专利名称：膨胀式裸眼补贴封隔器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于油气田钻井作业中，井下补贴裸眼的封隔 器，是一种膨胀式裸眼补贴封隔器，属于钻井井下工具。
背景技术：
现阶段国内油气井中，深井、复杂井越来越多，使得钻井过程中 发生井漏、井涌等复杂情况越来越频繁。而目前解决的办法是依靠井 控设备在复杂情况下继续钻进，或多下入一层技术套管封隔复杂地 层。这样会增加钻井过程中的风险和成本，或者使井身结构变得更加 复杂，使得可利用的井眼直径越来越小，在深井超深井中，井眼直径 的不断縮小有可能导致无法钻达目的层。最终导致钻速降低，增加钻 井作业时间和钻井风险，降低油气井产量，增加钻井成本。
目前油气田采用的封隔器有机械式、水力式、水力机械式、自封 式等多种形式。这些封隔器的不足之处在于 一是结构复杂，下井后 造成井眼通径变小，其他工具难以通过，下一步钻进作业无法进行。 二是这些封隔器普遍较短，且成本较高不能大量使用，因此在复杂地 层的裸眼中不能达到有效封隔地层的作用。这些缺陷难以克服，有待 进一步改进和创新。
发明内容
本发明的目的是为了使封隔复杂地层后仍保持较大通径，允许钻具 顺利通过封隔器继续钻进，不改变或简化原有的井身结构，以提i兑
高钻速、减少钻井作业时间和钻井成本，特提出一种膨胀式裸眼补贴 封隔器。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案 一种膨胀式裸眼 补贴封隔器，是由本体，外螺纹，内螺纹，自适应橡胶套及上下台肩 组成，其特征是本体用具有高膨胀率的膨胀补贴管，两端加工有适 合高膨胀率膨胀变形的外螺纹和内螺纹，在两端连接膨胀补贴管或串 联多个膨胀式裸眼补贴封隔器；在本体中部加工膨胀补贴管的外表 面，使其壁厚变薄，在能够满足管体强度要求的前提下使嵌入的橡胶 套更厚，提高密封效果；加工本体外表面所形成的上台肩和下台肩能
够在轴向固定橡胶套，并起到保护橡胶套的作用。自适应橡胶套固定
在本体中部，其长度比本体略短，使本体两端各露出100~500mm; 外径比本体大l一20mm;在本体被膨胀时发生挤压变形，能够自适 应井眼形状，充满井眼环空；其长度和厚度可以有效封隔地层。在将 膨胀式裸眼补贴封隔器下入井内预定位置后，使用膨胀工具从内部膨 胀本封隔器，使其内径增大，外表面紧贴于裸眼井壁上，橡胶套受挤 压后有效封隔裸眼井段。
本发明的有益效果是膨胀式裸眼补贴封隔器结构简单，整体壁 厚较薄，经膨胀后增大的内径与上一层套管内径相同，足以使后继施 工的钻具顺利通过，不改变或可以简化原有的井身结构；本封隔器是 利用金属永久塑性变形来达到坐封的目的，没有其他液压或机械机构 辅助，不会发生封隔器意外解封或脱落的情况;本封隔器有效长度(橡 胶长度)较长，在裸眼井段中封隔效果好。另外，本封隔器成本低廉，
施工方便。
图1为本发明膨胀式裸眼补贴封隔器结构示意图。图中l.本体; 2.外螺纹；3.内螺纹；4.自适应橡胶套；5.上台肩；6.下台肩。
图2为本发明膨胀式裸眼补贴封隔器膨胀作业示意图。图中7. 膨胀式裸眼补贴封隔器；8.膨胀工具；9.井眼。
图3为本发明膨胀式裸眼补贴封隔器膨胀后的井身结构示意图。 图中IO.上层套管；ll.膨胀补贴管；12.扩眼井段；13.稳定地层；14. 复杂地层。
具体实施例方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
