连接有上接头11，其下端连接有下接头12，所述下接头12上设有锁定销13；密封机构2套设在所述中心管1上，所述密封机构2具有能与套管密封贴设的扶正结构21及连接在所述扶正结构21下端的导向套22，所述导向套22具有能与所述锁定销13相配合的锁定槽221；在所述锁定销13脱出所述锁定槽221的状态下，所述密封机构2能相对所述中心管1轴向移动；坐封机构3套设在所述中心管1上并位于所述密封机构2的上方，所述坐封机构3与所述密封机构2之间设有能径向扩张的卡瓦5；锚定机构4设置在所述上接头11上，所述锚定机构4能径向扩张并锚定在所述套管上。

具体是，中心管1具有上下贯通的中心通道14，中心管1的上端设有外螺纹段，上接头11螺纹连接在中心管1上端的外螺纹段上，中心管1的下端设有外螺纹段，下接头12螺纹连接在中心管1下端的外螺纹段上。上接头11和下接头12分别设有与中心通道14相连通且轴向贯通的内通道111和内通道121。在本实施例中，上接头11与中心管1之间还连接有防转销钉112，以进一步固定上接头11与中心管1的连接位置，防止上接头11相对中心管1转动；下接头12的外壁上设有锁定销13，该锁定销13凸出于下接头12的外壁。

密封机构2具有扶正结构21和导向套22，在本实施例中，该扶正结构21包括卡爪座211及套设在卡爪座211上的扶正块212，卡爪座211与扶正块212之间夹设有弹性件213，卡爪座211的上端连接有卡爪套214，卡爪座211的下端连接有压环215，扶正块212的两端分别通过该卡爪套214及压环215径向限位于卡爪座211。

在本实施方式中，卡爪座211套设在中心管1上，卡爪套214套设在卡爪座211的上端并通过多个螺钉2141连接于卡爪座211，压环215套设在卡爪座211的下端并螺纹连接在卡爪座211上，卡爪座211的中部形成有凹槽2111，弹性件213套设在卡爪座211上并位于该凹槽2111中，在本实施例中，该弹性件213为两端外径大于中部外径的弹簧筒，扶正块212套设在卡爪座211上，其两端分别限位于卡爪套214和压环215，弹性件213的两端分别抵接于扶正块212，弹性件213的中部抵接于卡爪座211，在弹性件213的弹力作用下，该扶正块212能径向凸出，以便与套管的内壁密封抵接，而该扶正块212的两端分别限位于卡爪套214和压环215，从而防止扶正块212脱出卡爪座211。在气驱封隔器下井后，该扶正结构21能与套管内壁形成密封贴设，起到扶正气驱封隔器的目的。

如图2所示，导向套22大体呈圆柱筒状，其上端沿圆周方向设有多个连接孔225，导向套22套设在中心管1上后，通过多个螺钉224穿设在多个连接孔225内，并将该些螺钉224连接于扶正结构21的卡爪座211的下端，从而实现导向套22与卡爪座211的连接。在本实施例中，该导向套22具有轴向导槽222及导向斜槽223，轴向导槽222为沿导向套22轴向设置的导槽，轴向导槽222的一端与锁定槽221相接，轴向导槽222的另一端与导向斜槽223相接，该导向斜槽223为沿导向套22的周向方向设置的斜槽，其能连通至导向套22的下端；在上提并旋转中心管1的状态下，该锁定销13自锁定槽221滑入轴向导槽222，并沿导向斜槽223脱出导向套22的下端。

坐封机构3用于实现气驱封隔器与套管的坐封，其套设在中心管1上并位于密封机构2的上方，该坐封机构3与密封机构2之间夹设有卡瓦5，卡瓦5套设在中心管1上。在本实施例中，该坐封机构3包括多个胶筒31，两两相邻的胶筒31之间夹设有隔环32，多个胶筒31的上端抵接于上接头11，多个胶筒31的下端抵接于锥体33，该锥体33套设在中心管1上，其具有与卡瓦5配合的扩张斜面331。在本实施例中，胶筒31为采用氟橡胶材料制成的胶筒，其可承受较高的压力。

进一步的，为了保证气驱封隔器能够承受高压的作用，在锥体33与多个胶筒31之间还夹设有铜皮护肩34。

锚定机构4为用于实现气驱封隔器与套管进行锚定的部件，该锚定机构4设置在上接头11上，其包括沿圆周方向设置的多个锚定件41，该锚定件41包括沿轴向间隔设置的多个锚定爪411及压设在多个锚定爪411上的压板412，压板412通过多个连接螺钉4121连接在上接头11上，锚定爪411与压板412之间夹设有弹簧413。

在本实施方式中，上接头11上设有多个承压孔113，多个承压孔113与上接头11的内通道111相连通，从而实现与中心管1的中心通道14相连通的目的。锚定爪411安装在承压孔113内，该锚定爪411的中部形成有能够放置弹簧413的凹槽4111，锚定爪411的两侧形成有能与套管内壁锚定的锚爪4112，压板412大体呈长方形板状，其压设在多个轴向间隔设置在各承压孔113内的锚定爪411的中部，该锚定爪411的锚爪4112位于压板412的两侧，当注气时，气体经多个承压孔113将其压力传递给多个锚定爪411，从而推动各锚定爪411压缩弹簧413并径向向外移动，各锚定爪411的锚爪4112自压板412的两侧伸出并锚定在套管的内壁。

在本实用新型中，在上接头11与中心管1之间、下接头12与中心管1之间、以及锚定爪411与承压孔113之间分别设有多个密封圈6，该些密封圈6为采用氟橡胶材料制成的密封圈，与已有封隔器使用的氢化丁晴橡胶制成的密封圈相比,在实际的应用中，本实用新型的气驱封隔器能承受的最高压差可达30MPa～35MPa，在井内能保证3～6个月的工期。

该气驱封隔器的工作过程如下：

坐封过程：气驱封隔器下井到设计位置后，扶正结构21的扶正块212紧贴套管内壁，此时上提油管600mm，中心管1相对上提，并旋转油管2圈半后，导向套22的锁定槽221自下接头12的锁定销13中脱出，之后下放油管，卡瓦5沿锥体33的扩张斜面331径向向外并向上撑开，同时，锥体33受管柱压重，相对往下运动，挤压卡瓦5紧贴住套管，锥体33挤压铜皮护肩34，从而挤压多个胶筒31以使该些胶筒31径向胀开，并贴住套管，完成坐封；然后，当向油管内注入气体时，例如可为非烃类气体，该锚定机构4的多个锚定爪411会径向向外伸出并锚定到套管上。

解封过程：停止向油管内注气，多个锚定爪411离开套管，此时上提管柱，在扶正块212的摩擦力作用下，卡瓦5与锥体33脱开，多个胶筒31回缩，气驱封隔器解封。

本实用新型的气驱封隔器，经过室内试验及现场工艺措施验证，该气驱封隔器的承压能达到40MPa～50MPa，在井内工期能达到10～12个月以上，其具有具有较佳的气密性能和承压能力，坐封可靠。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。