一种可控液压坐封穿越封隔器的制作方法

本发明涉及一种可控液压坐封穿越封隔器，属于石油开采井下作业管柱封隔器领域。

背景技术：

封隔器是一种广泛应用于钻完井及各种井下石油作业中的井下工具，用于封隔各种尺寸的管柱与井眼以及管柱之间的环形空间，并隔绝产层，以控制流体的分层注入和产出。常用的封隔器采用中心管坐封或液压管线坐封。通过液控管线坐封的封隔器，在应用于较深地层时，在封隔器下入过程中，由于液控管线中存在静压，往往在封隔器下到指定深度之前就会发生坐封，无法发挥封隔器的功能。另外，由于井下复杂工况，需要控制打开或关闭的阀门较多，如何实现阀门有效针对性地控制，也是亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可控液压坐封穿越封隔器，可自由选择坐封方式，准确控制封隔器下入深度，灵活性强。

本发明所提供的可控液压坐封穿越封隔器，包括封隔器本体；所述封隔器本体包括中心管和套设于所述中心管外的液压组件；

所述中心管与所述液压组件之间设有至少一条液控管线；

所述液控管线的进液口端设有破裂盘，所述破裂盘上设有破裂盘爆破片，用于承载所述液控管线上方的静压；

当所述液控管线内的液压升高时，所述破裂盘爆破片破裂，液压通过传压孔传递至所述液压组件，进而实现坐封。

所述可控液压坐封穿越封隔器中，所述液压组件可采用现有技术中的组件，如包括胶筒、液缸、活塞、椎体、双向卡瓦、限位活塞等部件。

所述可控液压坐封穿越封隔器中，所述中心管与所述液压组件之间至少一个液控通道，所述液控通道内设有允许液体从所述中心管流向所述液控管线的单向阀；这样，在选择液控管线坐封封隔器的条件下，能够保证所述液控管线的密封性。

所述可控液压坐封穿越封隔器中，当设置多个所述液控通道时，所述液控通道内设置的所述单向阀独立控制，以方便单独准确控制不同单向阀的开启和关闭。

所述可控液压坐封穿越封隔器中，所述液压组件中的外管和活塞通过下锁块连接；具体地，所述下锁块安装于外管卡槽和活塞槽口中实现所述外管和所述活塞的连接。

本发明可控液压坐封穿越封隔器可选择两种不同的液压坐封方式：一是通过所述中心管坐封，向所述中心管施加液压，液体通过所述单向阀流向所述液控管线，所述液控管线内压力升高，使封隔器坐封；二是通过所述液压管线坐封，在封隔器指定坐封位置，向所述液控管线施压，所述破裂盘爆破片破裂，液体进入所述液控管线，液压升高，封隔器坐封。

本发明在所述液控管线进液口安装所述破裂盘，所述破裂盘上安装有所述破裂盘爆破片，在封隔器下入过程中，所述破裂盘爆破片承载其所述液控管线上方的静压，使得压力不会向下传递，可防止封隔器提前坐封。

本发明提供的封隔器有两种可供选择的坐封系统，既可以通过中心管坐封，又可以通过液压管线坐封。破裂盘中设置的破裂盘爆破片，安装在液控管线的上通道，破裂盘爆破片承载未坐封前液控管线上方的静压；单向阀安装在中心管与液控管线的连通通道中，只允许流体由中心管向液控管线单向流动；封隔器的中心管上有多个液控通道，分别连接不同的井下阀门，便于精确控制。可控液压坐封穿越封隔器可自主选择坐封方式，精确控制井下坐封位置，优化了封隔器的使用性能。

附图说明

图1是本发明可控液压坐封穿越封隔器的剖面图。

图2是本发明可控液压坐封穿越封隔器中破裂盘的剖面图。

图3是本发明可控液压坐封穿越封隔器中单向阀和传压孔的示意图。

图4是本发明可控液压坐封穿越封隔器下冲程结构剖面图。

图5是本发明可控液压坐封穿越封隔器中活塞的实物图。

图中各标记如下：

1-液控管线，2-破裂盘，3-破裂盘爆破片，4-中心管，5-单向阀，6-胶筒，7-液缸，8-活塞，9-椎体，10-双向卡瓦，11-限位活塞，12-传压孔，13-锁套，14-外管卡槽，15-活塞槽口，16-外管，17-下规环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

