逐级扩张式封隔器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及油田压裂作业技术领域，是一种逐级扩张式封隔器。


背景技术：

[0002]
水力喷射压裂是目前一种重要的油气井开发方式，集喷砂射孔、压裂和隔离一体化，适用于多种井型的油气井。在进行射孔压裂过程中，需要使用封隔器对多个油气层进行封隔，消除施工层之间的相互干扰和影响，确保压裂砂液走向必定进入施工目的层，提高压裂施工效果。目前，在进行分层压裂作业时，需对不同油气层在由下至上逐级压裂过程中进行座封，无法通过现有封隔器实现逐级座封。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型提供了一种逐级扩张式封隔器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有封隔器无法实现逐级座封的问题。
[0004]
本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种逐级扩张式封隔器包括上接头、中心管、下接头、胶筒装置和滑套，中心管上部外侧固定安装有上接头，中心管下部外侧固定安装有下接头；中心管中部外侧安装有进液能够膨胀的胶筒总成，胶筒总成和中心管之间设有膨胀间隙；下接头上部外侧设有内外管通的进液孔，对应进液孔位置的下接头内侧通过剪钉固定安装有下部径向向内收缩的滑套，滑套上端位于进液孔上方，滑套下端位于进液孔下方，对应滑套下方位置的下接头中部内侧设有扩径环槽；滑套下端距离扩径环槽上端的距离为第一距离，滑套上端与进液孔的距离为第二距离，第一距离大于第二距离。
[0005]
下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：
[0006]
上述滑套可包括封堵套和弹性爪，封堵套上端位于进液孔上方，封堵套下端位于进液孔下方，封堵套的下端沿圆周方向间隔固定安装有弹性爪，每个弹性爪的下端外侧设有限位凸台。
[0007]
上述还可包括o形密封圈，对应进液孔上方位置的滑套与下接头之间设有o形密封圈，对应进液孔下方位置的滑套与下接头之间设有o形密封圈。
[0008]
上述还可包括上固定总成、下浮动总成和限位组件，胶筒总成包括外胶筒、内胶筒和支撑条，中心管中部外侧套装有内胶筒，内胶筒外侧沿圆周均布有至少两个支撑条，支撑条上端与内胶筒上端外侧对应位置固定安装在一起，支撑条下端与内胶筒下端外侧对应位置固定安装在一起，内胶筒中部外侧套装有外胶筒，外胶筒中部内侧与对应位置的支撑条中部外侧均固定安装在一起；内胶筒上端通过上固定总成与上接头固定安装在一起，内胶筒下端固定安装有能沿下接头上部外侧轴向移动的下浮动总成，对应下浮动总成下方位置的下接头中部外侧固定安装有限位组件。
[0009]
上述下浮动总成可包括下胶筒座和浮动套，下接头中部外侧设有上部位于其上方的浮动套，浮动套包括连接部和浮动部，连接部上端外侧与浮动部上端内侧固定安装在一
起；内胶筒下端固定安装有套装在中心管下部外侧的下胶筒座，下胶筒座下端内侧与连接部外侧固定安装在一起；对应进液孔下方位置的下接头上部外侧设有密封环台，对应密封环台上方位置的浮动部上端内侧设有滑动竖槽，下接头上端外侧固定安装有滑动块，滑动块外端位于滑动竖槽内。
[0010]
上述下浮动总成还可包括密封环，下胶筒座与连接部之间上下间隔设有至少一道密封环；下接头与中心管之间上下间隔设有至少一道密封环；密封环台与浮动套之间上下间隔设有至少一道密封环。
[0011]
上述上固定装置可包括上胶筒座，上接头下端外侧固定安装有上胶筒座，上胶筒座下端内侧与内胶筒固定安装在一起。
[0012]
上述限位组件可包括限位挡环和限位螺钉，对应下浮动总成下方位置的下接头中部外侧设有限位挡环，限位挡环通过限位螺钉与下接头固定安装在一起。
[0013]
本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过设置滑套和剪钉，便于投球实现逐级开始座封；通过设置扩径环槽，使下行的滑套下部径向向外扩张，实现憋压球继续下落，具有稳定、高效和便于控制的特点。
附图说明
[0014]
附图1为本实用新型最佳实施例的主视半剖视结构示意图。
[0015]
附图中的编码分别为：1为上接头，2为中心管，3为下接头，4为进液孔，5为扩径环槽，6为封堵套，7为弹性爪，8为外胶筒，9为内胶筒，10为支撑条，11为上胶筒座，12为下胶筒座，13为连接部，14为浮动部，15为滑动块，16为限位挡环，17为限位螺钉，18为剪钉，19为密封环台，20为o形密封圈，21为密封环。
具体实施方式
[0016]
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0017]
在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0018]
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：
[0019]
