开缝2-1进入上接头I本体内部的用于进液的环形凹槽1-1，再进入上接头I的本体内部，最后进入中心管3与密封胶筒4之间的密封腔内，在液力作用下密封胶筒4膨胀，紧贴并锚定于井筒内壁，从而密封环形空间，封隔器可随压裂施工进行，可持续进液。当施工完成后，管柱泄压，密封腔内液体依次通过上接头I中用于进液的轴向进液孔1-2，环形凹槽1-1，以及防砂网2的开缝2-1中，进入到中心管3内，密封胶筒4回缩，封隔器解封，可进行下步施工。
[0052]具体地，本实用新型实施例选择51/2"套管内压裂用密封段700_的压裂封隔器，封隔器最大外径108mm，内通径46mm，密封胶筒4最大外径107mm,密封长度700mm，密封胶筒4两端裸露钢带80mm，启动压力0.5_lMPa，耐温150°C，耐压80MPa，连接螺纹为27/8〃EUE0
[0053]具体地，本实用新型实施例提供的压裂封隔器，其密封胶筒4材质可由35CrMo或42CrMo金属与丁腈或氢化丁腈橡胶组成。如附图2所示，密封胶筒4包括:2个胶筒接头7、2个压帽8、2个锁环9、2个护环10、不锈钢增强骨架11、外胶筒12、内胶筒13。内胶筒13套装于外胶筒12内部，且在内胶筒13与外胶筒12间环形空间中置有不锈钢增强骨架11，为了使内胶筒13与外胶筒12紧密固定在一起，将2个压帽8和2个锁环9分别配合紧压在内胶筒13的上下两端，并分别整体设置在2个胶筒接头7内部。为了避免不锈钢增强骨架11的形变破坏，将2个护环10分别与2个胶筒接头7的端部套装后销钉连接，并与不锈钢增强骨架11紧密接触。
[0054]具体地，本实用新型实施例提供的压裂封隔器，不锈钢增强骨架11由多个长方体形钢片构成，胶筒接头7的端部下方各沿径向向外设置有一个台阶，不锈钢增强骨架11中长方体形钢片成环形排列整齐后的上下两端分别固定在2个台阶上；使不锈钢增强骨架11位于2个台阶之间，从而固定不锈钢增强骨架11的位置，防止窜动。
[0055]具体地，本实用新型实施例提供的压裂封隔器，其2个胶筒接头7的内壁上均设置有内螺纹，分别用于与上接头I和浮动接头5螺纹连接；2个胶筒接头7内部还设置有密封面。胶筒接头7的密封面设置于图2中锁环9的下部，用于内外胶筒锁压(锁环9和胶筒接头7的3道密封槽间为内胶筒)一体后，保证锁压位置密封性，即封隔器进液承压后内外胶筒间不发生液体窜漏。
[0056]具体地，本实用新型实施例提供的压裂封隔器，浮动接头5采用金属材质，其内部设置有2道密封凹槽，密封凹槽内容纳有O形密封圈，使浮动接头5与中心管3紧密结合在一起，防止座封和解封过程中浮动接头5的移动造成窜压而封隔失效。
[0057]具体地，本实用新型实施例提供的压裂封隔器，如附图3所示，中心管3采用金属材质，其上设置有环形凸起限位结构3-1，浮动接头5上设置有环形凹进结构5-1，且环形凹进结构5-1和环形凸起限位结构3-1共同构成浮动接头5的限位机构。环形凹进结构5-1的轴向长度大于环形凸起限位结构3-1的轴向长度，由环形凹进结构5-1与环形凸起限位结构3-1所组成的限位机构的轴向限制长度即为封隔器膨胀后浮动接头的位移距离。更具体地来说，当中心管3上环形凸起结构3-1的最下端到达浮动接头5上环形凹进结构5-1的最上端时，由于环形凸起结构3-1的阻止，浮动接头5不再向上移动；从而在满足大膨胀比的情况下，实现浮动接头5在有限距离内运动，减少密封胶筒4反复座封后因压差作用发生“肩突”造成增强骨架11折断致使压裂封隔器失效的风险。
[0058]具体地，本实用新型实施例提供的压裂封隔器，其上接头I采用35CrMo金属管材，如附图4所示，上接头I内部加工有4-6个用于进液的轴向进液孔1-2、环形凹槽1-1、以及与防砂网2相配合的螺纹，用于螺纹连接防砂网2，防砂网2与上接头I进液孔道处螺纹连接，便于根据现场所用支撑剂粒径调整防砂网2。连接好防砂网2后，中心管3内液体经防砂网2的开缝2-1进入环形凹槽1-1，最后进入上接头I的本体内部。上接头I顶端的外侧加工有螺纹，且与密封胶筒4顶部螺纹连接，使上接头I与密封胶筒4紧密结合在一起。防砂网2为金属管材，防砂网2的外周缘设置有外螺纹，以与上接头I内部螺纹连接。防砂网2下端采用线切割，加工有20-30道宽度为0.10-0.20mm的开缝2-1，用于防砂。防砂网2和上接头I共同构成防砂进液装置，从而避免在中心管3本体上加工进液孔或缝对其伤害，减少压裂施工时中心管3破坏的风险。
