一种可增压坐封的扩张式封隔器及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种可增压坐封的扩张式封隔器及其使用方法，属于扩张式封隔器领域，包括上连接头，上连接头连接有上挡碗，上挡碗连接有胶筒，胶筒内部套接有外中心管；胶筒的下端连接有下挡碗，下挡碗的下端连接有外筒，外筒的下部与下连接头连接；上连接头和下连接头之间设置有内中心管；外中心管与内中心管之间设置坐封液；内中心管上设置导液孔；外筒和内中心管之间设置增压部件。本发明专利技术通过设置增压部件，可使加压时坐封液压强较内中心管内压强增大数倍，解决了现有扩张式封隔器在低节流压差下无法有效坐封的问题，可满足低节流压差下坐封需求，达到更好的分层效果，防止层间流体和压力互相干扰，提高油井生产效率。

An expandable packer with pressurization and setting and its application

【技术实现步骤摘要】
一种可增压坐封的扩张式封隔器及其使用方法
本专利技术涉及扩张式封隔器领域，更具体的涉及一种可增压坐封的扩张式封隔器及其使用方法。
技术介绍
油田开发实施聚合物驱油及注水井调剖是解决水驱油藏层间开发矛盾，提高水驱开发效果的有效手段，目前已普遍应用于各大水驱油田的开发中。然而在实施的过程中，水井注入的聚合物溶液和调剖堵剂多为高分子聚合物配制的高粘度溶液体系，若注入过程中节流压差过大会破坏聚合物分子的长链结构，导致溶液体系粘度大幅降低，从而影响注入流体的调驱性能，降低驱油效果。因此，这就要求在注入的过程中维持一个较小的节流压差，以保证注入流体的粘度保留率达到性能要求。目前注水井井下分层普遍采用扩张式封隔器作为分层工具。常规扩张式封隔器是通过管柱中的压力直接作用在胶筒上，使胶筒膨胀实现坐封分层。但是常规的扩张式封隔器在低节流压差下无法有效坐封，不能达到分层要求。因此，需要对现有技术进行改进，满足低节流压差下的坐封需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种可增压坐封的扩张式封隔器及其使用方法，可以实现封隔器在较低的节流压差下保持较好的坐封效果，并保证井下分层。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种可增压坐封的扩张式封隔器，包括上连接头，所述上连接头连接有上挡碗，所述上挡碗连接有胶筒，所述胶筒内部套接有外中心管，所述外中心管的管侧上均布有若干导压孔；所述胶筒的下端连接有下挡碗，所述下挡碗的下端连接有外筒，所述外筒的下部与下连接头连接；所述上连接头和所述下连接头之间设置有内中心管，所述内中心管设置于所述外中心管内侧；所述外中心管与所述内中心管之间设置有坐封液；所述内中心管上设置有导液孔；所述外筒和所述内中心管的环形空间内设置有增压部件；所述增压部件包括第一增压活塞，所述第一增压活塞为空心结构，一端为小截面端，另一端为大截面端，所述小截面端与所述坐封液接触，所述大截面端与所述内中心管内注入的液体接触。进一步，所述第一增压活塞下方设置有挡圈，所述挡圈套接在所述外筒和所述内中心管之间，所述外筒上设置有凹槽，所述挡圈可卡在凹槽中定位，所述挡圈上设置有通孔；所述第一增压活塞、所述挡圈、所述内中心管和所述外筒之间形成环形空间A。进一步，所述第一增压活塞的大截面端连接有第二增压活塞，所述第二增压活塞主要包括活塞和固定安装在活塞上的活塞杆，所述活塞可以在所述外筒和所述内中心管形成的空间中滑动，所述活塞杆穿过所述挡圈的通孔与所述第一增压活塞固定连接。进一步，第二增压活塞下方设置有缓冲装置，所述缓冲装置主要包括缓冲筒，所述缓冲筒内设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧连接有缓冲滑块，所述缓冲滑块可在所述缓冲筒内滑动；所述第二增压活塞、所述缓冲装置、所述内中心管和所述外筒之间形成环形空间B。进一步，所述缓冲筒的顶部、内壁与外壁分别设置有导液孔A、导液孔B、导液孔C，所述外筒内部设置有贯通的导液通道A，所述导液通道A与所述第二增压活塞下方的环形空间B相通，所述缓冲滑块内部设置有贯通的导液通道B；所述导液孔A将所述缓冲弹簧所在空间与所述环形空间B接通；所述导液孔B与所述内中心管的导液孔匹配设置，将所述缓冲筒下部的空间与所述内中心管的内部接通；所述导液孔C的两开口处分别与所述导液通道A和所述导液通道B匹配设置，所述导液孔C可将所述导液通道A与所述导液通道B相接通，从而将所述环形空间B和所述缓冲筒下部的空间接通。一种可增压坐封的扩张式封隔器的增压坐封方法，包括以下步骤：在下井过程中，所述内中心管内部的液体通过所述内中心管上的导液孔流入第一增压活塞大截面端下方，当所述内中心管内部液体压强稳定增大时，所述第一增压活塞下方液体的压强随之增大，从而推动所述第一增压活塞向上运动挤压坐封液，坐封液压强增大，所述胶筒受到的压力随之增大，使所述胶筒产生径向膨胀与套管接触，完成坐封。