过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器，包括中心管、坐封机构和进液机构，通过对进液机构和内置滑套进行特别设计，采用六瓣楔形块嵌入内筒孔槽中形成球座，需要坐封时通过投球使球座与滑套配合，滑套下行、球座扩张，打开进液通道通过液压作用挤压坐封机构实现坐封；当继续施工上层重新投球时，下部封隔器自动解封；从而实现封隔器的逐级坐封、逐级解封等动作，减少了封隔器的坐封次数和承压时间，提高了封隔器的密封效率，降低了封隔器砂卡风险，管柱易起出，确保后期措施顺利进行。

The ball type by packer packer controlled compression.

The utility model discloses a ball type packer releasing compression controlled by packer, packer mechanism comprises a central tube, and a liquid inlet mechanism, through the liquid inlet mechanism and built-in sliding sleeve are specially designed, the formation of six wedge valve seat is embedded in the inner cylinder hole groove, need to sit through the letter the seat and the sliding sleeve ball with slide down, tee expansion, turn into the fluid channel through the hydraulic extrusion packer packer mechanism; when the continued construction of upper re pitching, the lower part of the packer to automatically unlock; in order to achieve sequential packer setting, setting action, reduce the packer the setting times and time pressure, improve the sealing efficiency of packer, reduce packer sand block risk column easily, to ensure that the latter measures smoothly.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油(气)井压裂、酸化施工工艺技术装备
，特别涉及一种过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器。
技术介绍
近年来，机械分层压裂技术已经日趋成熟，在低渗透油气资源开发中取得了良好的效果，封隔器机械分层压裂技术已经成为提高油气田单井产量的主体技术，然而在大量的现场压裂施工过程中，尤其是高温、高压井，封隔器反复坐封、解封，胶筒密封性能降低，导致封隔器密封不严。压裂施工结束后封隔器不解封、砂卡，管柱起出困难，导致后期措施(施工)无法进行，制约了该项技术的进一步发展。针对以上分段压裂技术存在的问题和不足，当前急需提供一种性能稳定、结构合理、能够适应高温高压环境、坐封解封可靠、回收成功率高的油气井压裂封隔器。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种目前封隔器机械分段压裂过程中出现的封隔器不解封、砂卡，管柱起出困难等问题的过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器。为此，本技术技术方案如下：一种过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器，包括中心管、坐封机构和进液机构；具体地，坐封机构，其包括依次套装在中心管外侧的多个胶筒和活塞；进液机构，其包括转换接头、锁环和接触套；接触套上开设有多条防砂割缝，并通过锁环将接触套固定在转换接头上；转换接头上部沿轴向开设有进液通道， 防砂割缝与进液孔相对应；依次螺纹连接的外筒、连接筒和下接头；活塞下部外壁向内凹陷形成有环形台阶，外筒的上端面顶在环形台阶的端面上，转换接头位于外筒、活塞和中心管之间形成的凹槽内并分别与外筒和中心管螺纹连接；以及内置滑套机构，其包括内筒、球座、导向筒、弹簧和端盖，内筒上沿圆周方向开设有六个槽孔，球座由六瓣楔形块构成并分别嵌入内筒的六个槽孔内，导向筒、弹簧和端盖自上而下依次设置在内筒下部内侧，端盖与内筒底端螺纹连接，导向筒顶在球座底端；内筒通过剪切销钉与转换接头固定。