一种静水压力坐封型压裂封隔器制造技术

一种静水压力坐封型压裂封隔器，含有上接头、胶筒、隔环、销钉、球座滑套、空气腔、滑块中心管、动力滑套、液压腔、密封圈、下接头。该封隔器使用更加简便，在施压打断销钉实现坐封后，封隔器不需要地面设备增压以维持坐封状态，通过空气腔与液压腔之间的压差实现坐封，即使静水压力坐封。该封隔器压差坐封结构，对相配套的喷砂器的过流面积没有限制要求，可以实现喷砂量的等同于管柱内通径的最大化流量，不需喷砂器节流以提供压差。因而，该封隔器能为喷砂器大排量喷砂提供了可能，提高喷砂效率。该封隔器解压方便，类似于投球喷砂器投入相应解封球，剪断销钉，空气腔不再密封，胶筒失去挤压作用力，回弹复原。

【技术实现步骤摘要】
一种静水压力坐封型压裂封隔器
本专利技术涉及石油钻采机械设备，特别是一种静水压力坐封型压裂封隔器。
技术介绍
改革开放以来，国民经济得到快速增长，“科技创新，自主创新”已成为目前国内工业发展的主流，我国工业正逐步向集约型、节能减排、低碳的方向发展。石油是我国现代工业发展的“血液”及经济命脉，是一种重要的战略资源，影响国家能源的稳定与安全。石油开采中，油井经过长期生产，储层流体的有机质沉淀和出砂，必然造成井底附近的储层孔隙的堵塞，造成孔隙度和渗透度下降，影响石油井的产量。因此在石油井开采后期，常采用压裂酸化进行处理，以改变低产状态。压裂酸化施工管柱中需用封隔器来对相关地层进行上下封隔，来压裂酸化相应油层。目前，采用压裂封隔器根据坐封方式可大致分为扩展式和机械式这两种。扩张式封隔器主要通过管柱内外压差实现封隔器的坐封，缺点在于为维持管柱中封隔器坐封状态需要地面设施加压维持，管柱下放时，容易因井内压力波动造成提前坐封，且为提高内管柱压力采用节流喷砂器配套使用降低了管柱的工作效率。机械式的封隔器，拥有坐封稳定，卡瓦结构固定于井壁不会滑动，但解压比较麻烦，坐封后井内砂粒的沉积容易解封失败，对操作要求比较高，容率错低。本司之前申请两项专，专利号为：201420129567.4，名称：一种新型压裂封隔器，该封隔器没有防坐封装置，容易提前坐封；申请号为：20151029178.2，非节流坐封Y344型压裂封隔器，它的坐封通过地面设备向施工管柱内提供压力并维持，需要操作人员根据使用底层深度对弹簧进行微调对操作人员要求较高。为了解决上述问题，科研单位的科技人员不断地研究与探索，研发新式压裂封隔器，虽然在技术上取得了一定的进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服以上不足，提供了一种静水压力坐封型压裂封隔器。该封隔器内部有密封空气腔和连通中心管的液压腔，通过地面设备增压，增大它们之间的压差剪断动力滑套上的销钉，实现坐封并自行维持此状态，不再需要地面设备提供压力支持；动力滑套上的销钉避免封隔器下方过程中提前解封。通过投球方式打断球座滑套上的销钉，消去两腔之间的压差，操作简便。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：含有上接头、胶筒、隔环、销钉、球座滑套、空气腔、滑块中心管、动力滑套、液压腔、密封圈、下接头，上接头外壁设有三组胶筒和隔环，下接滑块中心管，滑块中心管外壁设有一圈凸起，滑块中心管内设有球座滑套，球座滑套与滑块中心管通过销钉固定连接，销钉的上下两侧球座滑套凹槽内分别设有两组密封圈，滑块中心管外设有动力滑套，动力滑套上端与隔环相触，下端置于下接头的凸台上，动力滑套与滑块中心管通过销钉固定连接，滑块中心管下设有下接头，下接头上设有渗水割缝，液压腔由下接头、滑块中心管和动力滑套围成，以渗水割缝与中心管相连通，空气腔由滑块中心管、动力滑套和销钉围成密闭空腔，且空气腔的外径与液压腔的外径保持相等，空气腔的内径与液压腔的内径也保持相等，组成一种静水压力坐封型压裂封隔器。上述滑块中心管内壁有设有一圈凸起的凸台，凸台凸出长度大于等于球座滑套壁厚。本专利技术采用的技术原理是：采用机械及气动液压原理设计而成，以空气和水这两种介质的物理性质的不同，即水的万向导压性能和低压缩比，空气的高压缩比物理特性。液体通过下接头上的割缝注入液压腔，当中心管中液体增压时，液压腔与空气腔之间产生压差值超过动力滑套上销钉的最大承受上限时剪断销钉，空气腔受力压缩，动力滑套向空气腔一侧移动，推动胶筒，胶筒受到轴向力挤压径向膨胀，封闭油管和套管之间的环形空间，起到封隔作用；地面设施停泵，不再加压，动力滑套失去地面施加的动力，但仍然受到与井深相对应的静水压力的影响，保持坐封的状态，而起到坐封作用。当完成施工后，工具仍处于坐封状态，但中内央通道维持了套管间的上下连通。工具可长期放在井下，自行坐封，长期分隔油管和套管之间的空间。当需要取出时，投入对应尺寸的钢球，进行憋压，剪断球座滑套与滑块中心管之间的销钉，使空气腔和滑块中心管内的空间相通，消去空气腔和液压腔之间的压差，动力滑块失去驱动胶筒的作用力，胶筒自动回弹，实现封隔器的解封。