一种双向胀封机构及其双向胀封封隔器制造技术

本发明专利技术公开了一种双向胀封机构，属于油田机械设备技术领域，包括一端保持不动另一端滑动连接在中心管上的封堵机构，封堵机构与中心管之间设有第一进液腔、第二进液腔，中心管上设有分别与第一进液腔、第二进液腔连通的第一进液口、第二进液口，压裂液从中心管中分别进入第一进液腔、第二进液腔，并在径向和轴向双向上合力挤压封堵机构，提高膨胀封堵效果，解决了封堵不严的问题。还公开了一种双向胀封封隔器，包括上接头、下接头、与上接头和下接头螺纹连接的中心管，封堵机构的不动端通过固定机构保持在上接头上不动，压裂时在与下接头连接的喷砂器的限流作用下，中心管内外产生压差，利用压差封堵机构可膨胀封堵油井，保证压裂时分层密封。

【技术实现步骤摘要】
一种双向胀封机构及其双向胀封封隔器
本专利技术涉及油田机械设备
，特别是涉及一种双向胀封机构及其双向胀封封隔器。
技术介绍
随着油井生产到一定阶段后，产能和渗透率都逐渐降低，为了增强排油能力，提高油井产量，通常会采用压裂技术，压裂技术中常采用水力压裂，即通过高压大排量的泵，利用液体传压的原理，将压裂液以大于油层的吸收能力的压力向油层注入，并使井筒内压力升高，井底附近地层产生裂缝，然后继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，达到增产增注的目的。但由于地层每段强度参数不一样，必须采用分段压裂，进行压裂施工作业，分段压裂时通常会采用压裂封隔器进行分层，如专利号“CN201710129952.7”，名称为“一种封隔器自锁机构及封隔器”的专利技术专利中所公开的封隔器包括中心管，中心管两端分别安装有与油管连接的上接头、和喷砂器连接的下接头，中心管外侧套接有套管，套管与中心管之间固定连接有锥体、胶筒、卡瓦；封隔器坐封时，中心管下行，卡瓦于锥体的下推作用下伸出，与套管内壁支撑配合挤压胶筒下端，然后上接头下行挤压胶筒上端，在轴向上挤压胶筒使其外径涨大，实现坐封，解封时上提封隔器中心管，锥体上移，卡瓦缩回，胶筒失去挤压作用外径减小，完成解封。如专利号为“CN201710129952.7”，名称为“一种可溶封隔器”的专利技术专利中的封隔器上设有推动活塞，在工作时，压裂液剪断推动活塞上的销钉，推动活塞下行带动移动套、导向环、上锥体、卡瓦、下锥体、隔环下行，下锥体上的销钉二被剪断，在轴向上挤压压缩胶筒，使其径向膨胀完成胀封，当压裂液持续加压至一定压力时，下锥体上的销钉一被剪断，在活塞推动下，移动套、导向环、上椎体、卡瓦继续下行，卡瓦径向膨胀完成锁紧。压裂封隔器作为油井压裂工具串中必不可少的一环，其性能直接决定压裂作业的成效。而上述封隔器胶筒坐封时，均是从胶筒的轴向上挤压胶筒，然后使胶筒径向膨胀，但上述胀封方式，很容易出现压力不足，封隔不严的问题，继而导致封层压裂失败；同时在压裂过程有砂沉会在封隔器上部聚集，形成“砂桥”，积压的砂沉具有一定强度，即便封隔器已经解封，但上提压裂管时仍容易卡住，造成“卡井”现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述技术问题，提供一种双向胀封机构及其双向胀封封隔器，压裂液能够在径向和轴向上同时挤压封堵结构，使其膨胀封堵，相对只是单一轴向上挤压封堵机构，双向扩张挤压方式可提供足够的压力，来保证封堵的严密性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种双向胀封机构，包括一端保持不动另一端滑动连接在封堵器中心管上的封堵机构，所述封堵机构与所述中心管之间设有可供压裂液在径向、轴向上分别挤压所述封堵机构使其膨胀封堵的第一进液腔、第二进液腔，所述中心管上设有分别与所述第一进液腔、第二进液腔连通的第一进液口、第二进液口。优选的，所述封堵机构包括端头带有连接套的膨胀胶筒以及轴向挤压所述膨胀胶筒的推动机构，所述第一进液腔设置在所述膨胀胶筒与所示中心管之间，所述推动机构包括螺纹套接在所述中心管上的密封套、同时滑动套接在所述中心管、所述密封套上的推动滑套，所述第二进液腔设置在所述推动滑套、所述密封套以及所述中心管之间，所述推动滑套与所述膨胀胶筒可滑动一端的所述连接套螺纹连接。优选的，所述推动滑套和所述膨胀胶筒连接处包裹有导向护套，所述导向护套螺纹连接在所述推动滑套上。