一种油气井气动扩张式封隔器制造技术

本发明专利技术涉及油气钻井、完井、固井或者测井技术领域，具体涉及一种油气井气动扩张式封隔器，包括中心管、扩张管、上套管、下套管和坐封阀，扩张管套设在中心管上，扩张管的两端分别与上套管和下套管固定连接，和中心管的两端分别与上套管和下套管固定连接，扩张管包括骨架、内层和外层，骨架为金属材料制成，金属制成的骨架使得扩张管刚性更好，更不容易变形扩张，所需要的变形扩张压力更高，从而下井过程中出现卡顿的情况更少，封隔器下井更加容易。

A pneumatic expansionary packer for oil and gas wells

The present invention relates to oil and gas drilling, completion, cementing and logging technology field, in particular to a oil and gas pneumatic expansion type packer comprises a central pipe, expansion pipe, casing, casing and seat sealing valve, the expansion sleeve is located in the center tube, both ends of the expansion tube are respectively connected with the upper casing and lower casing the fixed connection, and both ends of the center pipe are respectively connected with the upper casing and lower casing is fixedly connected with the expansion tube comprises a frame, inner and outer skeleton, is made of metal materials, metal frame makes the expansion tube with better rigidity, but not easy to deformation and expansion, the required expansion pressure to a higher, less appear Caton so well, well packer easier.

