[发明专利]灌注封隔器

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻井工程完井作业使用的封隔器，尤其是涉及一种灌注封隔器。

背景技术

国内外的封隔器种类繁多，其中的封隔件多为橡胶制品，通过挤压橡胶封隔件，使其径向尺寸增大，直至紧贴井壁，达到封隔井筒的目的。目前，保护封隔件多采用钢体直径略大于封隔件直径方式，在常规井中使用能够满足作业需要，但在特殊井况中(如定向井、水平井等)使用时，由于连接封隔器的管柱与井壁之间发生较大摩擦，封隔件难以得到有效保护。为保证封隔器坐封后承压高，封隔件外径与井壁内径间隙一般为10～12mm；而在特殊井况下为满足井控要求，需要边下入管柱边环空大排量灌注时，由于封隔件裸露在外，在灌注液体的线速度达到9～12m/s时，封隔件极易被冲蚀，使封隔器损坏，丧失封隔功能，造成完井工程失败，导致作业返工或大修。

发明内容

为了克服现有封隔器在水平井等特殊井况完井作业时，封隔件易被冲蚀损坏的不足，本发明提供一种灌注封隔器。该灌注封隔器通过封隔件保护装置，避免了大排量灌注时将封隔件损坏，降低施工风险，为完井工程提供可靠技术保证。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：灌注封隔器包括上接头、中心管、下接头、封隔总成、坐封总成、解封剪钉、托环，上接头、中心管、下接头由上至下依次固定连接，封隔总成安装在中心管中部，封隔总成上 方的托环与中心管固定连接，坐封总成安装在封隔总成的下方。托环上方的中心管上安装有护套总成，解除约束后的护套总成沿中心管管体向上滑动。护套总成包括保护套、活塞、控制活塞、锁块、剪钉；控制活塞外圆为上大下小阶梯轴，控制活塞下端部位于活塞上端部内孔中，活塞与控制活塞通过径向安装的剪钉固定连接；活塞的下端面与托环上端面之间有间隙；锁块安装在控制活塞下端部的径向锁块槽及对应位置中心管的环形槽内；锁块位于活塞上端部的内孔中；控制活塞与保护套上端固定连接，控制活塞的下端部、活塞、封隔总成位于保护套内。中心管安装护套总成处有径向上传压孔，中心管安装坐封总成处有径向下传压孔。连接活塞与控制活塞的剪钉剪断力小于坐封剪钉的剪断力。封隔总成包括封隔件、隔环、封隔件，且由上至下安装。护套总成沿中心管向上滑动距离等于或大于封隔总成的长度；活塞的下端面与托环上端面之间的间隙大于或等于锁块的高度。中心管的上传压孔位于安装锁块的环形槽处。护套总成的保护套处于非保护状态时，上传压孔位于活塞的上方。

本发明的有益效果是，结构简单合理，易于操作，安全可靠，为完井工程安全提供可靠的技术保证，提高施工作业效率。

附图说明

图1是本发明灌注封隔器结构示意图。

图2是本发明灌注封隔器的保护套脱离封隔件状态示意图。

图3是本发明灌注封隔器的工作状态示意图。

图中：1.上接头，2.中心管，3.控制活塞，4.保护套，5.锁块，6.剪钉，7.活塞，8.托环，9.封隔件，10.隔环，11.上活塞，12.下活塞，13.解封剪钉，14.分瓣爪，15.控制套，16.坐封剪钉，17.下接头，18.上传压孔，19.护套总成，20.封隔总成，21.下传压孔，22.坐封总成。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。

参见附图1，本发明灌注封隔器装配状态的结构示意图。本发明灌注封隔器包括中心管2、上接头1、下接头17、护套总成19、封隔总成20、坐封总成22、解封剪钉13、托环8，上接头1、中心管2、下接头17由上至下依次固定连接；封隔总成20安装在中心管2的中部，封隔总成20通常包括封隔件9、隔环10、封隔件9，且由上至下安装。封隔总成20上方的托环8与中心管2固定连接，通常采用螺纹连接工艺。坐封总成22安装在封隔总成20的下方。

本发明灌注封隔器的托环8上方的中心管2管体上安装有护套总成19，解除约束后的护套总成19沿中心管2管体向上滑动。护套总成19沿中心管2管体向上滑动距离应等于或大于封隔总成20的长度。

护套总成19包括控制活塞3、保护套4、锁块5、剪钉6、活塞7。控制活塞3的外圆为上大下小阶梯轴，控制活塞3下端部位于活塞7上端部内孔中，活塞7与控制活塞3通过径向安装的剪钉6固定连接。连接活塞7与控制活塞3的剪钉6的剪断力小于坐封总成22中的坐封剪钉16的剪断力。