一种可增压坐封的扩张式封隔器的双重增压坐封方法，包括以下步骤：在下井过程中，所述内中心管内部的液体通过所述内中心管上的导液孔分别流入所述环形空间A和所述环形空间B中，当所述内中心管内部液体压强稳定增大时，所述第一增压活塞和所述第二增压活塞下方液体的压强随之增大，从而推动所述第一增压活塞和所述第二增压活塞同时向上运动挤压坐封液，坐封液压强增大，所述胶筒受到的压力随之增大，使所述胶筒产生径向膨胀与套管接触，完成坐封。一种可增压坐封的扩张式封隔器的防提前坐封方法，包括以下步骤：在下井过程中，所述内中心管内部的液体通过所述内中心管上的导液孔分别流入所述环形空间A和所述环形空间B中，当所述内中心管内部液体压强瞬间增大时，所述缓冲滑块上方和下方产生较大的压强差，所述缓冲滑块受到向上的推力，该推力使得所述缓冲滑块上移压缩所述缓冲弹簧，所述导液通道B与所述导液孔C接通的截面积逐渐变小，流入所述环形空间B的液体流量变小，所述增力活塞向上发生很小的位移，此过程所述缓冲弹簧吸收部分能量，使得此瞬间坐封液无法达到坐封所需压强；当瞬间增大的压强消失，所述缓冲滑块上方和下方的压强差消失，所述缓冲弹簧推动所述缓冲滑块回复初始位，所述第一增压活塞和所述第二增压活塞也随之向下复位。一种可增压坐封的扩张式封隔器的使用方法，包括以下步骤：在下井过程中，所述内中心管内部的液体通过所述内中心管上的导液孔分别流入所述环形空间A和所述环形空间B中，当所述内中心管内部液体压强稳定增大时，所述第一增压活塞和所述第二增压活塞下方液体的压强随之增大，从而推动所述第一增压活塞和所述第二增压活塞同时向上运动挤压坐封液，坐封液压强增大，所述胶筒受到的压力随之增大，使所述胶筒产生径向膨胀与套管接触，完成坐封；但当下井过程中出现所述内中心管内部液体压强瞬间增大时，所述缓冲滑块上方和下方产生较大的压强差，所述缓冲滑块受到向上的推力，该推力使得所述缓冲滑块上移压缩所述缓冲弹簧，所述导液通道B与所述导液孔C接通的截面积逐渐变小，流入所述环形空间B的液体流量变小，所述增力活塞向上发生很小的位移，此过程所述缓冲弹簧吸收部分能量，使得此瞬间坐封液无法达到坐封所需压强；当瞬间增大的压强消失，所述缓冲滑块上方和下方的压强差消失，所述缓冲弹簧推动所述缓冲滑块回复初始位，所述第一增压活塞和所述第二增压活塞也随之向下复位。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的可增压坐封的扩张式封隔器，包括上连接头，上挡碗，胶筒，下挡碗，外筒，下连接头，内中心管，增压部件；通过“外中心管与内中心管之间设置有坐封液，内中心管上设置有导液孔，外筒和内中心管的环形空间内设置有增压部件”的技术方案，通过设置增压部件，可使加压时，坐封液内压强较内中心管内液体压强增大数倍，避免了现有扩张式封隔器在低节流压差下无法有效坐封的问题，可以满足低节流压差下的坐封需求，达到更好的分层效果，防止层间流体和压力互相干扰，提高油井生产效率。2、本专利技术的增压部件，采用“第一增压活塞一端为小截面端，另一端为大截面端，小截面端与坐封液接触，大截面端与内中心管内注入的液体接触”的技术方案，当内中心管内液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可增压坐封的扩张式封隔器，其特征在于，包括上连接头（1），所述上连接头（1）连接有上挡碗（2），所述上挡碗（2）连接有胶筒（3），所述胶筒（3）内部套接有外中心管（4），所述外中心管（4）的管侧上均布有若干导压孔；所述胶筒（3）的下端连接有下挡碗（6），所述下挡碗（6）的下端连接有外筒（7），所述外筒（7）的下部与下连接头（12）连接；所述上连接头（1）和所述下连接头（12）之间设置有内中心管（5），所述内中心管（5）设置于所述外中心管（4）内侧；所述外中心管（4）与所述内中心管（5）之间设置有坐封液；所述内中心管（5）上设置有导液孔；所述外筒（7）和所述内中心管（5）的环形空间内设置有增压部件；所述增压部件包括第一增压活塞（8），所述第一增压活塞（8）为空心结构，一端为小截面端，另一端为大截面端，所述小截面端与所述坐封液接触，所述大截面端与所述内中心管（5）内注入的液体接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种可增压坐封的扩张式封隔器，其特征在于，包括上连接头（1），所述上连接头（1）连接有上挡碗（2），所述上挡碗（2）连接有胶筒（3），所述胶筒（3）内部套接有外中心管（4），所述外中心管（4）的管侧上均布有若干导压孔；所述胶筒（3）的下端连接有下挡碗（6），所述下挡碗（6）的下端连接有外筒（7），所述外筒（7）的下部与下连接头（12）连接；所述上连接头（1）和所述下连接头（12）之间设置有内中心管（5），所述内中心管（5）设置于所述外中心管（4）内侧；所述外中心管（4）与所述内中心管（5）之间设置有坐封液；所述内中心管（5）上设置有导液孔；所述外筒（7）和所述内中心管（5）的环形空间内设置有增压部件；所述增压部件包括第一增压活塞（8），所述第一增压活塞（8）为空心结构，一端为小截面端，另一端为大截面端，所述小截面端与所述坐封液接触，所述大截面端与所述内中心管（5）内注入的液体接触。