【技术实现步骤摘要】
一种油气井气动扩张式封隔器
本专利技术涉及油气钻井、完井、固井或者测井
，具体涉及一种油气井气动扩张式封隔器。
技术介绍
在油气田开发井下作业中，及钻井、固井、测试、完井等作业中，由于封隔器都在井下运行，多与腐蚀性流体接触，目前的胶筒容易受到腐蚀性流体腐蚀，从而使得封隔失效；此外，现有的封隔器在下井过程中容易出现卡顿的情况，封隔器下放至预定位置较为困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对目前封隔器胶筒容易受到腐蚀失效和封隔器下井过程中容易出现卡顿使得封隔器下井困难的问题，提供一种油气井气动扩张式封隔器，在扩张管(作用于胶筒相同)外设置有防腐蚀的保护层，避免扩张管被腐蚀失效。针对封隔器下井过程中容易卡顿的情况，经过专利技术人研究分析，发现封隔器在下井过程中胶筒会扩张，即使封隔器中的流体压力未达到预定值，胶筒也会扩张，从而使得封隔器径向尺寸变大，而井筒尺寸一定，因此容易出现卡顿的情况。使得胶筒在下井过程中扩张的因素较多，其中较为主要的就是下井过程中封隔器内的流体压力出现的波动变化，但是要稳定封隔器内流体压力较为困难，实现成本较高。专利技术人研究发现，通过提高胶筒的刚性，使得胶筒受压而不容易变形，或者使得胶筒变形扩张的初始压力值增加，能够减小下井过程中胶筒扩张的概率。为此，专利技术人将胶筒重新设计为扩张管，包括金属骨架和包裹金属骨架的橡胶套，如此，能够提升刚性，使得不容易变形，从而下井过程中出现卡顿的情况更少，封隔器下井更加容易。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种油气井气动扩张式封隔器，包括中心管、扩张管、上套管、下套管和坐封阀，所述扩张管套设在所述中心管上，所述扩张管的两端分别与所述上套管和下套管固定连接，和所述中心管的两端分别与所述上套管和下套管固定连接，所述扩张管包括骨架、内层和外层，所述骨架为金属材料制成。作为优选，所述骨架整体呈筒状，为网状结构。作为优选，所述中心管、上套管、扩张管和下套管配合形成扩张腔，所述坐封阀包括启动阀芯、启动钉、封堵阀芯、封堵钉、启动柱形腔和封堵柱形腔，所述启动阀芯通过启动钉固定在所述启动柱形腔中，并将所述启动柱形腔分割为启动腔和启动解封腔两部分，所述封堵阀芯通过封堵钉固定在封堵柱形腔中，并将所述封堵柱形腔分割为封堵腔和封堵解封腔两部分，贯穿所述中心管的进流孔连通所述中心管内腔和所述启动腔，所述封堵柱形腔下端设置有连通所述扩张腔的通孔，使得所述扩张腔的流体能够通过所述通孔压持所述封堵阀芯的下端面，中间流道贯穿所述封堵柱形腔的侧壁并连通所述启动腔和所述扩张腔，并分别在所述封堵柱形腔侧壁和所述启动柱形腔侧壁形成封堵口和启动口，所述启动阀芯被启动钉固定时所述启动阀覆盖所述启动口，所述封堵阀芯被所述封堵钉固定时所述中间流道畅通，所述封堵钉断裂后，所述封堵阀芯能够移动覆盖所述封堵口。作为优选，所述坐封阀还包括筒状的阀套，所述阀套套设在所述中心管和所述扩张管之间，所述启动柱形腔和所述封堵柱形腔设置在所述阀套内，两者依次沿所述阀套的周向布置，中间通道也设置在阀套内。作为优选，所述启动柱形腔和所述封堵柱形腔数量为至少两个，所述启动柱形腔和所述封堵柱形腔沿所述阀套周向间隔布置，启动柱形腔与启动阀芯配合，封堵柱形腔与封堵阀芯配合。作为优选，所述阀套外表面设置有向直径方向凹陷的凹部，所述凹部沿所述阀套的轴线延直至贯穿所述阀套的下端面，所述中间流道的一端贯穿所述凹部的壁面，使得中间流道与扩张腔连通。作为优选，所述阀套包括大径段和小径段，所述小径段外表面形成所述凹部。作为优选，所述中心管包括大管段和小管段，所述阀套套设在所述小管段上，所述阀套的内径小于所述大管段的外径。作为优选，封隔器还包括封堵解封流道，所述封堵解封流道连通所述封堵解封腔和设置在地面的第一泵压设备。作为优选，封隔器还包括启动解封流道，所述启动解封流道连通所述启动解封腔和设置在地面的第二泵压设备。综上所述，由于采用了上述技术方案，本申请的有益效果是：金属制成的骨架使得扩张管刚性更好，更不容易变形扩张，所需要的变形扩张压力更高，从而下井过程中出现卡顿的情况更少，封隔器下井更加容易。附图说明图1为本申请封隔器的结构示意图；图2为图1中A的局部放大图；图3为本申请坐封阀的结构示意图；图4为本申请阀套的结构示意图；图中标记：1-上套管，11-上接头，12-上套筒，2-中心管，21-进流孔，22-小管段，23-大管段，3-坐封阀，30-阀套，31-封堵阀芯，32-启动阀芯，33-封堵钉，34-启动钉，35-封堵柱形腔，351-封堵解封腔，36-启动柱形腔，361-启动解封腔，362-启动腔，37-中间流道，371-启动口，372-封堵口，38-通孔，391-大径段，392-小径段，4-扩张腔，5-扩张管，51-骨架，52-保护层，521-内层，522-外层，6-封堵解封流道，7-启动解封流道，8-下套管，81-下套筒，82-下接头。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。如图1-3所示，一种柱塞式扩张封隔器，包括中心管2、扩张管5、上套管1、下套管8和坐封阀3，扩张管5套设在中心管2上，扩张管5的两端分别与上套管1和下套管8固定连接，和中心管2的两端分别与上套管1和下套管8固定连接，中心管2、上套管1、扩张管5和下套管8配合形成扩张腔4，坐封阀3包括启动阀芯32、启动钉34、封堵阀芯31、封堵钉33、启动柱形腔36和封堵柱形腔35，启动阀芯32通过启动钉34固定在启动柱形腔36中，并将启动柱形腔36分割为启动腔362和启动解封腔361两部分，封堵阀芯31通过封堵钉33固定在封堵柱形腔35中，并将封堵柱形腔35分割为封堵腔和封堵解封腔351两部分，封堵柱形腔35的解封腔和启动柱形腔36的解封腔，贯穿中心管2的进流孔21连通中心管2内腔和启动腔362，封堵柱形腔35下端设置有连通扩张腔4的通孔38，使得扩张腔4的流体能够通过通孔38压持封堵阀芯31的下端面，中间流道37贯穿封堵柱形腔35的侧壁并连通启动腔362和扩张腔4，并分别在封堵柱形腔35侧壁和启动柱形腔36侧壁形成封堵口和启动口，启动阀芯32被启动钉34固定时启动阀覆盖启动口，封堵阀芯31被封堵钉33固定时中间流道37畅通，封堵钉33断裂后，封堵阀芯31能够移动覆盖封堵口。使用时，中心管2内腔泵送有流体，此时启动腔362也充满流体，流体压持启动阀芯32下端面，使得启动阀芯32有向上运动的趋势，但是由于启动钉34的固定而相对于封隔器处于静止状态，此时启动阀芯32给予启动钉34一个剪切力，当中心管2内腔压力升高并达到第一预设值，也就是启动腔362压力达到第一预设值时，流体给予启动阀芯32的推动力传递给启动钉34，使得启动阀芯32给启动的剪切力达到启动钉34损坏要求，启动阀芯32剪断启动螺钉，此时启动阀芯32在启动腔362流体压力的作用下在启动柱形腔36内向上滑动，启动阀芯32滑行一定距离后，比如滑行1cm或者2cm后，启动阀芯32侧面脱离启动口371，不再覆盖启动口371而使得启动口371敞开，启动口371与启动腔362相通，此时启动腔362的流体通过中间流道37进入扩张腔4，进入扩张腔4的流体压持扩张管5，使得扩张管5向外变形扩张，扩张管5外径逐渐变大，直至扩张管5外壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气井气动扩张式封隔器，其特征在于，包括中心管(2)、扩张管(5)、上套管(1)、下套管(8)和坐封阀(3)，所述扩张管(5)套设在所述中心管(2)上，所述扩张管(5)的两端分别与所述上套管(1)和下套管(8)固定连接，和所述中心管(2)的两端分别与所述上套管(1)和下套管(8)固定连接，所述扩张管(5)包括骨架(51)、内层(521)和外层(522)，所述骨架(51)为金属材料制成。

