专利名称：扩张式封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种扩张式封隔器，属于石油井下工具技术领域。
背景技术：
目前，国内油田分层注水采用Y341可洗井封隔器实现封隔层位目的，基本可以满足四层以内分注注水技术要求。但随着油田开发深入，为了进一歩提高纵向各个小层水驱动用程度，需要进行多级分注。对于逐年增多的定向井、深井和复杂井型来说，采用Y341可洗井封隔器进行多级分层注水作业会大大增加后期起钻的解封力，检串作业前胶筒无法实现回弹，只有上提管柱的负荷カ达到多个封隔器解封力之和时才能解封，这种解封器的分注有效期短，后期作业风险大。采用目前的常规K344封隔器也不能解决分注有效期短等问 题，国内外资料表面，常规K344封隔器坐封且中心管泄压后，胶筒自动回弹，而受注水井停注、反洗井和注水等不同エ况的影响，胶筒会反复多次工作，致使密封有效期缩短，不能实现精细分层。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种扩张式封隔器，其承压性能好，可实现封隔器套管环空加压解封，有效保证施工作业的成功率。本实用新型的具体技术方案如下上接头下部内螺纹连接中心管，外螺纹连接设有环空打压径向孔的上连接套，连接面处设有密封圏。上工作筒呈阶梯圆筒形，其设有上流通孔和下流通孔的第一阶面内壁套装中心管，外壁套装密封活塞。第二阶面外螺纹连接上连接套，内螺纹连接上硫化接头。第三阶面内壁套装扩张胶筒。密封活塞内壁上设有能连通上流通孔和下流通孔的环形凹槽，密封活塞设在上连接套和上工作筒之间，连接面间设有密封圈，密封活塞内壁凸肩于上工作筒上方贴附中心管，中心管设有径向压カ平衡孔、解封导压孔和坐封导压孔。扩张胶筒上端内壁硫化连接上硫化接头，下端内壁硫化连接下硫化接头，且三者内壁均贴附中心管，扩张胶筒下端套装在下工作筒内。下工作筒内壁凸肩螺纹连接下硫化接头，内壁下端套装下接头，且连接面设有圈密封。下接头内壁螺纹连接中心管。在下工作筒内壁凸肩、下接头和中心管形成的空间内，由外向内依次套装调压螺母、护套和密封套。本实用新型采用橡胶单向密封坐封导压孔结构，能保证封隔器坐封后中心管泄压，封隔器不解封，实现长效分层注水目的。与常规K344封隔器不同，解封时需要套管环空加压，封隔器胶筒回弹，能降低多层分注时的起钻风险，減少胶筒的疲劳损坏，大幅提高分层注水的开发效果。
图I和2为扩张式封隔器上、下部结构示意图；[0009]图3为扩张式封隔器上部局部结构示意图；图4为扩张式封隔器下部局部结构示意图；图5为扩张式封隔器密封活塞及其内壁环形凹槽示意图。
具体实施方式
实施例參照图I至4对本实用新型的实施例进ー步说明上接头I下部内螺纹连接中心管17，外螺纹连接设有环空打压径向孔12的上连接套3，连接面处设有密封圈2。上工作筒14呈阶梯圆筒形，其设有上流通孔8和下流通孔11 的第一阶面内壁套装中心管17，外壁套装密封活塞5。第二阶面外螺纹连接上连接套3，内螺纹连接上硫化接头15。第三阶面内壁套装扩张胶筒16。密封活塞5内壁上设有能连通上流通孔8和下流通孔11的环形凹槽9，密封活塞5设在上连接套3和上工作筒14之间，连接面处设有密封圈10和硫化胶圈13，密封活塞5内壁凸肩于上工作筒14上方贴附中心管17，中心管17管壁上设有针对密封活塞5的径向压力平衡孔4和解封导压孔7，还设有径向坐封导压孔22。扩张胶筒16上端内壁硫化连接上硫化接头15，下端内壁硫化连接下硫化接头18，且三者内壁均贴附中心管17，扩张胶筒16下端套装在下工作筒19内。下工作筒19内壁凸肩螺纹连接下硫化接头18，内壁下端套装下接头25，且连接面设有圈密封24。下接头25内壁螺纹连接中心管17。在下工作筒19内壁凸肩、下接头25和中心管17形成的空间内，由外向内依次套装调压螺母20、护套23和密封套21。扩张式封隔器主要部件的功能说明如下上连接套3的环空打压孔12作为扩张式封隔器解封、洗井时环空流体的入口。