按照图1所示，膨胀式裸眼补贴封隔器本体1是具有高膨胀率的 膨胀补贴管，两端加工有适合高膨胀率膨胀变形的外螺纹2和内螺纹 3，可以在两端连接膨胀补贴管或串联多个膨胀式裸眼补贴封隔器。 在本体1中部加工膨胀补贴管的外表面，使其壁厚变薄，在能够满足 管体强度要求的前提下能够使嵌入的自适应橡胶套4更厚，提高密封 效果。加工本体外表面所形成的上台肩5和下台肩6能够在轴向固定 橡胶套4，并起到保护橡胶套的作用。自适应橡胶套4固定在本体1 中部，其长度比本体l略短，使本体两端各露出100"500mm;外径 比本体l大l一20mm，其长度和厚度可以有效封隔地层。
使用方法如图2所示，将膨胀式裸眼补贴封隔器下入井内预定位 置后，使用膨胀工具从内部膨胀本封隔器，使其内径增大，外表面紧 贴于裸眼井壁上，橡胶套受挤压后可以自适应井眼形状，充满井眼环 空，有效封隔地层。
其工作状态如图3所示，在需要封隔的地层先扩眼，之后下入膨 胀式裸眼补贴封隔器，并使用膨胀工具进行膨胀，使封隔器贴于裸眼 井壁上，在面对较长的复杂地层时，将膨胀式裸眼补贴封隔器与膨胀 补贴管配合使用，能够有效封隔复杂的裸眼井段，并且保证了封隔器 通径与上层套管通径相同。
这种膨胀式裸眼补贴封隔器的生产方法是在普通车床上对本体 ——高膨胀率补贴管的外表面进行加工至设计尺寸，然后用高精度的 数控管螺纹车床，使用专用刀具分别加工内、外螺纹，最后将橡胶套 固定在本体的设计位置上。
权利要求
1.一种膨胀式裸眼补贴封隔器，是由本体(1)，外螺纹(2)，内螺纹(3)，自适应橡胶套(4)、上台肩(5)及下台肩(6)组成，其特征是本体(1)用具有高膨胀率的膨胀补贴管，两端加工有适合高膨胀率膨胀变形的外螺纹(2)和内螺纹(3)在两端连接膨胀补贴管或串联多个膨胀式裸眼补贴封隔器；在本体(1)中部加工膨胀补贴管的外表，使壁厚较薄，安装较厚的自适应橡胶套(4)；本体(1)外表面的上台肩(5)和下台肩(6)能够在轴向固定橡胶套(4)。
2. 根据权利要求1所述的膨胀式裸眼补贴封隔器，其特征在于 自适应橡胶套(4)固定在本体(1)中部，其长度比本体(1)略短， 使本体两端各露出10O~500mm;其外径比本体(1)大l一20mm; 在本体被膨胀时发生挤压变形，能够自适应井眼形状，充满井眼环空， 其长度和厚度可以有效封隔地层。
全文摘要
本发明涉及一种用于油气井钻井作业井下补贴裸眼的封隔器，是一种膨胀式裸眼补贴封隔器。它能使封隔复杂地层保持较大通径，使后继施工的钻具顺利通过，不改变或简化原有的井身结构。其技术方案是本体用具有高膨胀率的膨胀补贴管，两端加工有适合变形的外螺纹和内螺纹；本体中部壁厚较厚，安装有自适应橡胶套，橡胶套壁厚较厚，提高密封效果；本体外表面加工有上台肩和下台肩，能够在轴向固定橡胶套，起到保护橡胶套的作用。自适应橡胶套固定在本体中部，其长度比本体略短，外径比本体大。本封隔器经膨胀后增大的内径与上一层套管内径相同，后继施工的钻具能顺利通过；能减少施工作业时间和钻井成本，成本低、施工方便，能用于油气田钻井作业中。
文档编号E21B33/12GK101349147SQ20081004606
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月10日 优先权日2008年9月10日
发明者唐兴波, 黔 李, 李林涛 申请人:西南石油大学