【技术特征摘要】
1.一种油气井气动扩张式封隔器，其特征在于，包括中心管(2)、扩张管(5)、上套管(1)、下套管(8)和坐封阀(3)，所述扩张管(5)套设在所述中心管(2)上，所述扩张管(5)的两端分别与所述上套管(1)和下套管(8)固定连接，和所述中心管(2)的两端分别与所述上套管(1)和下套管(8)固定连接，所述扩张管(5)包括骨架(51)、内层(521)和外层(522)，所述骨架(51)为金属材料制成。2.根据权利要求1所述的封隔器，其特征在于，所述骨架整体呈筒状，为网状结。3.根据权利要求2所述的封隔器，其特征在于，所述中心管(2)、上套管(1)、扩张管(5)和下套管(8)配合形成扩张腔(4)，所述坐封阀(3)包括启动阀芯(32)、启动钉(34)、封堵阀芯(31)、封堵钉(33)、启动柱形腔(36)和封堵柱形腔(35)，所述启动阀芯(32)通过启动钉(34)固定在所述启动柱形腔(36)中，并将所述启动柱形腔(36)分割为启动腔(362)和启动解封腔(361)两部分，所述封堵阀芯(31)通过封堵钉(33)固定在封堵柱形腔(35)中，并将所述封堵柱形腔(35)分割为封堵腔和封堵解封腔(351)两部分，贯穿所述中心管(2)的进流孔(21)连通所述中心管(2)内腔和所述启动腔(362)，所述封堵柱形腔(35)下端设置有连通所述扩张腔(4)的通孔(38)，使得所述扩张腔(4)的流体能够通过所述通孔(38)压持所述封堵阀芯(31)的下端面，中间流道(37)贯穿所述封堵柱形腔(35)的侧壁并连通所述启动腔(362)和所述扩张腔(4)，并分别在所述封堵柱形腔(35)侧壁和所述启动柱形腔(36)侧壁形成封堵口(372)和启动口(371)，所述启动阀芯(32)被启动钉(34)固定时所述启动阀覆盖所述启动口...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡刚，王国荣，赖飞，戴黎明，湛精华，王方正，蔡文博，赵世平，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51