图1为本发明可控液压坐封穿越封隔器整体的示意图，图2和图3是图1中虚线框部分的放大图，本发明可控液压坐封穿越封隔器包括封隔器本体，封隔器本体包括中心管4和套设于中心管4外的液压组件，液压组件外套有胶筒6，该液压组件包括7液缸7、活塞8，椎体9、双向卡瓦10，限位活塞11、外管16等部件，如图4所示。液压组件中的外管17和活塞8通过下锁块(图中未示)连接，具体地，下锁块安装于外管卡槽14和活塞槽口15(如图5所示)中实现外管16和活塞8的连接。中心管4与外管16之间设有一条液控管线1，液控管线1的进液口端设有破裂盘2，破裂盘2上设有破裂盘爆破片3，用于承载液控管线1上方的静压。当液控管线1内的液压升高时，破裂盘爆破片3破裂，液压通过传压孔12传递至液压组件，进而实现坐封。

为了能实现中心管做封，在中心管4与液压组件之间一个液控通道，该液控通道内设有允许液体从中心管4流向液控管线1的单向阀5，这样，在选择液控管线1坐封封隔器的条件下，能够保证液控管线的密封性。

本发明可控液压坐封穿越封隔器的坐封过程如下：

当选择液控管线坐封条件下，在封隔器下到指定坐封位置后，打开液控管线1的卡套管接头，对液控管线1施加液压，当液压大于破裂盘爆破片3的承载载荷时，如图2所示，破裂盘爆破片3破裂，液控管线1通道打开。由于中心管4和液控管线1之间为向液控管线流动的单向阀5，液控管线1中的液体无法向中心管4流窜，保证了液控管线1良好的密封性能。液压通过传压孔12进入活塞腔，推动限位活塞11向上运动，限位活塞11将销钉剪断，带动液缸7，液缸拉动锁套13，推动下规环17向上运动，挤压胶筒6。液压推动限位活塞11的同时也推动固定环向上运动，固定环挤压上锁块，上锁块的内端倒角受挤压产生反作用力，发生“爬坡”，向外推动固定环。液压推动限位活塞11带动液缸7向上运动，活塞8与液缸7之间产生活动空间，液压推动活塞8向下运动时，挤压下锁块使其产生“爬坡”，解除了外管18和活塞8的限制，活塞8被推动向下运动，活塞8推动椎体9，双向卡瓦10沿椎体9面“爬坡”，使得双向卡瓦10固定在套管上，封隔器完成坐封。

选择中心管坐封时，关闭液控管线1的进液口，在封隔器下入到指定位置后，从中心管4施加液压，通过液控管线1与中心管4之间的单向阀5将液压传递到液控管线1中，重复上述坐封过程，使封隔器坐封。

上述实施例仅说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种可控液压坐封穿越封隔器。所述可控液压坐封穿越封隔器包括封隔器本体；封隔器本体包括中心管和套设于中心管外的液压组件；中心管与液压组件之间设有至少一条液控管线；液控管线的进液口端设有破裂盘，破裂盘上设有破裂盘爆破片，用于承载液控管线上方的静压；当液控管线内的液压升高时，破裂盘爆破片破裂，液压通过传压孔传递至液压组件，进而实现坐封。本发明封隔器有两种可供选择的坐封系统，既可以通过中心管坐封，又可以通过液压管线坐封。本发明可控液压坐封穿越封隔器可自主选择坐封方式，精确控制井下坐封位置，优化了封隔器的使用性能。

技术研发人员：许亮斌;罗建伟;盛磊祥;张亮;李瑞丰;谢选举;刘景超;郝希宁;王宇
受保护的技术使用者：中国海洋石油集团有限公司;中海油研究总院有限责任公司;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司
技术研发日：2019.01.22
技术公布日：2019.07.12