[实用新型]组合密封压裂封隔器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油田开发应用的井下工具，特别涉及一种应用于压裂施工的组合密封压裂封隔器。

背景技术

在油田开发过程中，压裂是一种通过改善地层渗透率以达到增产增效目的的措施性工艺技术。压裂的种类繁多，如直井单层压裂、分层压裂，水平井的分段压裂等。无论何种压裂施工，其实质均是通过压开地层，利用压裂砂充填地层裂缝，以改善地层渗透率。随着油田勘探开发技术的发展，压裂施工井深在不断增加。因此，对压裂施工所应用的井下工具而言，必须通过结构性能的提高，满足高温、高压的作业要求，并针对压裂施工的特点，具备一定防砂能力。

目前，压裂施工的主要发展方向为深井直井分层压裂、水平井分段压裂。井深的增加对工具串的性能要求越来越高，分层、分段的数量越大，对工具串的技术的要求也会越高。特别是直井分层压裂施工，施工后需要起出施工管串，该工序极大地增加了对管串的组合技术方式及构成管串工具的技术要求。

通过对以往施工中压裂施工失败原因的分析，可以确认造成施工管串卡阻的主要问题是封隔器。具体因素有二：一是封隔器防砂能力差，在有砂状态下，无法实施封隔器解封；二是封隔器的性能不稳定，在高温、高压的复杂施工条件下，封隔器发生过载失效，甚至解体，无法完成后续动作。因此，提高压裂施工管串性能，研发新型高性能的压裂封隔器，已成为完善分层压裂施工工艺的关键。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于压裂施工、具有较高稳定性和防砂能力的组合密封压裂封隔器。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种组合密封压裂封隔器，包括上接头、中心管、上侧上长压缩胶筒、上侧上隔环、上侧短压缩胶筒、上侧下隔环、上侧下长压缩胶筒、上护腕、扩张胶筒、下护腕、下侧上长压缩胶筒、下侧上隔环、下侧短压缩胶筒、下侧下隔环、下侧下长压缩胶筒以及下接头。中心管的上下两端分别通过螺纹与上接头和下接头相连接，上侧上长压缩胶筒、上侧上隔环、上侧短压缩胶筒、上侧下隔环、上侧下长压缩胶筒、上护腕、扩张胶筒、下护腕、下侧上长压缩胶筒、下侧上隔环、下侧短压缩胶筒、下侧下隔环以及下侧下长压缩胶筒依次从上到下套在中心管的外部，且上侧上长压缩胶筒位于上接头下方，下侧下长压缩胶筒位于下接头上方。上护腕的上端内表面与中心管的外表面相贴合，上护腕的下端套在扩张胶筒上端的外部。下护腕的下端内表面与中心管的外表面相贴合，下护腕的上端套在扩张胶筒下端的外部。在上护腕与中心管的贴合处以及下护腕与中心管的贴合处分别设置有起密封作用的密封胶圈。在中心管靠近扩张胶筒中部处的侧壁上设置有沿轴向延伸的缝形通孔。

当封隔器内部压力大于外部压力，并达到一定差值时，液体经中心管上的缝形通孔进入扩张胶筒，在密封胶圈的密封作用下，扩张胶筒扩张，密封油套环空。当环空下方压力大于上方压力时，在压差的作用下，扩张胶筒上行，压缩其上部的各胶筒，使其沿径向扩张，进一步产生密封油套环空；反之，当环空上方压力大于下方压力时，在压差的作用下，扩张胶筒下行，压缩下部的各胶筒，同样产生进一步的密封油套环空。当封隔器内外压力平衡时，胶筒恢复原形状，封隔器解封。

在上述装置中，缝形通孔的孔型采用轴向割缝型，缝宽一般设置为0.30~0.4mm，以阻止压裂砂进入封隔器内腔。封隔器的坐封、解封均采用液压控制，整体结构上采用无支撑设计，无卡瓦结构。组合胶筒以及无卡瓦结构设计，使封隔器进一步具备了防砂性能。

采用本实用新型的组合密封压裂封隔器，结构简单、性能稳定，具有防砂能力，适用于压裂施工。

附图说明

图1是本实用新型组合密封压裂封隔器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步的详细说明。