一种液压扩张式裸眼封隔器的制作方法

本发明属于石油固井工具，具体涉及一种液压扩张式裸眼封隔器。

背景技术：

1、裸眼封隔器通常应用于固井、完井、压裂等工艺，主要用于层与层之间的封隔。在实际作业时，裸眼封隔器可与分级注水泥器配合使用，通过分级注水泥器控制裸眼封隔器注液胀封，以封隔漏失层或储层，从而完成顶部注水泥作业。

2、目前，现有的裸眼封隔器主要有胶筒压缩式和胶筒液压扩张式两种。其中，一些液压扩张式裸眼封隔器的胶筒的两端均为固定式结构，这种固定结构在胀封过程中易出现破裂，加工组装及保养实现难度大，应用时易出现过度拉伸而引起密封失效，严重影响了封隔效果。还有一些液压扩张式裸眼封隔器的胶筒一端固定，另一端滑动，并且滑动端处于下部的承载端，这使其在承受上部液柱压力时，易出现滑动复位，引起封隔失效。此外，液压扩张式封隔器的注液通道设置在内管上，封隔器受管内压力影响较大，容易出现提前胀封等问题。

技术实现思路

1、针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种液压扩张式裸眼封隔器，该液压扩张式裸眼封隔器能够有效避免胶筒组件的两端过度扩张而爆破，并且能够防止胶筒逐渐过度变形。

2、为此，根据本发明提供了一种液压扩张式裸眼封隔器，包括：基管；固定连接在所述基管的上端的注液接头，所述注液接头设有沿轴向贯穿的注液孔；套装在所述基管上的胶筒组件，在所述胶筒组件与所述基管的径向之间形成有液体容纳腔；固定连接在所述胶筒组件的上端的浮动接头，在所述浮动接头与所述基管的径向之间形成有缝隙流道，所述液体容纳腔通过所述缝隙流道与所述注液孔连通；以及用于轴向限定所述胶筒组件的固定接头，所述固定接头固定套装在所述基管上；其中，来自上部管柱的膨胀液能够通过所述注液孔和所述缝隙流道进入所述液体容纳腔，以使所述胶筒组件沿径向膨胀，且所述浮动接头能够适应所述胶筒组件的膨胀而沿轴向向下运动。

3、在一个实施例中，所述胶筒组件包括：骨架套筒；套设在所述骨架套筒的径向内侧的内胶筒；以及形成于所述骨架套筒的外表面上的外胶筒。

4、在一个实施例中，所述骨架套筒的上端通过胶筒上接头与所述浮动接头固定连接，下端通过胶筒下接头与所述固定接头固定连接。

5、在一个实施例中，在所述胶筒上接头与所述浮动接头的连接面之间设有第一密封件，在所述胶筒下接头与所述固定接头的连接面之间设有第二密封件。

6、在一个实施例中，所述外胶筒通过硫化方式与所述骨架套筒形成为一体。

7、在一个实施例中，所述内胶筒的两端设有相对于所述骨架套筒向外伸出的连接部，所述内胶筒两端的连接部分别通过密封机构与所述胶筒上接头和胶筒下接头形成密封。

8、在一个实施例中，所述密封机构构造成包括：形成于所述连接部的外表面上的第一密封面；与所述第一密封面适配的第二密封面，所述第二密封面设置于所述胶筒上接头和胶筒下接头的内表面；以及安装在所述连接部的径向内侧的锁环；其中，所述锁环构造成能够对所述连接部形成径向支撑，以使所述第一密封面与所述第二密封面压紧贴合，并在所述锁环与所述基管之间形成有间隙，所述间隙形成为所述缝隙流道的一部分。