[0059]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种压裂封隔器，包括:上接头、防砂网、密封胶筒、中心管、浮动接头、下接头； 所述中心管的两端分别与所述上接头和所述下接头的内壁螺纹连接，所述密封胶筒和所述浮动接头均套装在所述中心管上，且所述密封胶筒的顶部与所述上接头的外壁螺纹连接，底部与所述浮动接头螺纹连接； 所述中心管对应所述浮动接头上端的外壁上设置有环形凸起限位结构，所述浮动接头的内壁上设置有环形凹进结构，所述环形凹进结构与所述环形凸起限位结构构成限位机构，所述限位机构的轴向限制长度为所述压裂封隔器膨胀后所述浮动接头的位移距离； 所述上接头内部沿周缘设置有:环形凹槽、与所述环形凹槽相连通的多个轴向进液孔、以及位于所述环形凹槽上方的防砂网，且所述防砂网上设置有多个宽度为0.1-0.2mm的开缝。2.根据权利要求1所述的压裂封隔器，其特征在于，所述密封胶筒包括:2个胶筒接头、2个压帽、2个锁环、2个护环、不锈钢增强骨架、外胶筒、内胶筒； 所述内胶筒套装在所述中心管上，所述不锈钢增强骨架贴合在所述内胶筒外侧，所述外胶筒紧密套装在所述不锈钢增强骨架中部外侧； 2个所述压帽和2个所述锁环分别配合紧压在所述内胶筒的上下两端，并分别整体设置在2个所述胶筒接头内部； 2个所述护环分别与2个所述胶筒接头的端部套装后销钉连接，并与所述不锈钢增强骨架紧密接触。3.根据权利要求2所述的压裂封隔器，其特征在于，所述内胶筒的端部下方各沿径向向外设置有一个台阶，所述不锈钢增强骨架由多个长方体形钢片构成，所述不锈钢增强骨架中多个长方体形钢片的上下两端分别固定在2个台阶上。4.根据权利要求2所述的压裂封隔器，其特征在于，2个所述胶筒接头的内壁上均设置有内螺纹，分别用于与所述防砂网、所述上接头和所述浮动接头螺纹连接； 2个所述胶筒接头内部还设置有密封面。5.根据权利要求4所述的压裂封隔器，其特征在于，所述浮动接头内设置有2道密封凹槽，所述密封凹槽内容纳有O形密封圈。6.根据权利要求1所述的压裂封隔器，其特征在于，所述防砂网的外周缘设置有外螺纹，以与所述上接头内部螺纹连接。7.根据权利要求6所述的压裂封隔器，其特征在于，所述防砂网上的开缝为纵向长条形，数目为20-30个。8.根据权利要求1-7任一项所述的压裂封隔器，其特征在于，所述压裂封隔器的最大外径为108mm，内通径为46mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种压裂封隔器，属于化工机械领域。该压裂封隔器包括上接头、防砂网、密封胶筒、中心管、浮动接头、下接头。中心管两端分别与上接头和下接头的内壁螺纹连接，密封胶筒和浮动接头均套装在中心管上，密封胶筒顶部与上接头外壁螺纹连接，底部与浮动接头螺纹连接。中心管外壁上有环形凸起限位结构，浮动接头内壁上有环形凹进结构，以构成限位机构，该限位机构的轴向限制长度为压裂封隔器膨胀后浮动接头的位移距离。上接头内部沿周缘有环形凹槽、多个轴向进液孔、以及具有多个0.1-0.2mm宽度开缝的防砂网。本实用新型的压裂封隔器能实现对不同直径砂粒的阻挡，达到封隔不窜漏、可多次座封解封、可防砂进液的效果。
【IPC分类】E21B33/126
【公开号】CN204941434
【申请号】CN201520638792
【发明人】赵华源, 孙涛, 赵纪民, 贺春艳, 王珍峰, 陈昌杰, 谢海虹
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月21日