[实用新型]复合材料快速可钻封隔器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油、天然气完井技术领域，特别是涉及一种复合材料快速可钻封隔器。

背景技术

在公知的非常规油气田开发中，随着深井、复杂井钻采开发的增多，尤其是完井工艺的不断革新，对完井工具的各项功能提出了更高的要求。油田采油完井作业中，为了保证压裂效果，需要在储层段进行分段压裂，复合材料快速可钻封隔器作为压裂时的临时封堵，起到隔离储层的作用，同时在压裂结束后可实现快速磨铣。目前，完井作业中使用的可钻封隔器主要以金属材料为主，在大斜度井、分支井、水平井中钻铣困难。

桥塞锚定机构是水平井压裂桥塞的一个锁紧机构，主要起锚定封隔器和固定完井管柱的作用。目前，桥塞全部安装有金属材料的锚定机构是通过锁紧环锁紧，上述结构不仅增加了留在井底的工具部件，而且还增加了后期磨铣时间，进而影响了深井、复杂井钻采开发作业效率。

座封机构是在水平井压裂作业中将封隔器送入及分离的装置，并在封隔器座封后，随服务工具一同起出井底。现有技术中的座封机构包括剪切销钉式，螺栓连接式和剪切环式等分离装置，经调研发现，它们各自均存在不同的技术瓶颈，工具剪切性能不稳定、分离不可靠等缺点。如剪切环式分离装置在剪切环分离时，由于工具安装过程中居中性的影响，无法将剪切环根部剪切干净，容易产生毛刺，导致工具回收困难，进而造成井下事故。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可将剪切环从根部剪切、剪切值稳定、分离动作可靠有效且压裂结束后可实现快速钻铣的复合材料快速可钻封隔器。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

复合材料快速可钻封隔器，包括心轴、设置在心轴上的座封机构、密封机构和锚定机构，所述座封机构包括上套筒、悬挂套、挡环和座封套，所述密封机构包括一组胶筒，所述锚定机构包括上卡瓦、上卡瓦基体、上锥体、下锥体、下卡瓦基体和下卡瓦，所述心轴一端通过固定销钉与上套筒固接，另一端通过固定销钉与下套筒固接，其特征在于：所述上套筒一端加工有斜面，在心轴与悬挂套之间安装有与上套筒斜面相配合的挡环；所述上卡瓦基体和下卡瓦基体的锥度与心轴轴向成20°角，所述上卡瓦和下卡瓦的卡瓦牙型角为105°，其单边角分别为75°和30°；所述上套筒、心轴、座封套、上卡瓦基体、下卡瓦基体和下套筒均采用玻璃钢材料制作，所述上锥体、下锥体和固定销钉采用工程塑料制成。

本实用新型还可以采用如下技术方案：

所述上卡瓦基体、上卡瓦与下卡瓦基体、下卡瓦采用对称布局安装。

所述上卡瓦基体和下卡瓦基体轴向上均制有V形开口槽。

所述上套筒一端加工有45°斜面。

所述上套筒一端部制有便于锁紧的凸台，下套筒端部加工有便于锁紧的凹槽。

所述悬挂套上加工有用于带动挡环沿着上套筒斜面向上运动的剪切环。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型采用上述技术方案，即本封隔器的锚定机构通过卡瓦牙型角和卡瓦片数的独特设计来实现桥塞的锚定和自锁，由于上卡瓦基体、上卡瓦、下卡瓦基体和下卡瓦均采用复合材料固化成型，不仅可减少留在井底的工具部件，而且还便于后期磨铣，缩短磨铣时间，大幅度提高深井、复杂井钻采开发作业效率。由于本封隔器除卡瓦片等部件外全部采用复合材料制成，材料密度低、耐温、耐压性能稳定，破坏后为低密度小直径颗粒物，易于返出，并可减少对储层的污染；压裂结束后可实现快速钻铣，沟通产层。

本封隔器在压裂作业中，座封机构与压裂管柱同时下入，到位后，座封封隔器，并在封隔器座封后，随服务工具一同起出井底。实现了封隔器座封与分离的同步进行，剪切部位从根部剪切，剪切值稳定，分离动作可靠有效，在封隔器座封后，随服务工具一同起出井底，保证完井作业能够顺利进行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型卡瓦牙型角放大示意图；

图3是图1中上卡瓦基体截面图。

图中：1、上套筒；1-1、锁紧凸台；2、心轴；3、固定销钉；4、悬挂套；4-1、剪切环；5、挡环；6、座封套；7A、上卡瓦基体；7B、上卡瓦；8、上锥体；9、长胶筒；10、短胶筒；11、下锥体；12A、下卡瓦基体；12B、下卡瓦；13、支撑套；14、下套筒；14-1、凹槽；15、压裂球；16、V形开口槽。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：