进一步地，坐封机构包括依次套装在中心管外侧的上顶环、多个胶筒、下顶环和活塞，在相邻胶筒之间设置有隔环；上顶环与上接头之间螺纹连接，下顶环和活塞之间螺纹连接；其中，上顶环、下顶环和隔环的设置对胶筒起到保护和调节作用。进一步地，下接头上部内壁局部凹陷，使下接头、连接筒和内筒之间形成有用一环形容置空间。进一步地，接触套为自底端向上开设有多条长度小于接触套高度、开口宽度为0.1～0.2mm的防砂割缝，多条防砂割缝沿接触套圆周方向均匀分布；其中，防砂割缝的开口宽度与压裂液中的压裂砂的外径相适应，由于压裂砂外径一般在0.425～0.85mm之间，因此将防砂割缝的开口宽度限制在0.1～0.2mm之间，有效防止压裂砂随压裂液进入进液通道中，造成管柱砂卡，无法顺利解封。进一步地，构成球座的六瓣楔形块底端内侧角加工为斜面，导向筒顶端加工有与楔形块底端斜面相互配合的锥面。进一步地，活塞的内壁和外壁分别与中心管的外壁和外筒的内壁密封贴合；转换接头的内壁和外壁分别与内筒的外壁和连接筒的内壁密封贴合；连接筒的外壁与下接头的内壁密封贴合；中心管和转换接头之间的螺纹连接处分别设置有密封；在外筒和转换接头之间的螺纹连接处、在中心管和转换接头之间的螺纹连接 处分别形成密封；更进一步地，外筒与转换接头之间、连接筒与转换接头之间、下接头与连接筒之间，以及内筒和端盖之间均通过紧固螺钉进行加固。在上接头内壁上设有连接内螺纹，在下接头外壁上设有连接外螺纹在中心管顶端设置有的上接头，上接头与中心管之间螺纹连接；在上接头内壁上设有连接内螺纹。在实际作业时，通过在管柱上连接多组过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器，通过投球实现封隔器的逐级坐封和逐级解封。综上所述，该过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器对进液机构和内置滑套进行特别设计，采用六瓣楔形块嵌入内筒孔槽中形成球座，需要坐封时通过投球使球座与滑套配合，滑套下行、球座扩张，打开进液通道通过液压作用挤压坐封机构实现坐封；当继续施工上层重新投球时，下部封隔器自动解封；从而实现封隔器的逐级坐封、逐级解封等动作，减少了封隔器的坐封次数和承压时间，提高了封隔器的密封效率，降低了封隔器砂卡风险，管柱易起出，确保后期措施顺利进行。附图说明图1为本技术的过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本技术有任何限制。如图1所示，该过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器包括中心管5、坐封机构、进液机构、内置滑套机构，以及依次螺纹连接的外筒8、连接筒11和下接头21，其中：在中心管5顶端设置有的上接头1，上接头1与中心管5之间螺纹连接；在上接头1内壁上设有连接内螺纹；坐封机构包括依次套装在中心管5外侧的上顶环2、三个胶筒3、下顶环6和活塞7，在相邻胶筒3之间自上而下依次设置有第一隔环和第二隔环；上顶环2与上接头1之间螺纹连接，下顶环6和活塞7之间螺纹连接；进液机构包括转换接头9、锁环12和接触套13；具体地，接触套13上开设有多条防砂割缝，具体地，接触套13为自底端沿轴向向上一般根据施工需要开设10～15条开口宽度为0.2mm的防砂割缝，防砂割缝的长度小于接触套13本身的高度，形成栅栏状，10～15条防砂隔缝沿接触套12圆周方向均匀分布；接触套13通过设置在接触套13顶端的锁环12固定在转换接头9上，防止滑套机构下行时接触套13与转换接头9分离；在转换接头9上部沿轴向开设有进液通道，防砂割缝与进液孔相对应，使得当内置滑套机构下行时，中心管内液体通过防砂割缝流入进入进液孔中，从而推动坐封机构的活塞7上行，挤压胶筒，胶筒外径扩张，形成坐封；内置滑套机构包括内筒15、球座16、导向筒17、弹簧18和端盖20，内筒15上沿圆周方向开设有六个槽孔，球座16由六瓣楔形块构成并分别嵌入内筒15的六个槽孔内；导向筒17、弹簧18和端盖20自上而下依次设置在内筒15的下部内侧，端盖20与内筒15底端螺纹连接，导向筒17顶在球座16底端；内筒15通过剪切销钉14与转换接头9固定；其中，构成球座16的六瓣楔形块的底端内侧角加工为斜面，导向筒17槽孔内径与楔形块的外侧高度相适应，导向筒17顶端加工有与楔形块底端斜面相互配合的锥面，使当楔形块嵌入导向筒17的槽孔内时，连接筒11产生环形力向内挤压六块楔形块，导向筒17内的弹簧18处于压缩状态产生轴向力向上挤压，使六块楔形块略凸出于导向筒17内壁壁面，形成球座16；活塞7下部外壁向内凹陷形成有环形台阶，使外筒8的上端面顶在环形台阶的下端面上，此时，外筒8、活塞7和中心管5之间形成有一环形凹槽，转换接头9上端插装在环形凹槽内且转换接头9的外壁和内壁分别与外筒8的内壁和中 