申请/专利权人：宝鸡瑞林石油机电设备有限责任公司

申请日：2019-08-06

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN110331957B

主分类号：E21B33/126

分类号：E21B33/126;E21B33/1295

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2019.11.08#实质审查的生效;2019.10.15#公开

摘要：本发明公开了一种多次座封扩张式压裂封隔器，包括上接头、胶筒组件、中心管、胶筒、锥体、卡瓦体、弹簧、固定环、卡瓦座、活塞筒、活塞、挡环以及下接头，所述上接头与下接头套设于中心管两端部，所述胶筒组件、胶筒、锥体、卡瓦体、卡瓦座、活塞筒由上至下套设于中心管上，该封隔器采用颈部卡瓦座支撑，锁块锁紧的座封方式，可以实现一趟管柱完成多次压裂重复锚定。胶筒采用钢丝线帘骨架结构，而且胶筒上下两端固定，实现胶筒重复座封。卡瓦座采用了剪销锁紧，锁环固定的方式与中心管连接，防止卡瓦在下井时意外座封，造成封隔器提前座封的问题，而且在多次座封时，也可防止卡瓦意外锚定，保证工具操作的可靠性。

主权项：1.一种多次座封扩张式压裂封隔器，其特征在于，包括上接头1、胶筒组件、中心管4、胶筒5、锥体6、卡瓦体7、弹簧8、固定环9、卡瓦座10、活塞筒11、活塞12、挡环13以及下接头14，所述上接头1与下接头14套设于中心管4两端部，所述胶筒组件、胶筒5、锥体6、卡瓦体7、卡瓦座10、活塞筒11由上至下套设于中心管4上，所述胶筒5一端台阶穿设于胶筒组件与中心管4形成的台阶腔内，其另一端台阶镶嵌于锥体6内，所述锥体6的锥形面镶嵌于卡瓦体7一端的锥形孔内，所述卡瓦体7背离锥体6端部具有环形孔，所述弹簧8设置于环形孔内，所述弹簧8外端通过固定环9固定，所述固定环9一端与卡瓦体7一端连接，其另一端与卡瓦座10一端连接，所述卡瓦座10上端部与卡瓦体7下端部相抵，其下端部穿设于活塞筒11内，且所述卡瓦座10背离卡瓦体7一端通过锁块15与第一销钉16与中心管4连接，所述第一销钉16一端穿过活塞12，所述活塞12设置于活塞筒11与卡瓦体7形成的环形腔内，所述挡环13套设于下接头14一端，且其上端与活塞筒11下端相抵；所述活塞筒11外圆上设有进压孔17，所述进压孔17进压后推动活塞12运动；所述胶筒组件包括胶筒座2与支撑座3，所述胶筒座2与支撑座3顺次套设于中心管4上，所述胶筒座2上端与上接头1下端相抵，所述支撑座3下端与胶筒5一端相抵；所述中心管4上与胶筒5中部对应处设有第一进压防沙通道18，所述中心管4上与卡瓦座10中部对应处设有第二进压防沙通道19；所述支撑座（3）外圆与胶筒（5）连接，其内孔与胶筒（5）上端连接，即胶筒（5）上端穿设于支撑座（3）的内孔内，且其与中心管（4）固定连接。

