专利名称：井筒环空液压膨胀封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井筒环空液压膨胀封隔器。
背景技术：
目前，封隔器主要有机械压缩式封隔器、液压封隔器、热膨胀封隔器等类型。机械 压缩式封隔器主要是通过机械挤压作用压缩胶筒，使胶简直径变大，密封油管、套管环形空 间。如Y211-115封隔器，其工作原理是封隔器下放到预定位置后，通过上提、下放管柱将 滑环销钉由短轨道换入长轨道，继续下放，锥体撑开卡瓦，卡住套管壁，再下放，剪断销钉， 压缩胶筒，密封油管、套管环形空间，上提管柱直接解封；液压封隔器是通过水力作用推动 套筒/外筒压缩胶筒或直接使胶筒在套管环空内鼓胀，而与套管内壁接触并产生一定接触 压力，密封油管、套管环形空间。如Y344型封隔器、Y441-115丢手封隔器、Y241-100封隔 器、Y241-115自验封封隔器等。热胀式封隔器的工作原理是封隔器膨胀筒内腔充满扩张 剂，3000C以上蒸汽温度下扩张剂汽化升压，高压力使封隔器外壁膨胀，紧贴套管内壁密封 油管、套管环空空间，停注后温度下降，内腔失去支撑，膨胀筒收缩，上提即可解封。目前国内外所发明设计的封隔器主要用于油气开发过程中卡层、卡水、防砂、分层 试油、分层采油、分层注水等井下作业，只有少数应用于钻完井过程中，且几乎所有的封隔 器都是应用于技术套管，用于密封油管、技术套管环形空间或钻杆柱、技术套管环空空间， 套管外封隔器也主要用于技术套管与井眼之间，而用于表层套管与钻杆柱之间环形空间内 的可调密封压力式封隔器尚属于空白。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种液压膨胀封隔器，该封隔器主要适用于轻型钻机不 具备安装常规封井器或钻完井过程中井口没有安装防喷器的浅层低压油气探井及开发井， 主要用于封堵钻杆柱与表层套管环形空间，起到关井及环空憋压的作用。本实用新型所述的井筒环空液压膨胀封隔器由上接头，上挡板，下挡板，封隔器本 体，垫圈，膨胀胶囊，螺栓，下接头，高压注液管，高压管线快速接头，高压注液嘴构成；封隔 器本体为一圆柱体，上接头位于封隔器本体上端，其上设有内螺纹，下接头位于封隔器本体 下端，其上设有外螺纹；膨胀胶囊为一环柱形空囊，套在封隔器本体上，上下配有垫圈，上挡 板位于膨胀胶囊上面，下挡板位于膨胀胶囊下面，分别由螺栓固定在封隔器本体上；高压注 液嘴设在膨胀胶囊上水平面，穿过垫圈和上挡板与高压管线快速接头连接，由高压管线快 速接头与高压注液管连接。在钻完井过程中需要封堵钻杆柱及表层套管环形空间时，将本实用新型封隔器通 过上接头和下接头连接在钻杆柱上，下入表层套管内，通过高压注液管、高压管线快速接头 和高压注液嘴往膨胀胶囊内注液打压，使膨胀胶囊受压膨胀，由于膨胀胶囊上下端面被上 挡板、下挡板用螺栓固定住，因而轴向受压膨胀变形小，膨胀胶囊受压膨胀变形主要发生在 径向、周向上，由于膨胀胶囊与套管内壁、封隔器本体外壁面接触，因此胶囊能有效密封钻杆柱及表层套管环形空间。本实用新型的有益效果是，封隔器尺寸与钻杆柱外径及表层套管内径相吻合，在 浅层低压油气钻完井或煤层气钻完井过程中，在井队没有安装封井器、防喷器，而井内出 现溢流、井涌、井喷等复杂情况下，该封隔器通过高压注液管线对胶囊打压可实现可调式蹩 压，控制胶囊的膨胀性能，可有效封堵钻杆柱与表层套管环形空间，实现关井。