专利名称：水泥填充式封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田井下封隔器技术领域，是一种套管外封隔器，特别是一种水泥填充式封隔器。在固井过程中，固井水泥浆注入封隔器中心管与胶筒之间环空并在环空内部凝固，实现封隔地层作用。本实用新型适合应用于不规则的较长井段封堵固井作业，具有较好的实用性。
背景技术：
石油完井固井现场普遍应用的套管外封隔器是水力扩张式封隔器。由上短节、中心管、叠片、胶筒、阀接头、下短节等组成。固井作业时，将封隔器送入井下，通过阀接头内的进液控制阀，为中心管与胶筒之间环空注入高压液体，使胶筒膨胀。胶筒膨胀后，紧贴井壁，达到封隔地层的目的。然后，在封隔器上部或下部环空中注水泥浆，水泥浆凝固后完成固井工作。目前，又出现一种直接往封隔器内注水泥浆技术，使封隔器胶筒膨胀，水泥浆在胶筒环空内凝固的作业方法。这种固井方法，能同时完成封隔地层和固井任务。所使用的封隔器结构是在弹性金属叠片的内部、外部有胶筒，即采用连续金属叠片结构。在连续金属叠片内、外分别有内胶筒和外胶筒，连续金属叠片作为胶筒的骨架。由于这种连续金属骨架弹性强度大，膨胀后的胶筒不可能紧密地贴附在不规则井壁上；又由于金属骨架和胶筒的长度不足2.5米，当需要封隔井段超过3米的不规则井壁时，连续金属叠片作为胶筒骨架的封隔器不能满足固井要求。中国专利公开号为2532232的专利，公开了一种管外封隔器。其采用的胶筒结构就是由夹有金属叠片的内、外胶筒组成。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种水泥填充式封隔器，克服原有封隔器连续金属骨架弹性强度大，胶筒不能紧密地贴附在不规则井壁上的不足，克服连续金属骨架封隔器不能应用于封隔井段超过3米的不足。改变封隔器胶筒结构，延长封隔器封堵井段长度；在井壁不规则情况下，膨胀后的胶筒与井壁紧密贴附，提高固井质量。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是由上短节、中心管、叠片、胶筒、胶筒接头、阀接头、下短节等组成。上短节螺纹连接中心管上端，中心管下端连接阀接头和下短节。阀接头内有进液控制阀。其特征是胶筒的长度为2-11米之间，胶筒的外径在100-210毫米之间，胶筒的厚度在5-25毫米之间。胶筒的两端部为双筒结构，两端双筒结构中间分别有上叠片和下叠片。上叠片和下叠片的长度在550-1000毫米之间。上、下叠片连接胶筒接头的方式与原有技术相同。
本实用新型的有益效果是本实用新型采用上、下叠片结构，打破了传统单一连续叠片做法，克服了原有封隔器单一连续叠片强度大，固井液压力不能将胶筒充分膨胀贴附井壁。本实用新型胶筒最大膨胀直径能达到初始胶筒直径的4倍，原有封隔器仅能膨胀25％。胶筒膨胀后与井壁紧密贴附，即使在井壁不规则情况下，俗称大肚子井段，同样将井壁封堵严密，能提高固井质量。采用长胶筒上、下叠片结构，不仅有封隔地层作用，还可以直接封堵11米以内井段。现有封隔器只能封堵2.5米以内井段。本实用新型收到了意想不到的效果，由于胶筒有效长度增加，使该实用新型的座封力比原有技术提高1.3-7.3倍，减少固井过程中管柱重量所引起的封隔器滑动位移。
附图是本实用新型水泥填充式封隔器的剖面结构示意图。清楚地表示出胶筒(6)两端双筒结构和双筒中间分别有上、下叠片(5)(7)。由于胶筒(6)和中心管(2)较长，图中采用双点化线截取胶筒(6)和中心管(2)的两端，其中间部分未表示。阀接头(10)中的阀芯部分不属于本实用新型的特征部分，未表示。
图中，1.上短节，2.中心管，3.胶筒上接头，4.胶筒上锁环，5.上叠片，6.胶筒，7.下叠片，8.胶筒下接头，9.胶筒下锁环，10阀接头，11.下接头。
具体实施方式
如图，以一个中心管(2)外径为114毫米的水泥填充式封隔器为例，进一步说明。上短节(1)两端内部采用锥管螺纹。上短节(1)连接中心管(2)上端。中心管(2)长度为10米。中心管(2)下端连接阀接头(10)和下短节(11)。胶筒上接头(3)固定在上短节(1)下部，胶筒下接头(8)固定在下短节(11)上部。胶筒(6)的长度为9米，胶筒(6)的外径为138毫米，胶筒(6)的厚度为12毫米。胶筒(6)的两端部为双筒结构，所述的两端双筒结构也就是胶筒(6)两端分成双层。在两端双筒中间分别插入上叠片(5)和下叠片(7)。上叠片(5)和下叠片(7)长度为650毫米。上叠片(5)和下叠片(7)的长度可以不相等。采用胶筒上锁环(4)将胶筒(6)内层固定在上接头(3)内壁；下锁环(9)将胶筒(6)内层固定在下接头(8)内壁。上、下叠片(5)(7)连接胶筒接头(3)(8)的方式与原有技术相同，不详细叙述。阀接头(10)上的进液控制阀可以采用现有技术进液控制阀，或采用本公司申请的专利轴向自锁阀式封隔器中的进液控制阀。
本实用新型研制成功后，已经在12口油井中试用，达到了设计要求。水泥浆进入胶筒(6)，胶筒(6)膨胀与井壁贴附紧密，水泥浆在胶筒(6)内凝固，12口井固井质量全部合格。直接有效封堵井段10.5米。
权利要求1.一种水泥填充式封隔器，主要应用于固井过程中，其特征在于由上短节(1)、中心管(2)、叠片(5)(7)、胶筒(6)、胶筒接头(3)(8)、阀接头(1)、下短节(11)组成，上短节(1)螺纹连接中心管(2)上端，中心管(2)下端连接阀接头(10)和下短节(11)，其特征在于胶筒(6)的长度为2-11米之间，胶筒(6)的外径在100-210毫米之间，胶筒(6)的厚度在5-25毫米之间，胶筒(6)的两端部为双筒结构，双筒结构中间分别有上叠片(5)和下叠片(7)，上叠片(5)和下叠片(7)的长度为550-1000毫米之间。
2.根据权利要求书1所述的水泥填充式封隔器，其特征在于上叠片(5)长度与下叠片(7)长度不相等。
专利摘要本实用新型涉及本实用新型涉及一种水泥填充式封隔器。由上短节、中心管、叠片、胶筒、胶筒接头、阀接头、下短节等组成。特征是胶筒长度为2－11米之间，胶筒外径在100－210毫米之间，胶筒厚度在5－25毫米之间。胶筒的两端部为双筒结构，双筒结构中间分别有上叠片和下叠片。上叠片和下叠片的长度为550－1000毫米之间。采用上、下叠片结构，打破了传统单一叠片的做法。本实用新型的胶筒最大膨胀直径能达到初始胶筒直径的4倍，膨胀后的胶筒与井壁紧密贴附，提高了固井质量。采用长胶筒结构，可以封隔地层，还可以直接封堵11米以内井段。
文档编号E21B33/12GK2816342SQ200520110270
公开日2006年9月13日 申请日期2005年6月20日 优先权日2005年6月20日
发明者王东营, 贺春艳, 杜志刚, 蒋海涛, 王益山 申请人:中国石油天然气集团公司, 华北石油管理局