2.如权利要求1所述的可增压坐封的扩张式封隔器，其特征在于，所述第一增压活塞（8）下方设置有挡圈（9），所述挡圈（9）套接在所述外筒（7）和所述内中心管（5）之间，所述外筒（7）上设置有凹槽，所述挡圈（9）可卡在凹槽中定位，所述挡圈（9）上设置有通孔；所述第一增压活塞（8）、所述挡圈（9）、所述内中心管（5）和所述外筒（7）之间形成环形空间A(13)。


3.如权利要求2所述的可增压坐封的扩张式封隔器，其特征在于，所述第一增压活塞（8）的大截面端连接有第二增压活塞（10），所述第二增压活塞（10）主要包括活塞和固定安装在活塞上的活塞杆（101），所述活塞可以在所述外筒（7）和所述内中心管（5）形成的空间中滑动，所述活塞杆（101）穿过所述挡圈（9）的通孔与所述第一增压活塞（8）固定连接。


4.如权利要求3所述的可增压坐封的扩张式封隔器，其特征在于，还包括设置在所述第二增压活塞（10）下方的缓冲装置（11），所述缓冲装置（11）主要包括缓冲筒（111），所述缓冲筒（111）内设置有缓冲弹簧(112)，所述缓冲弹簧(112)连接有缓冲滑块(113)，所述缓冲滑块(113)可在所述缓冲筒(111)内滑动；所述第二增压活塞（10）、所述缓冲装置（11）、所述内中心管（5）和所述外筒（7）之间形成环形空间B(14)。


5.如权利要求4所述的可增压坐封的扩张式封隔器，其特征在于，所述缓冲筒(111)的顶部、内壁与外壁分别设置有导液孔A(114)、导液孔B(115)、导液孔C(116)，所述外筒（7）内部设置有贯通的导液通道A(71)，所述导液通道A(71)与所述第二增压活塞（10）下方的环形空间B(14)相通，所述缓冲滑块(113)内部设置有贯通的导液通道B(117)；所述导液孔A(114)将所述缓冲弹簧(112)所在空间与所述环形空间B(14)接通；所述导液孔B(115)与所述内中心管（5）的导液孔匹配设置，将所述缓冲筒(111)下部的空间与所述内中心管（5）的内部接通；所述导液孔C(116)的两开口处分别与所述导液通道A(71)和所述导液通道B(117)匹配设置，所述导液孔C(116)可将所述导液通道A(71)与所述导液通道B(117)相接通，从而将所述环形空间B(14)和所述缓冲筒(111)下部的空间接通。


6.一种基于权利要求1所述的可增压坐封的扩张式封隔器的增压坐封方法，其特征在于，包括以下步骤：在下井过程中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德旭，王增林，孙金峰，罗杨，隋旭强，姜忠新，毛福生，王鹏飞，张凯，谭云贤，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37