心管5的外壁螺纹连接固定；下接头21上部内壁局部凹陷形成有环形台阶，使下接头21、连接筒11和内筒15之间形成有一容置空间，该环形台阶用于在球座16的六瓣楔形块扩张下落时进行限位，使六瓣楔形块落在下接头21的环形台阶上；在下接头21底端外壁上设有连接外螺纹；活塞7的内壁和外壁分别与中心管5的外壁和外筒8的内壁密封贴合；转换接头9的内壁和外壁分别与内筒15的外壁和连接筒11的内壁密封贴合；连接筒11的外壁与下接头21的内壁密封贴合；中心管5和转换接头9之间的螺纹连接处分别设置有密封；在外筒8和转换接头9之间的螺纹连接处、在中心管5和转换接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器，其特征在于，包括：中心管(5)；坐封机构，其包括依次套装在中心管(5)外侧的多个胶筒(3)和活塞(7)；进液机构，其包括转换接头(9)、锁环(12)和接触套(13)；接触套(13)上开设有多条防砂割缝，并通过锁环(12)将接触套(13)固定在转换接头(9)上；转换接头(9)上部沿轴向开设有进液通道，防砂割缝与进液孔相对应；依次螺纹连接的外筒(8)、连接筒(11)和下接头(21)；活塞(7)下部外壁向内凹陷形成有环形台阶，外筒(8)的上端面顶在环形台阶的端面上，转换接头(9)位于外筒(8)、活塞(7)和中心管(5)之间形成的凹槽内并分别与外筒(8)和中心管(5)螺纹连接；以及内置滑套机构，其包括内筒(15)、球座(16)、导向筒(17)、弹簧(18)和端盖(20)，内筒(15)上沿圆周方向开设有六个槽孔，球座(16)由六瓣楔形块构成并分别嵌入内筒(15)的六个槽孔内，导向筒(17)、弹簧(18)和端盖(20)自上而下依次设置在内筒(15)下部内侧，端盖(20)与内筒(15)底端螺纹连接，导向筒(17)顶在球座(16)底端；内筒(15)通过剪切销钉(14)与转换接头(9)固定。...

【技术特征摘要】
1.一种过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器，其特征在于，包括：中心管(5)；坐封机构，其包括依次套装在中心管(5)外侧的多个胶筒(3)和活塞(7)；进液机构，其包括转换接头(9)、锁环(12)和接触套(13)；接触套(13)上开设有多条防砂割缝，并通过锁环(12)将接触套(13)固定在转换接头(9)上；转换接头(9)上部沿轴向开设有进液通道，防砂割缝与进液孔相对应；依次螺纹连接的外筒(8)、连接筒(11)和下接头(21)；活塞(7)下部外壁向内凹陷形成有环形台阶，外筒(8)的上端面顶在环形台阶的端面上，转换接头(9)位于外筒(8)、活塞(7)和中心管(5)之间形成的凹槽内并分别与外筒(8)和中心管(5)螺纹连接；以及内置滑套机构，其包括内筒(15)、球座(16)、导向筒(17)、弹簧(18)和端盖(20)，内筒(15)上沿圆周方向开设有六个槽孔，球座(16)由六瓣楔形块构成并分别嵌入内筒(15)的六个槽孔内，导向筒(17)、弹簧(18)和端盖(20)自上而下依次设置在内筒(15)下部内侧，端盖(20)与内筒(15)底端螺纹连接，导向筒(17)顶在球座(16)底端；内筒(15)通过剪切销钉(14)与转换接头(9)固定。2.根据权利要求1所述的过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器，其特征在于，坐封机构包括依次套装在中心管(5)外侧的上顶环(2)、多个胶筒(3)、下顶环(6)和活塞(7)，在相邻胶筒(3)之间设置有隔环(4)；上顶环(2)与上接头(1)之间螺纹连接，下顶环(6)和活塞(7)之间螺纹连接。3.根据权利要求1所述的过球式逐级坐封解封压缩可控封隔器，其特征在于，下接头(21)上部内壁局部凹陷，使下接头(21)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：程智远，王学正，詹鸿运，刘志斌，张鹏，郭鸣，任正军，骆劲羽，李梅，秦诗涛，宗庆伟，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12