在钻完井过 程中对于漏失非常严重的井，在堵漏过程中通过封隔器封堵钻杆柱及表层套管环形空间， 可实现憋压堵漏，使堵漏材料及堵漏泥浆在环空回压的作用下尽可能多地进入漏失地层， 从而加快堵漏速率和提高堵漏效率。该封隔器成本低、工艺简单、操作方便且易于控制，封 堵效率高，在浅层油气探井、开发井及煤层气井钻完井过程中具有良好的应用效果和前景。
图Ia井筒环空液压膨胀封隔器结构示意图；图Ib井筒环空液压膨胀封隔器结构示意图；图2a井筒环空液压膨胀封隔器液压膨胀胶囊示意图；图2b井筒环空液压膨胀封隔器液压膨胀胶囊示意图；图3a井筒环空液压膨胀封隔器胶囊上挡板示意图；图3b井筒环空液压膨胀封隔器胶囊下挡板示意图；其中1.上接头，2.上挡板，3.下挡板，4.封隔器本体，5.垫圈，6.膨胀胶囊，7.螺 栓，8.下接头，9.高压注液管，10.高压管线快速接头，11.高压注液嘴。
具体实施方式
本实用新型所述的井筒环空液压膨胀封隔器由上接头1，上挡板2，下挡板3，封隔 器本体4，垫圈5，膨胀胶囊6，螺栓7，下接头8，高压注液管9，高压管线快速接头10，高压 注液嘴11构成；封隔器本体4为一圆柱体，上接头1位于封隔器本体4上端，其上设有内螺 纹，下接头8位于封隔器本体4下端，其上设有外螺纹；膨胀胶囊6为一环柱形空囊，套在封 隔器本体4上，上下配有垫圈5，上挡板2位于膨胀胶囊6上面，下挡板3位于膨胀胶囊6下 面，分别由螺栓7固定在封隔器本体4上；高压注液嘴11设在膨胀胶囊6上水平面，穿过垫 圈5和上挡板2与高压管线快速接头10连接，由高压管线快速接头10与高压注液管连接。
权利要求一种井筒环空液压膨胀封隔器，由上接头，上挡板，下挡板，封隔器本体，垫圈，膨胀胶囊，螺栓，下接头，高压注液管，高压管线快速接头，高压注液嘴构成；其特征在于封隔器本体为一圆柱体，上接头位于封隔器本体上端，其上设有内螺纹，下接头位于封隔器本体下端，其上设有外螺纹；膨胀胶囊为一环柱形空囊，套在封隔器本体上，上下配有垫圈，上挡板位于膨胀胶囊上面，下挡板位于膨胀胶囊下面，分别由螺栓固定在封隔器本体上；高压注液嘴设在膨胀胶囊上水平面，穿过垫圈和上挡板与高压管线快速接头连接，由高压管线快速接头与高压注液管连接。
专利摘要本实用新型涉及一种井筒环空液压膨胀封隔器；封隔器本体为一圆柱体，上接头位于封隔器本体上端，其上设有内螺纹，下接头位于封隔器本体下端，其上设有外螺纹；膨胀胶囊为一环柱形空囊，套在封隔器本体上，上下配有垫圈，上挡板位于膨胀胶囊上面，下挡板位于膨胀胶囊下面，分别由螺栓固定在封隔器本体上；高压注液嘴设在膨胀胶囊上水平面，穿过垫圈和上挡板与高压管线快速接头连接，由高压管线快速接头与高压注液管连接；该封隔器成本低、工艺简单、操作方便且易于控制，封堵效率高，在浅层油气探井、开发井及煤层气井钻完井过程中具有良好的应用效果和前景。
文档编号E21B33/126GK201738865SQ201020249698
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者孙粉锦, 张义, 张继东, 李五忠, 李安启, 王一兵, 鲍清英, 鲜保安 申请人:中国石油天然气股份有限公司