在解封井和洗井过程中，中心管17的解封导压孔7与上工作筒14的上流通孔8和下流通孔11互相连通，实现内外流体连通，平衡封隔器内外压力，达到卸压效果。中心管17的坐封导压孔22作为扩张式封隔器坐封时中心管17内部流体的入口。调压螺母20用以控制橡胶密封套21压缩程度，橡胶密封套21压缩距越大，坐封力需要的油管内坐封压カ越高，3000m以内井的坐封压力，一般情况下调节到12Mpa。上、下硫化接头15和18与扩张胶筒16硫化连接，既能提高扩张胶筒16的密封性能，又能方便与工作筒的刚性螺纹连接。简述新型扩张式封隔器的工作原理I.坐封过程该封隔器是采用胶筒扩张实现坐封功能的新型扩张式封隔器，中心管17管内流体通过其坐封导压孔22进入调压螺母20上端的空间后，沿扩张胶筒17的内壁向上流动，当流体到达上工作筒14的下流通孔11吋，O型密封圈10和硫化胶圈13密封流体出口，使流体在扩张胶筒16内壁逐渐增多，其液压助推扩张胶筒16扩张坐封。坐封过程中流体通过压カ平衡孔4进入密封活塞5上端的环空，为扩张胶筒16提供背压。当油管卸压时，坐封导压孔22再无流体流入，扩张胶筒16内的流体回流至调压螺母20的上端空间，压缩橡胶密封套21，使其径向扩张堵住坐封导压孔22，阻止流体卸压。调压螺母20可通过控制橡胶密封套21的压缩量来调整封隔器的坐封压力。2、解封过程环空流体通过环孔打压孔12进入到密封活塞5下端，液体助推着密封活塞5向上运动，其内壁环形凹槽9同时罩住上工作筒14的上流通孔8和下流通孔11，使两孔相互连通，使得封隔器内外压カ平衡，扩张胶筒16在弾性作用下收回，实现封隔器卸压解封。3、反洗井过程解封条件下可实现反洗井循环过程 。
权利要求1. 一种扩张式封隔器,其特征在于上接头(I)下部内螺纹连接中心管(17)，外螺纹连接设有环空打压径向孔(12)的上连接套(3)，连接面处设有密封圈(2);上工作筒(14)呈阶梯圆筒形，其设有上流通孔(8)和下流通孔(11)的第一阶面内壁套装中心管(17)，外壁套装密封活塞(5);第二阶面外螺纹连接上连接套(3)，内螺纹连接上硫化接头(15);第三阶面内壁套装扩张胶筒(16);密封活塞(5)内壁上设有能连通上流通孔⑶和下流通孔(11)的环形凹槽(9)，密封活塞(5)设在上连接套(3)和上工作筒(14)之间，连接面间设有密封圈(10和13)，密封活塞(5)内壁凸肩于上工作筒(14)上方贴附中心管(17)，中心管(17)设有径向压カ平衡孔(4)、解封导压孔(7)和坐封导压孔(22);扩张胶筒(16)上端内壁硫化连接上硫化接头(15)，下端内壁硫化连接下硫化接头(18)，且三者内壁均贴附中心管(17)，扩张胶筒(16)下端套装在下エ作筒(19)内；下工作筒(19)内壁凸肩螺纹连接下硫化接头(18)，内壁下端套装下接头(25)，且连接面设有圈密封(24);下接头(25)内壁螺纹连接中心管(17);在下工作筒(19)内壁凸肩、下接头(25)和中心管(17)形成的空间内，由外向内依次套装调压螺母(20)、护套(23)和密封套(21)。
专利摘要本实用新型公开了一种扩张式封隔器，是为实现其承压性能好、套管环空加压解封和保证作业成功率的目的而设计的，主要包括连接上、下接头的中心管、连接工作筒的硫化接头、连接上、下硫化接头的扩张胶筒、设在中心管与上工作筒间的密封活塞、设在中心管与下工作筒间的调压螺母、护套和密封套等。本实用新型扩张式封隔器采用橡胶单向密封坐封导压孔结构，能保证封隔器坐封后中心管泄压，封隔器不解封，实现长效分层注水目的。与常规K344封隔器不同，本扩张式封隔器解封时需要套管环空加压，封隔器胶筒回弹，能降低多层分注时的起钻风险，减少胶筒的疲劳损坏，大幅提高分层注水的开发效果。
文档编号E21B33/127GK202531093SQ20122008730
公开日2012年11月14日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者巨亚锋, 曾亚勤, 李楼楼, 杨海恩, 毕福伟, 申晓莉, 罗必林, 郭方元 申请人:中国石油天然气股份有限公司