全文数据：一种多次座封扩张式压裂封隔器技术领域本发明属于井下压裂设备技术领域，具体涉及一种多次座封扩张式压裂封隔器。背景技术在油田使用底封拖动分段压裂技术以及连续油管拖动压裂技术是油田水平井改造的重要技术之一。随着体积压裂以及连续油管压裂工艺的引入以及广泛使用，施工排量、压力不断提高，Y211封隔器存在着操作难度大，解卡困难，座封不可靠等问题。分析原因，主要是上提、下放管柱时，Y211封隔器卡瓦上提解封难度大，同时由于套损井严重，压缩式胶筒座封面积较短，无法达到较大面积的补贴和座封。扩张式K344封隔器在压裂过程中，虽然可以满足大面积的座封，但是无法实现管柱的重复座封和解封。由于管柱在压裂过程中，工具串受下部压力的冲击容易上窜，K344封隔器在结构上没有锚定机构，也无法保证管柱在压裂时能够座封在指定位置。所以无法实现压裂过程。发明内容本发明解决了现有技术的不足，提供一种多次座封扩张式压裂封隔器，满足了座封可靠、重复多次座封、锚定可靠、解封彻底、操作简单的现场需求。本发明所采用的技术方案是：一种多次座封扩张式压裂封隔器，包括上接头、胶筒组件、中心管、胶筒、锥体、卡瓦体、弹簧、固定环、卡瓦座、活塞筒、活塞、挡环以及下接头，所述上接头与下接头套设于中心管两端部，所述胶筒组件、胶筒、锥体、卡瓦体、卡瓦座、活塞筒由上至下套设于中心管上，所述胶筒一端台阶穿设于胶筒组件与中心管形成的台阶腔内，其另一端台阶镶嵌于锥体内，所述锥体的锥形面镶嵌于卡瓦体一端的锥形孔内，所述卡瓦体背离锥体端部具有环形孔，所述弹簧设置于环形孔内，所述弹簧外端通过固定环固定，所述固定环一端与卡瓦体一端连接，其另一端与卡瓦座一端连接，所述卡瓦座上端部与卡瓦体下端部相抵，其下端部穿设于活塞筒内，且所述卡瓦座背离卡瓦体一端通过锁块与第一销钉与中心管连接，所述第一销钉一端穿过活塞，所述活塞设置于活塞筒与卡瓦体形成的环形腔内，所述挡环套设于下接头一端，且其上端与活塞筒下端相抵。优选的，所述胶筒组件包括胶筒座与支撑座，所述胶筒座与支撑座顺次套设于中心管上，所述胶筒座上端与上接头下端相抵，所述支撑座下端与胶筒一端相抵。优选的，所述中心管上与胶筒中部对应处设有第一进压防沙通道，所述中心管上与卡瓦座中部对应处设有第二进压防沙通道。优选的，所述的胶筒采用钢丝线帘骨架结构，所述的胶筒上端台阶固定在中心管上部，其下端通过第二销钉固定在中心管中部，所述的胶筒内孔两端均开设有O型圈槽，所述O型圈槽内装有O型圈。优选的，所述活塞筒下端固定在下接头的台阶上，且所述活塞筒通过挡环对其限位。优选的，所述活塞筒外圆上设有进压孔，所述进压孔进压后推动活塞运动。相较于现有技术，本发明具有的有益效果：1、该封隔器采用颈部卡瓦体支撑，卡瓦座采用锁块锁紧、第一销钉固定结合的锚定方式，可以实现一趟管柱完成多次压裂重复锚定。2、胶筒采用钢丝线帘骨架结构，而且胶筒上下两端固定，实现胶筒重复座封。3、设置第一进压防沙通道与第二进压防沙通道，打破了常规的进压孔，第一进压防沙通道防止压裂沙进入中心管与胶筒环空腔内，进而影响胶筒解封，同时，防止压裂沙堵塞进压孔，造成压力无法进入中心管与胶筒之间，进而使胶筒无法座封。第二进压防沙通道，防着压裂沙通过中心管进入卡瓦座内，造成卡瓦座无法解卡回收，同时，防止压裂沙堵塞进压孔，进而造成卡瓦无法锚定座封4、卡瓦座采用了剪销锁紧，锁环固定的方式与中心管连接，防止卡瓦在下井时意外座封，造成封隔器提前座封的问题。5、该封隔器解封结构采用活塞筒上设计进压孔结构。解封时，油管泄压或者套管外压力大于油管压力时，压力通过活塞筒上的进压孔进入推动活塞运动，而且防止锁块移除卡瓦锚定。附图说明图1是本发明结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。一种多次座封扩张式压裂封隔器，请参阅图1，整体采用优化简洁的结构，包括上接头1、胶筒组件、中心管4、胶筒5、锥体6、卡瓦体7、弹簧8、固定环9、卡瓦座10、活塞筒11、活塞12、挡环13以及下接头14，所述上接头1与下接头14套设于中心管4两端部，即所述中心管4两端分别与上接头1与下接头14连接，所述胶筒组件、胶筒5、锥体6、卡瓦体7、卡瓦座10、活塞筒11由上至下套设于中心管4上，所述胶筒5一端台阶穿设于胶筒组件与中心管4形成的台阶腔内，其另一端台阶镶嵌于锥体6内，所述锥体6的锥形面镶嵌于卡瓦体7一端的锥形孔内，卡瓦体7对该封隔器的颈部进行支撑，实现一趟管柱完成多次压裂重复锚定，所述卡瓦体7背离锥体6端部具有环形孔，所述弹簧8设置于环形孔内，所述弹簧8外端通过固定环9固定，所述固定环9一端与卡瓦体7一端连接，其另一端与卡瓦座10一端连接，所述卡瓦座10上端部与卡瓦体7下端部相抵，其下端部穿设于活塞筒11内，且所述卡瓦座10背离卡瓦体7一端通过锁块15与第一销钉16与中心管4连接，所述第一销钉16一端穿过活塞12，卡瓦座10采用了锁块15锁紧，第一销钉16固定结合的锚定方式与中心管4连接，防止卡瓦座10在下井时意外座封，造成封隔器提前座封的问题，实现一趟管柱完成多次压裂重复锚定，所述活塞12设置于活塞筒11与卡瓦体10形成的环形腔内，所述挡环13套设于下接头14一端，且其上端与活塞筒11下端相抵。请继续参阅图1，为了进一步实现胶筒5重复座封，所述胶筒组件包括胶筒座2与支撑座3，所述胶筒座2与支撑座3顺次套设于中心管4上，所述胶筒座2上端与上接头1下端相抵，所述支撑座3下端与胶筒5一端相抵。所述的支撑套3外圆与胶筒5连接，其内孔与胶筒5上端连接，即胶筒5上端穿设于支撑套3的内孔内，且其与中心管4固定连接。请继续参阅图1，为了防止胶筒5与卡瓦座10无法顺利解封。所述中心管4上与胶筒5中部对应处设有第一进压防沙通道18，所述中心管4上与卡瓦座10中部对应处设有第二进压防沙通道19。第一进压防沙通道18与第二进压防沙通道19的设置打破了常规的进压孔的设置方式，其中第一进压防沙通道18防止压裂沙进入中心管与胶筒5环空腔内，进而影响胶筒5解封，同时，防止压裂沙堵塞进压孔，造成压力无法进入中心管4与胶筒5之间，进而使胶筒5无法解封。第二进压防沙通道19，防着压裂沙通过中心管4进入卡瓦座10内，造成卡瓦座10无法解卡回收，同时，防止压裂沙堵塞进压孔，进而造成卡瓦座10无法锚定座封。请继续参阅图1，为了进一步实现胶筒5重复座封，胶筒5采用钢丝线帘骨架结构，所述的胶筒5上端台阶固定在中心管4上部，其下端通过第二销钉20固定在中心管4中部，所述的胶筒5内孔两端均开设有O型圈槽21，所述O型圈槽21内装有O型圈22。请继续参阅图1，为了实现对活塞筒11的限位，所述活塞筒11下端固定在下接头14的台阶上，挡环13套设在下接头14上，其一端与活塞筒11一端相抵，实现挡环13对活塞筒11的限位。请继续参阅图1，为了防止锁块15移除卡瓦座10锚定，所述活塞筒11外圆上设有进压孔17，所述进压孔17进压后推动活塞12运动，具体的原理是：解封时，油管泄压或者套管外压力大于油管压力时，压力通过活塞筒11上的进压孔17进入推动活塞12运动，进而防止防止锁块15移除卡瓦座10锚定。该封隔器的工作原理：中心管上4具有第一进压防沙通道18，当该封隔器连接在管柱上使用时，中心管4内的压力高于油套环空压力时，则胶筒5被胀大与套管内径接触，起封隔油套环空的作用；卡瓦体7伸出锚定在套管内壁上，控制管柱不能下行。当中心管4内压力低于油套环空压力时，胶筒5回收解封，卡瓦体7回收，上提管柱时可使卡瓦体7强制回收。上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

