本实用新型涉及完井技术及设备领域,特别是涉及一种封隔器。
背景技术:
封隔器是用于封堵井内环空的重要工具,例如可用于裸井酸压等过程中。
然而,现有技术中的封隔器通常需要通过复杂的控制手段来实现坐封和解封的动作,这导致了封隔器的坐封和解封较为困难,并且容易受到环境影响而失败。尤其是,如果封隔器的解封失败了,就需要通过更为复杂的后续操作将封隔器打捞出来或者破坏掉,这会严重地增大井下作业的成本。
因此,需要一种能够方便地坐封和解封的封隔器。
技术实现要素:
针对上述问题,本实用新型提出了一种封隔器,这种封隔器能够方便地坐封和解封。
根据本实用新型,提出了一种封隔器,其包括:内管,以及套设在所述内管的外侧的外管,其中,在所述内管的侧壁上构造有贯穿所述侧壁的入流孔和出流孔,所述入流孔和出流孔间隔开并与所述内管和外管之间的封隔间隙相连通,所述外管在处于所述入流孔和出流孔之间的部分上构造有弹性套筒部,所述出流孔构造成能根据需要而与所述封隔间隙连通或间隔开。
通过这种封隔器,能够在坐封的过程中,使出流孔与封隔间隙隔开,此时向内管的内部注入高压流体,能够使封隔间隙内充满流体并使弹性套筒部在流体的压力作用下径向向外胀开并与井壁接合,以此来实现坐封。另外,还能在解封的时候使出流孔与封隔间隙相连通,使得封隔间隙内的高压流体能够流回到内管的内部,由此来卸去封隔间隙内的压力,允许弹性套筒部离开井壁,以此来实现解封。因此,这种封隔器能够通过增压以及使出流孔与封隔间隙连通的简单动作和步骤而工作,操作方便,利于控制。由此能有效地提高井下作业的效率和成功率。
在一个实施例中,内管与外管可拆卸式连接,在所述外管的内表面上构造有密封件,所述密封件构造成能在所述内管与外管相连时处于所述出流孔与所述封隔间隙之间并与所述内管的外表面密封式接触,以将所述出流孔与封隔间隙间隔开,并能在所述内管与外管拆卸开时从所述封隔间隙与出流孔之间移开,以使所述出流孔与封隔间隙相连通。
在一个实施例中,外管与内管通过剪切销钉连接。
在一个实施例中,在所述入流孔与所述封隔间隙之间设置有单向阀,所述单向阀构造成在由所述入流孔向所述封隔间隙内的流体的压力高于预定压力时打开。
在一个实施例中,单向阀套设在所述内管与外管之间,所述内管径向向外延伸有支撑台,所述支撑台延伸至所述单向阀的下游处。
在一个实施例中,外管径向向内延伸至包围所述单向阀的上游侧。
在一个实施例中,弹性套筒部包括由内到外依次套设的变形层、支撑层和接触层,所述变形层和接触层由弹性材料制成,所述支撑层由金属材料制成。
在一个实施例中,在所述弹性套筒部的上游端部外套设有保护套。
在一个实施例中,保护套由钢制成。
在一个实施例中,在所述保护套的外表面上设置有锚定齿。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:能够在坐封的过程中,使出流孔与封隔间隙隔开,此时向内管的内部注入高压流体,能够使封隔间隙内充满流体并使弹性套筒部在流体的压力作用下径向向外胀开并与井壁接合,以此来实现坐封。另外,还能在解封的时候使出流孔与封隔间隙相连通,使得封隔间隙内的高压流体能够流回到内管的内部,由此来卸去封隔间隙内的压力,允许弹性套筒部离开井壁,以此来实现解封。因此,这种封隔器能够通过增压以及使出流孔与封隔间隙连通的简单动作和步骤而工作,操作方便,利于控制。由此能有效地提高井下作业的效率和成功率。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中:
图1是根据本实用新型的封隔器的一个实施例的结构示意图;
图2是图1中的A部的局部放大图;
图3是图1中的B部的局部放大图。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1示意性地显示了根据本实用新型的封隔器1的整体结构。
封隔器1包括内管10和外管20,内管10套设在外管20的内侧。在内管10的侧壁上开设有两个间隔开的通孔,分别为入流孔101(可以从图2中更加清晰地看到)以及出流孔102(可以从图3中更加清晰地看到)。在入流孔101与出流孔102之间的内管10余外管20间隔开以形成封隔间隙30,封隔间隙分别与入流孔101和出流孔102相连通。而在入流孔101与出流孔102之间的与封隔间隙30相对应的区域内,外管20构造有弹性套筒部201,弹性套筒部201可以径向向外变形。
