[实用新型]可降解封隔器及多级分层压裂管柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气开采中用于多级压裂时分层封层的封隔器工具技术领域，特别涉及一种可降解封隔器及多级分层压裂管柱。

背景技术

在油田的勘探开发过程中，由于油气井经常需要进行分层试油、分层段压裂等施工作业，在分层试油、分层段压裂施工作业中均要采用如封隔器桥塞类的井下工具，特别是在水平井施工作业中，往往需要进行多级封隔器多层段分别压裂，但在实际使用过程中，由于压裂加砂、高压施工产生套变等原因，使得封隔器易发生遇卡和无法提出等事故。造成后续需要进行打捞、钻磨等手段处理措施，不仅提高施工费用，而且使施工工期延长。

为解决此类问题，技术人员提出了使用可降解材料制成的桥塞、封隔器，待施工完后，使其自行降解解除，避免了砂卡等施工风险。其中，已公开专利CN104612624A提供了一种可降解桥塞、定时滑套、分段压裂管柱及地层分段压裂方法；已公开专利CN105672941A提供了一种可降解免钻桥塞压裂工艺；这两件专利公开的可降解封隔器或桥塞均具有桥塞功能，虽然也是通过降解解除，但需要单个逐次下入，尚不能进行一次性下管柱，完成多层段施工。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种解决现有封隔器常常出现的砂卡砂埋管柱的不足及可降解封隔器单个逐次下入等问题的可降解封隔器。

本实用新型的另一目的是提供一种适用于大斜度井、水平井压裂中封隔地层或井筒环空中并能够实现多级压裂时分层封层的多级分层压裂管柱。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种可降解封隔器，包括中心管和自上而下依次套装在所述中心管外侧的可降解锚定机构、可降解胶筒机构、可降解上活塞、可降解下活塞和可降解卡瓦机构；其中，

所述中心管包括连接的上中心管(2)和下中心管(11)；所述下中心管(11)上部侧壁上开设有第二通孔(17)；

所述可降解锚定机构、所述可降解胶筒机构分别与所述中心管之间以存在缝隙的形式套装在所述中心管外侧，使所述可降解锚定机构、所述可降解胶筒机构分别与所述中心管之间形成第一环空空间，所述可降解上活塞侧壁上开设有与所述第一环空空间连通的第一通孔；

所述可降解下活塞上侧内壁向内凹陷形成有环形台阶，使所述可降解下活塞内壁与所述中心管外壁之间形成有第二环空空间，且所述第二环空空间与所述第二通孔形成连通；所述可降解下活塞下侧外壁向内凹陷形成有环形台阶，在所述凹陷部外壁上自上而下加工有多排单向斜齿；

在所述可降解上活塞和所述可降解下活塞的外侧套装有外套，所述外套固定在所述可降解上活塞下侧外壁上；在所述可降解外套底端外侧套装并固定有一可降解止退环，所述可降解止退环底端内壁向内侧延伸形成有环形台阶，所述可降解外套靠近底端内壁向外凸起形成有环形凸台，使所述可降解止退环内侧的环形台阶和所述可降解外套内侧的环形凸台之间形成有一个内设有可降解单面螺纹步进机构的环形凹槽，所述可降解单面螺纹步进机构与所述可降解下活塞外壁上的多排斜齿相互配合且能够进行单向运动，使所述可降解下活塞相对于所述单面螺纹步进机构下行运动至任意位置并锁定。

进一步地，所述可降解锚定机构为活塞式水力锚总成。

进一步地，可降解胶筒机构包括套装在所述上中心管外侧的胶筒中心管以及自上而下套装在所述胶筒中心管外侧的多个胶筒，相邻胶筒之间设置有隔环；所 述胶筒中心管以存在间隙的方式套装在所述上中心管外侧，且所述胶筒中心管上方设有用于上行运动的环空空间。

进一步地，所述可降解卡瓦机构包括自上而下依次套装在所述中心管外侧的锥体、卡瓦、卡瓦支撑套和支撑环；所述锥体其上部套装在所述下活塞底端外壁上并通过紧固螺钉固定在所述下活塞上、下部向内收缩形成与所述卡瓦的上端面相互配合锥面；卡瓦支撑套顶端抵在所述卡瓦的底面上；所述支撑环套装在所述卡瓦支撑套外侧、底端内壁向内侧延伸形成以环形台阶，所述支撑环通过加工在所述环形台阶内壁上的连接内螺纹连接固定在所述下中心管上。

进一步地，位于所述卡瓦外侧侧壁上的卡瓦牙为90°三角牙型；所述卡瓦牙外层包覆有氧化铝层。