权利要求：1.一种多次座封扩张式压裂封隔器，其特征在于，包括上接头1、胶筒组件、中心管4、胶筒5、锥体6、卡瓦体7、弹簧8、固定环9、卡瓦座10、活塞筒11、活塞12、挡环13以及下接头14，所述上接头1与下接头14套设于中心管4两端部，所述胶筒组件、胶筒5、锥体6、卡瓦体7、卡瓦座10、活塞筒11由上至下套设于中心管4上，所述胶筒5一端台阶穿设于胶筒组件与中心管4形成的台阶腔内，其另一端台阶镶嵌于锥体6内，所述锥体6的锥形面镶嵌于卡瓦体7一端的锥形孔内，所述卡瓦体7背离锥体6端部具有环形孔，所述弹簧8设置于环形孔内，所述弹簧8外端通过固定环9固定，所述固定环9一端与卡瓦体7一端连接，其另一端与卡瓦座10一端连接，所述卡瓦座10上端部与卡瓦体7下端部相抵，其下端部穿设于活塞筒11内，且所述卡瓦座10背离卡瓦体7一端通过锁块15与第一销钉16与中心管4连接，所述第一销钉16一端穿过活塞12，所述活塞12设置于活塞筒11与卡瓦体10形成的环形腔内，所述挡环13套设于下接头14一端，且其上端与活塞筒11下端相抵。2.根据权利要求1所述的一种多次座封扩张式压裂封隔器，其特征在于，所述胶筒组件包括胶筒座2与支撑座3，所述胶筒座2与支撑座3顺次套设于中心管4上，所述胶筒座2上端与上接头1下端相抵，所述支撑座3下端与胶筒5一端相抵。3.根据权利要求2所述的一种多次座封扩张式压裂封隔器，其特征在于，所述中心管4上与胶筒5中部对应处设有第一进压防沙通道18，所述中心管4上与卡瓦座10中部对应处设有第二进压防沙通道19。4.根据权利要求3所述的一种多次座封扩张式压裂封隔器，其特征在于，所述的胶筒5采用钢丝线帘骨架结构，所述的胶筒5上端台阶固定在中心管4上部，其下端通过第二销钉20固定在中心管4中部，所述的胶筒5内孔两端均开设有O型圈槽21，所述O型圈槽21内装有O型圈22。5.根据权利要求4所述的一种多次座封扩张式压裂封隔器，其特征在于，所述活塞筒11下端固定在下接头14的台阶上，且所述活塞筒11通过挡环13对其限位。6.根据权利要求5所述的一种多次座封扩张式压裂封隔器，其特点在于：所述活塞筒11外圆上设有进压孔17，所述进压孔17进压后推动活塞12运动。

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