裸眼水平井大通径压裂封隔器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种裸眼水平井大通径压裂封隔器，其包括上接头和中心管，中心管外部套装有上扶正头、胶筒、压缩缸、平衡缸、外筒和下扶正头，上、下扶正头固接在中心管上，胶筒两端分别对称设有压环和支撑环，压缩缸上端抵压在胶筒下部的支撑环上，下端通过锁块与中心管连接，平衡缸通过剪钉与中心管固接，平衡缸上部抵压在压缩缸下部外侧并压紧锁块实现压缩缸与中心管的固接，平衡缸上部还与中心管上开有的传压孔对应设置，外筒上端螺纹连接在压缩缸外壁上，下端设有锁紧环，锁紧环上形成有内锁扣，中心管上形成有与内锁扣匹配的外锁扣。本实用新型能够快速、持久施工并可实现水平井储层有效封隔，保证水平井分段压裂施工的正常进行。
【专利说明】裸眼水平井大通径压裂封隔器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种封隔器，尤其是一种裸眼水平井大通径压裂封隔器。
【背景技术】
[0002]裸眼水平井分段压裂技术可以对储层进行分段压裂改造，提高水平段的整体渗流能力，目前已经成为低渗透气藏开发的有力手段，是水平井开发不可缺少的工艺技术。裸眼封隔器是裸眼水平井分段压裂改造技术中的重要工具之一，主要起封隔裸眼各储层的作用。在进行储层改造时，按照地质要求使用裸眼封隔器将储层分为若干段，在需要改造的位置下入滑套(投球滑套或者可开关滑套)，并在滑套上下位置下入封隔器。工具下至设计位置后，投座封球座封封隔器即可进行改造施工。
[0003]现有裸眼封隔器主要有两种类型，一种是扩张式封隔器，工作原理是管内打压胶筒膨胀实现坐封。其密封性受内外压差影响较大，承压能力低且下入过程中容易涨封；一种是遇液膨胀封隔器，工作原理是经过油、水或其他液体介质浸泡后发生化学反应自膨胀实现坐封。这种工艺需要长时间自膨胀，施工周期长、工艺复杂，不能满足现场快速施工的要求。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种快速、持久，可实现水平井储层有效封隔的裸眼水平井大通径压裂封隔器。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型包括螺纹连接的上接头和中心管，所述中心管外部还套装有上扶正头、胶筒、压缩缸、平衡缸、外筒和下扶正头，所述上扶正头和下扶正头固接在中心管上，所述胶筒两端分别对称设有压环和支撑环，所述压缩缸上端抵压在胶筒下部的支撑环上，下端通过锁块与中心管连接，所述平衡缸通过剪钉与中心管固接，该平衡缸上部抵压在压缩缸下部外侧并压紧锁块实现压缩缸与中心管的固接，该平衡缸上部还与中心管上开有的传压孔对应设置，所述外筒上端螺纹连接在压缩缸外壁上，下端内壁上形成有一锁环槽，该锁环槽内安装有一锁紧环，所述锁紧环内侧形成有内锁扣，所述中心管位于锁紧环上方的外壁上形成有与锁紧环内锁扣配合使用的外锁扣。
[0006]所述胶筒的内部还设有一胶筒支撑环。
[0007]所述压环、压缩缸和平衡缸上均设有密封槽，密封槽内采用硫化胶圈密封。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009](I)设计有密封槽并采用硫化胶圈密封，保证整体结构的密封性。
[0010](2)平衡缸的设计，保证不打压时始终处于平衡状态。只有在剪断剪钉后锁块被挤出中心管才能推动压缩缸运动，保证了工具在下入过程中不会提前坐封。
[0011](3)设计了锁环锁紧机构，保证胶筒被压缩后不会回缩。
[0012](4)封隔器内通径大，便于后期改造施工。
[0013](5)操作方便，安全可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型裸眼水平井大通径压裂封隔器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]参见图1，本实用新型的裸眼水平井大通径压裂封隔器包括螺纹连接的上接头I和中心管12，所述中心管12外部还套装有上扶正头1、胶筒5、压缩缸7、平衡缸11、外筒8和下扶正头14，所述上扶正头I和下扶正头14固接在中心管12上，所述胶筒5两端分别对称设有压环4和支撑环3，所述压缩缸7上端抵压在胶筒5下部的支撑环3上，下端通过锁块9与中心管12连接，所述平衡缸11通过剪钉10与中心管12固接，该平衡缸11上部抵压在压缩缸7下部外侧并压紧锁块9实现压缩缸7与中心管12的固接，该平衡缸11上部还与中心管12上开有的传压孔对应设置，所述外筒8上端螺纹连接在压缩缸7外壁上，下端内壁上形成有一锁环槽，该锁环槽内安装有一锁紧环13，所述锁紧环13内侧形成有内锁扣，所述中心管12位于锁紧环13上方的外壁上形成有与锁紧环13内锁扣配合使用的外锁扣。