其中,出流孔102与封隔间隙30之间可以根据需要而连通或隔开。也就是说,出流孔102与封隔间隙30并不是始终保持连通的。
例如在下入封隔器1的过程中以及在封隔器1坐封的过程中,出流孔102与封隔间隙30间隔开,并由此而不连通。其中在封隔器1坐封时,向内管10的内腔中充入高压流体,该高压流体能通过入流孔101进入到封隔间隙30内。随着封隔间隙30内的高压流体的增多,与封隔间隙30相对应的弹性套筒部201受压而径向向外膨胀至与井壁相接触、甚至紧密接触,由此能实现封隔器1的坐封。
而在需要封隔器1解封时,可以使出流孔102与封隔间隙30相连通,由此而使封隔间隙30内的高压流体能通过出流孔102流回至内管10中。通过这种方式,将封隔间隙30内的高压流体排出,减小了促使弹性套筒部201径向向外膨胀的压力,从而令弹性套筒部201不再紧密地接触到井壁上,进而实现解封。
由此,封隔器1能够通过简单的结构和动作进行坐封和解封,有利于提高井下作业的成功率和效率。
封隔间隙30与出流孔102之间的连通和分隔可以通过以下方式来实现。
内管10与外管20通过剪切销钉40连接在一起。在连接的情况下(即,将封隔器1下入井内时以及封隔器1坐封时),如图3所示的那样,封隔间隙30与出流孔102通过密封件202分隔开。密封件202设置在外管20的内表面与内管10的外表面之间、与外管20固定连接,并与外管20的内表面和内管10的外表面密封式接触。由于弹性套筒部201与井壁紧密地接触,因此在摩擦力的作用下,外管20能够相对于井壁固定。
而在需要使封隔器1解封时,可以通过上提内管10而在内管10与外管20之间产生相对运动并错位的趋势,这一趋势会导致剪切销钉40剪断。此时,继续上提内管10,可以使内管10相对于外管20向上移动至出流孔102移动越过密封件202。此时,在出流孔102与封隔间隙30之间将不再存在阻隔,出流孔102与封隔间隙30连通。
另外,还可以优选地,在内管10与外管20之间套设单向阀50,单向阀50位于入流孔101与封隔间隙30之间,并构造成在入流孔101处的流体压力达到预定压力值的时候,才允许流体经入流孔101进入到封隔间隙30内。在这种情况下,更有利于控制封隔器1的坐封,能够避免封隔器1在未达到预定的封隔位置的情况下或其他非预期的情况下提前坐封。
如图2所示,单向阀50包括阀体和弹簧,阀体位于弹簧的上游处并与内管10的外表面和外管20的内表面相配合,以防止流体能够轻易地流过阀体、外管与内管之间。例如,可以令外管20径向向内延伸至阀体的上游处,在阀体的上表面与外管20之间设置密封垫。另外,还可以在阀体的内表面与内管10的外表面之间设置相应的密封垫。
另外优选地,内管10径向向外延伸形成处于阀体(单向阀)下游处的支撑台103。由此,在上提内管10的时候,支撑台103能承载住单向阀,并由此将单向阀50一起向上提升。此外,在外管延伸到阀体上游处的情况下,还能由此而一起上提外管20。通过这种结构和方式,能够方便地回收封隔器1。
另外,由于外管20受到上提的力,因此还能强制性地令弹性套筒部201舒张开,从而弹性套筒部201在径向上回缩。这样一来,更加有利于封隔器1顺畅的回收,并能避免弹性套筒部201由于非预期地剐蹭井壁而破损。
优选地,弹性套筒部201可以构造成沿径向向外的方向依次设置有变形层、支撑层和接触层。变形层和接触层均由橡胶制成,以具备一定的弹性和柔性,优选地,接触层的橡胶硬度较高,以防止其轻易地被井壁划伤。支撑层优选地由金属材料制成,例如可以由钢板或钢片制成,从而可以具有一定的变形能力和支撑能力。
还可以在弹性套筒部201的端部外套设保护套60,保护套60可以大体呈碗状,以避免支撑层在此处发生急剧的弯曲,影响风格效果,并能够对弹性套筒部201的端部起到一定的保护作用,防止该端部破损。保护套60优选为柔性钢碗。例如,可以在弹性套筒部201的上游端部处设置保护套60,从而能在封隔器下游处压力较大的情况下,保护弹性套筒部201。
另外,还可以在保护套60的外部设置锚定齿。在封隔器1坐封的时候,锚定齿可以与井壁接触以增大封隔器的锚定力,确保封隔器不会移位。
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述,但在不脱离本实用新型的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。