9、在一个实施例中，所述密封机构还包括用于防止所述锁环回退的限位件，所述限位件固定连接在所述胶筒上接头和胶筒下接头的内壁。

10、在一个实施例中，在所述基管与所述固定接头的连接面之间设有第三密封件。

11、在一个实施例中，所述固定接头的外表面设有多个周向均布的扶正肋，在相邻的所述扶正肋之间设有过流槽。

12、在一个实施例中，所述注液接头的下端设有沿轴向向外的筒状延伸部，所述筒状延伸部处于所述注液孔的径向外侧，所述浮动接头与所述筒状延伸部之间形成动密封。

13、与现有技术相比，本申请的优点之处在于：

14、根据本发明的液压扩张式裸眼封隔器的胶筒组件的上端采用浮动接头，这使其承压端形成为浮动式，在液压力的作用下，胶筒组件径向扩张膨胀并带动浮动接头轴向向下移动，有效防止了胶筒组件过度扩张引起爆破，且浮动接头的浮动方向与下套管方向一致，可避免划伤胶筒组件或提前胀封。同时，胶筒组件上端的浮动接头能够随着液柱压力的增大沿轴向继续移动，从而避免胶筒组件过度拉伸导致出现骨架套筒及胶筒断裂，保证胀封后有效封隔漏失层或储层，且提高承受顶部液柱压力，有效防止顶部水泥向漏失层漏失或污染储层。胶筒组件的承载端通过固定接头固定，并通过设置扶正肋而形成过度保护机构。在胀封后，液压扩张式裸眼封隔器承受顶部液柱的压力时，胶筒组件下部的过度保护机构能够防止胶筒组件过度变形出现折弯折断的问题。同时，胶筒组件的下端通过固定接头能够有效防止胶筒组件轴向窜动而引起密封失效。液压扩张式裸眼封隔器与分级注水泥器集成连接使用，其内部不设阀机构，简化机构，降低了加工成本，显著提高了密封可靠性，且其注液通道通过分级注水泥器控制开启及关闭，不受管内压力影响，能够有效避免提前胀封或胀封不充分。

技术特征：

1.一种液压扩张式裸眼封隔器，包括：

2.根据权利要求1所述的液压扩张式裸眼封隔器，其特征在于，所述胶筒组件(200)包括：

3.根据权利要求2所述的液压扩张式裸眼封隔器，其特征在于，所述骨架套筒(220)的上端通过胶筒上接头(242)与所述浮动接头(130)固定连接，下端通过胶筒下接头(243)与所述固定接头(140)固定连接。

4.根据权利要求3所述的液压扩张式裸眼封隔器，其特征在于，在所述胶筒上接头(242)与所述浮动接头(130)的连接面之间设有第一密封件(131)，在所述胶筒下接头(243)与所述固定接头(140)的连接面之间设有第二密封件(141)。

5.根据权利要求2到4中任一项所述的液压扩张式裸眼封隔器，其特征在于，所述外胶筒(240)通过硫化方式与所述骨架套筒(220)形成为一体。

6.根据权利要求3或4所述的液压扩张式裸眼封隔器，其特征在于，所述内胶筒(230)的两端设有相对于所述骨架套筒(220)向外伸出的连接部(231)，所述内胶筒(230)两端的连接部(231)分别通过密封机构(300)与所述胶筒上接头(242)和胶筒下接头(243)形成密封。

7.根据权利要求6所述的液压扩张式裸眼封隔器，其特征在于，所述密封机构(300)构造成包括：

8.根据权利要求7所述的液压扩张式裸眼封隔器，其特征在于，所述密封机构还包括用于防止所述锁环(260)回退的限位件(270)，所述限位件(270)固定连接在所述胶筒上接头(242)和胶筒下接头(243)的内壁。

9.根据权利要求1所述的液压扩张式裸眼封隔器，其特征在于，在所述基管(120)与所述固定接头(140)的连接面之间设有第三密封件(121)。

10.根据权利要求1或9所述的液压扩张式裸眼封隔器，其特征在于，所述固定接头(140)的外表面设有多个周向均布的扶正肋(150)，在相邻的所述扶正肋(150)之间设有过流槽(151)。

11.根据权利要求1所述的液压扩张式裸眼封隔器，其特征在于，所述注液接头(110)的下端设有沿轴向向外的筒状延伸部(112)，所述筒状延伸部(112)处于所述注液孔(113)的径向外侧，所述浮动接头(130)与所述筒状延伸部(112)之间形成动密封。

技术总结
本发明提供了一种液压扩张式裸眼封隔器，包括：基管；固定连接在所述基管的上端的注液接头，所述注液接头设有沿轴向贯穿的注液孔；套装在所述基管上的胶筒组件，在所述胶筒组件与所述基管的径向之间形成有液体容纳腔；固定连接在所述胶筒组件的上端的浮动接头，在所述浮动接头与所述基管的径向之间形成有缝隙流道，所述液体容纳腔通过所述缝隙流道与所述注液孔连通；以及用于轴向限定所述胶筒组件的固定接头，所述固定接头固定套装在所述基管上；其中，来自上部管柱的膨胀液能够通过所述注液孔和所述缝隙流道进入所述液体容纳腔，以使所述胶筒组件沿径向膨胀，且所述浮动接头能够适应所述胶筒组件的膨胀而沿轴向向下运动。

技术研发人员：秦金立,郭朝辉,王建全,陈志峰,刘明,张国亮,王涛
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6