[0016]所述胶筒5的内部还设有一胶筒支撑环6。
[0017]所述压环4、压缩缸7和平衡缸11上均设有密封槽，密封槽内采用硫化胶圈密封。
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明:
[0019]本实用新型提供了一种适用于油气水平井裸眼完井的大通径压裂封隔器，采用先剪断自锁剪钉后推动液缸压缩胶筒并锁定的设计方式。大通径压裂封隔器由中心管、密封结构、自锁结构和锁紧结构组成。其中，中心管12上部与上接头I和上扶正头2固定连接，下部与下扶正头14固定连接，中心管12上还设有传压孔；密封结构由胶筒5、支撑环3、胶筒支撑环6和压环4组成，胶筒5两端分别装有支撑环3和压环4，在胶筒5内还设有胶筒支撑环6 ；自锁结构包括压缩缸7、锁块9、平衡缸11和剪钉10，中心管12和压缩缸7上分别开有定位槽和锁紧槽，并在定位槽和锁紧槽内放置有锁块9，平衡缸11通过剪钉10固定在中心管12上，锁块9通过平衡缸11抵压在压缩缸7外壁上实现压缩缸7与中心管12的锁紧。锁紧结构由外筒8和锁紧环13组成，锁紧环13安装在外筒8的下部锁环槽内，锁紧环13上有内锁扣，中心管12上有外锁扣，锁紧环13上的内锁扣和中心管12上的外锁扣相扣，其中外锁扣位于锁紧环13上方。
[0020]平衡缸11上部和中心管12上的传压孔相连,不打压时处于平衡状态；打压时，液体通过中心管12上的传压孔进入并推动平衡缸11剪断剪钉10向下移动，锁块9失去抵压力被挤出中心管12实现压缩缸7的运动。
[0021]压缩缸7和外筒8螺纹连接，液力作用下压缩缸7能够带动外筒8运动。锁紧环13上的内锁扣和中心管12上的外锁扣相扣实现胶筒锁紧。
[0022]水平井需要完井施工时，将封隔器连接套管按照分段改造要求下入到预定位置。当需要坐封封隔器时，从井口投球将球送至球座位置。在泵压作用下，压力传到中心管12上的传压孔内，液力推动平衡缸11向下运动剪断剪钉10，同时，平衡缸11脱离开压紧锁块9的压缩缸7。锁块9被挤出中心管12实现压缩缸7的运动。压缩缸7和外筒8通过螺纹连接，液力作用下压缩缸7带动外筒8向上运动。锁紧环13上的内锁扣和中心管12上的外锁扣相扣实现封隔器坐封锁紧，防止压缩后的胶筒5回弹。这样各产层之间经过封隔就可以进行分段压裂施工。
[0023]综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。
【权利要求】
1.一种裸眼水平井大通径压裂封隔器，其特征在于:包括螺纹连接的上接头(I)和中心管(12)，所述中心管(12)外部还套装有上扶正头(I)、胶筒(5)、压缩缸(7)、平衡缸(11)、外筒⑶和下扶正头(14)，所述上扶正头⑴和下扶正头(14)固接在中心管(12)上，所述胶筒(5)两端分别对称设有压环(4)和支撑环(3)，所述压缩缸(7)上端抵压在胶筒(5)下部的支撑环(3)上，下端通过锁块(9)与中心管(12)连接，所述平衡缸(11)通过剪钉(10)与中心管(12)固接，该平衡缸(11)上部抵压在压缩缸(7)下部外侧并压紧锁块(9)实现压缩缸(7)与中心管(12)的固接,该平衡缸(11)上部还与中心管(12)上开有的传压孔对应设置，所述外筒(8)上端螺纹连接在压缩缸(7)外壁上，下端内壁上形成有一锁环槽，该锁环槽内安装有一锁紧环(13)，所述锁紧环(13)内侧形成有内锁扣，所述中心管(12)位于锁紧环(13)上方的外壁上形成有与锁紧环(13)内锁扣配合使用的外锁扣。
2.按照权利要求1所述的裸眼水平井大通径压裂封隔器，其特征在于:所述胶筒(5)的内部还设有一胶筒支撑环(6)。
3.按照权利要求1和2中任一项所述的裸眼水平井大通径压裂封隔器，其特征在于:所述压环(4)、压缩缸(7)和平衡缸(11)上均设有密封槽，密封槽内采用硫化胶圈密封。
【文档编号】E21B33/126GK204024577SQ201420506027
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】程智远, 徐玉龙, 刘志斌, 张鹏, 胳劲羽, 周后俊, 韩永見 申请人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司