如附图1所示，该逐级扩张式封隔器包括上接头1、中心管2、下接头3、胶筒装置和滑套，中心管2上部外侧固定安装有上接头1，中心管2下部外侧固定安装有下接头3；中心管2中部外侧安装有进液能够膨胀的胶筒总成，胶筒总成和中心管2之间设有膨胀间隙；下接头3上部外侧设有内外管通的进液孔4，对应进液孔4位置的下接头3内侧通过剪钉18固定安装有下部径向向内收缩的滑套，滑套上端位于进液孔4上方，滑套下端位于进液孔4下方，对应滑套下方位置的下接头3中部内侧设有扩径环槽5；滑套下端距离扩径环槽5上端的距离为第一距离，滑套上端与进液孔4的距离为第二距离，第一距离大于第二距离。根据需求，将多个本实施例上下间隔安装在压裂管柱中，位于下方位置滑套的内径均小于其上方相邻的滑套的内径，位于最下方的本实施例中可不设置滑套；另外，本实用新型新型的胶筒座封原理为现有公知技术，其可与k344型扩张式封隔器的胶筒座封相同。在使用过程，滑套封堵进
液孔4，通过投球剪断剪钉18后滑套下行开启进液孔4，本实用新型内部的液体从进液孔4中流出后使胶筒总成完成座封；通过多次投球，先后投入的憋压球的球径与由下至上的滑套内径相匹配，投入的憋压球使对应位置的滑套上的剪钉18剪断后开启进液孔4，使该位置的本实施例对其所在的产层完成座封，由此通过多次投球，控制产层的逐级射孔压裂；通过第一距离大于第二距离这样的设置，避免滑套下行时其下端已经与扩径环槽5下端面接触，而进液孔4依然被滑套封堵；另外，最先投入本实用新型内的憋压球由于球径小，可直接从上方设置的本实用新型内的滑套中通过，不会剪断该位置的剪钉18，从而只会剪断管柱下部与其相匹配的滑套的剪钉18，即实现逐级座封。
[0020]
可根据实际需要，对上述逐级扩张式封隔器作进一步优化或/和改进：
[0021]
如附图1所示，滑套包括封堵套6和弹性爪7，封堵套6上端位于进液孔4上方，封堵套6下端位于进液孔4下方，封堵套6的下端沿圆周方向间隔固定安装有弹性爪7，每个弹性爪7的下端外侧设有限位凸台。在使用过程中，在剪钉18剪断前，由于限位凸台外侧与下接头3内侧接触，从而使弹性爪7无法径向向外扩张，即滑套下部呈上大下小的圆台形，当剪钉18剪断后，滑套随憋压球下行，当限位凸台进入到扩径环槽5内，弹性爪7径向向外扩张，憋压球从弹性爪7下端滑脱进入下部管串，在扩径环槽5的作用下，扩径环槽5下侧与限位凸台下端接触，避免滑套随憋压球进入下部管串影响后续射孔压裂作业。
[0022]
如附图1所示，还包括o形密封圈20，对应进液孔4上方位置的滑套与下接头3之间设有o形密封圈20，对应进液孔4下方位置的滑套与下接头3之间设有o形密封圈20。在使用过程中，通过设置o形密封圈20，防止投球座封时液体流出本实用新型，造成剪钉18无法剪断。
[0023]
如附图1所示，还包括上固定总成、下浮动总成和限位组件，胶筒总成包括外胶筒8、内胶筒9和支撑条10，中心管2中部外侧套装有内胶筒9，内胶筒9外侧沿圆周均布有至少两个支撑条10，支撑条10上端与内胶筒9上端外侧对应位置固定安装在一起，支撑条10下端与内胶筒9下端外侧对应位置固定安装在一起，内胶筒9中部外侧套装有外胶筒8，外胶筒8中部内侧与对应位置的支撑条10中部外侧均固定安装在一起；内胶筒9上端通过上固定总成与上接头1固定安装在一起，内胶筒9下端固定安装有能沿下接头3上部外侧轴向移动的下浮动总成，对应下浮动总成下方位置的下接头3中部外侧固定安装有限位组件。在使用过程中，通过这样的设置能使下浮动总成相对于下接头3轴向上下移动，从而在液体的作用下推动下浮动总成上行，在胶筒总成上端固定的情况下，下浮动总成上行及膨胀间隙内流入的液体可使支撑条10中部向外凸起，从而实现使本实用新型的座封。
[0024]
如附图1所示，下浮动总成包括下胶筒座12和浮动套，下接头3中部外侧设有上部位于其上方的浮动套，浮动套包括连接部13和浮动部14，连接部13上端外侧与浮动部14上端内侧固定安装在一起；内胶筒9下端固定安装有套装在中心管2下部外侧的下胶筒座12，下胶筒座12下端内侧与连接部13外侧固定安装在一起；对应进液孔4下方位置的下接头3上部外侧设有密封环台19，对应密封环台19上方位置的浮动部14上端内侧设有滑动竖槽，下接头3上端外侧固定安装有滑动块15，滑动块15外端位于滑动竖槽内。在使用过程中，通过这样的设置能使浮动套相对于下接头3轴向上下移动，从而在液体的作用下推动浮动套上行，在胶筒总成上端固定的情况下，浮动套上行及膨胀间隙内流入的液体可使支撑条10中部向外凸起，从而实现使本实用新型的座封；另外，由于设置了密封环台19，从进液孔4流入
浮动套与下接头3之间的液体无法向下流动，只能向上流动，从而液体压力的作用在连接部13下端面，实现浮动套向上移动。
[0025]
如附图1所示，下浮动总成还包括密封环21，下胶筒座12与连接部13之间上下间隔设有至少一道密封环21；下接头3与中心管2之间上下间隔设有至少一道密封环21；密封环台19与浮动套之间上下间隔设有至少一道密封环21。在使用过程中，通过这样的设置，便于保证密封性，使进液孔4内流出的液体能够更好的推动浮动套上行及流入膨胀间隙使内胶筒9膨胀，完成本实用新型的座封。
[0026]
如附图1所示，上固定装置包括上胶筒座11，上接头1下端外侧固定安装有上胶筒座11，上胶筒座11下端内侧与内胶筒9固定安装在一起。在使用过程中，通过这样的设置便于胶筒总成上端固定。
[0027]
如附图1所示，限位组件包括限位挡环16和限位螺钉17，对应下浮动总成下方位置的下接头3中部外侧设有限位挡环16，限位挡环16通过限位螺钉17与下接头3固定安装在一起。在使用过程中，通过这样的设置避免浮动套从下接头3下端滑脱。
[0028]
以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。