滑块中心管内设有一圈凸起的凸台，以阻挡工作时管内含砂液体对球座滑套的冲击，避免流速较高时，冲击力打断球座滑套上的销钉，自行解封。本专利技术的有益效果是：该封隔器使用更加简便，在施压打断销钉实现坐封后，封隔器不需要地面设备增压以维持坐封状态，通过空气腔与液压腔之间的压差实现坐封，即使静水压力坐封。该封隔器压差坐封结构，对相配套的喷砂器的过流面积没有限制要求，可以实现喷砂量的等同于管柱内通径的最大化流量，不需喷砂器节流以提供压差。因而，该封隔器能为喷砂器大排量喷砂提供了可能，提高喷砂效率。该封隔器解压方便，类似于投球喷砂器投入相应解封球，剪断销钉，空气腔不再密封，胶筒失去挤压作用力，回弹复原。说明书附图下面是结合附图和实施例对本专利技术进一步描述：图1是一种静水压力坐封型压裂封隔器的半剖结构示意图；图1中：1.上接头、2.胶筒、3.隔环、4.销钉、5.球座滑套、6.空气腔、7.滑块中心管、8.动力滑套、9.液压腔、10.密封圈、11.下接头，具体实施方式图1中，上接头1外壁设有三组胶筒2和隔环3，下接滑块中心管7，滑块中心管7外壁设有一圈凸起，滑块中心管7内设有球座滑套5，球座滑套5与滑块中心管7通过销钉4固定连接，销钉4的上下两侧球座滑套凹槽内分别设有两组密封圈10，滑块中心管7外设有动力滑套8，动力滑套8上端与隔环3相触，下端置于下接头11的凸台上，动力滑套8与滑块中心管7通过销钉4固定连接，滑块中心管7下设有下接头11，下接头11上设有渗水割缝，液压腔9由下接头11、滑块中心管7和动力滑套8围成，以渗水割缝与滑块中心管7内相连通，空气腔6由滑块中心管7、动力滑套8和销钉4围成密闭空腔，空气腔的外径与液压腔的外径保持相等，空气腔的内径与液压腔的内径也保持相等，组成一种静水压力坐封型压裂封隔器。上述滑块中心管7内壁有设有一圈凸起的凸台，凸台凸出长度大于等于球座滑套壁厚。该封隔器采用机械及气动液压原理设计而成，以空气和水这两种介质的物理性质的不同，即水的万向导压性能和低压缩比，空气的高压缩比物理特性。液体通过下接头上的割缝注入液压腔，当中心管中液体增压时，液压腔9与空气腔6之间产生压差值超过动力滑套上销钉4的最大承受上限时剪断销钉，空气腔受力压缩，动力滑套向空气腔一侧移动，推动胶筒，胶筒受到轴向力挤压径向膨胀，封闭油管和套管之间的环形空间，起到封隔作用；地面设施停泵，不再加压，动力滑套8失去地面施加的动力，但仍然受到与井深相对应的静水压力的影响，保持坐封的状态，而起到坐封作用。当完成施工后，工具仍处于坐封状态，但中内央通道维持了套管间的上下连通。工具可长期放在井下，自行坐封，长期分隔油管和套管之间的空间。当需要取出时，投入对应尺寸的钢球，进行憋压，剪断球座滑套与滑块中心管之间的销钉，使空气腔6和滑块中心管7内的空间相通，消去空气腔6和液压腔9之间的压差，动力滑块失去驱动胶筒的作用力，胶筒自动回弹，实现封隔器的解封。滑块中心管7内设有一圈凸起的凸台，以阻挡工作时管内含砂液体对球座滑套的冲击，避免流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静水压力坐封型压裂封隔器，含有上接头、胶筒、隔环、销钉、球座滑套、空气腔、滑块中心管、动力滑套、液压腔、密封圈、下接头，其特征是：上接头外壁设有三组胶筒和隔环，下接滑块中心管，滑块中心管外壁设有一圈凸起，滑块中心管内设有球座滑套，球座滑套与滑块中心管通过销钉固定连接，销钉的上下两侧球座滑套凹槽内分别设有两组密封圈，滑块中心管外设有动力滑套，动力滑套上端与隔环相触，下端置于下接头的凸台上，动力滑套与滑块中心管通过销钉固定连接，滑块中心管下设有下接头，下接头上设有渗水割缝，液压腔由下接头、滑块中心管和动力滑套围成，以渗水割缝与中心管相连通，空气腔由滑块中心管、动力滑套和销钉围成密闭空腔，且空气腔的外径与液压腔的外径保持相等，空气腔的内径与液压腔的内径也保持相等。

【技术特征摘要】
1.一种静水压力坐封型压裂封隔器，含有上接头、胶筒、隔环、销钉、球座滑套、空气腔、滑块中心管、动力滑套、液压腔、密封圈、下接头，其特征是：上接头外壁设有三组胶筒和隔环，下接滑块中心管，滑块中心管外壁设有一圈凸起，滑块中心管内设有球座滑套，球座滑套与滑块中心管通过销钉固定连接，销钉的上下两侧球座滑套凹槽内分别设有两组密封圈，滑块中心管外设有动力滑套，动力滑套上端与隔环相触，下端置于下接头的凸台上，动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁海月，王书海，
申请(专利权)人：盐城市畅海精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32