优选的，所述推动滑套上设有防止所述推动滑套在所述压裂液推动下脱离所述密封套的限位销钉。优选的，所述中心管与所述密封套、所述推动滑套之间均设有密封圈，所述密封套和所述推动滑套之间也设有密封圈。还提供了一种双向胀封封隔器，包括与油管连接的上接头、与喷砂器连接的下接头、端头螺纹连接在所述上接头和所述下接头内的中心管，所述封堵机构设置在所述中心管上，所述封堵机构的不动端通过固定机构保持在所述上接头不动。优选的，所述固定机构包括与所述膨胀胶筒保持不动一端的所述连接套螺纹连接的脱离滑套，所述脱离滑套通过可断销钉套接在所述上接头上，所述密封套遇油液可溶解。优选的，所述下接头的最大外径小于所述限位销钉之间的内接圆。优选的，所述脱离滑套和所述膨胀胶筒连接处外套设有夹紧护套，所述夹紧护套螺纹连接在所述脱离滑套上。优选的，所述脱离滑套和所述上接头之间设有密封圈。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：1.本专利技术中的封堵机构可设置在封堵器中心管上，当压裂液流过中心管时，会从第一进液口进入一进液腔之中，在压力液会从径向上向外挤压封堵机构，封堵机构此时一端保持不动，另一端会向中心滑动，从而封堵机构向外膨胀，实现封堵目的，同时压裂液会从第二进液口进入第二进液腔，在第二进液腔内从膨胀封堵轴向上挤压膨胀封堵，继而使膨胀封堵进一步向外膨胀，在双向扩张压力合力下，大大提高了封堵机构的封隔效果，密封性能更可靠，解封时，只需停止注入压裂液即可，封堵机构会自然恢复未膨胀前的状态。2.本专利技术中的双向胀封封隔器采用了双向胀封机构，在进行压裂工艺时，本双向胀封封隔器随同油管管柱下到井下设定位置，压裂车开始压裂作业后，压裂液自油管内进入喷砂器，通过喷砂器喷嘴进入油管外对应压裂层段，由于喷砂器喷头的节流作用，使双向胀封封隔器内压力大于双向胀封封隔器外压力，利用压差，封堵机构会同时受到来自径向的扩张压力和轴向的挤压压力，二者合力使封堵机构胀封力进一步增强，大大提高了双向胀封封隔器的封隔效果，密封性能更可靠，保证了压裂功效，降低了压裂成本，解决了胀封不严的问题，同时当压裂完成，内外压力平衡，封堵机构自然收缩完成解封。3.本专利技术中的双向胀封封隔器的密封套采用了遇到油液可溶解的材质，同时固定封堵机构的固定机构采用了可断销钉固定在上接头上，当压裂完成出现“砂桥”时，持续上拉油管，可断销钉在一定拉力下被剪断，从而固定机构中的脱离滑套会脱离上接头，从而使固定机构、封堵机构全部脱离中心管，由于“砂桥”挤压下，固定机构、封堵机构虽然脱离了中心管，但却被“砂桥”夹在原位不动，此时继续上提油管，由于密封套遇油已经溶解，此时下接头会冲击封堵机构的推动滑套，继而使整个封堵机构、固定机构产生振动，继而使“砂桥”松动，然后下放油管，在上接头冲击下脱离滑套作用下，继续产生振动，然后在反复的上提下放所带来的向上和向下的震荡中，“砂桥”被彻底破坏形成砂碎并掉落油井的下方，继而可将油管和封隔器提出油井，解决了其他封隔器在“砂桥卡井”状况下无法上提油管管柱，无法取出封隔器的问题，通过震荡解卡，步骤简单且效率高，解卡效果更可靠。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为双向胀封封隔器的结构示意图；图2为双向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向胀封机构，其特征在于，包括一端保持不动另一端滑动连接在封堵器中心管上的封堵机构，所述封堵机构与所述中心管之间设有可供压裂液在径向、轴向上分别挤压所述封堵机构使其膨胀封堵的第一进液腔、第二进液腔，所述中心管上设有分别与所述第一进液腔、第二进液腔连通的第一进液口、第二进液口。/n

【技术特征摘要】
1.一种双向胀封机构，其特征在于，包括一端保持不动另一端滑动连接在封堵器中心管上的封堵机构，所述封堵机构与所述中心管之间设有可供压裂液在径向、轴向上分别挤压所述封堵机构使其膨胀封堵的第一进液腔、第二进液腔，所述中心管上设有分别与所述第一进液腔、第二进液腔连通的第一进液口、第二进液口。


2.根据权利要求1所述的一种双向胀封机构，其特征在于，所述封堵机构包括端头带有连接套的膨胀胶筒以及轴向挤压所述膨胀胶筒的推动机构，所述第一进液腔设置在所述膨胀胶筒与所示中心管之间，所述推动机构包括螺纹套接在所述中心管上的密封套、同时滑动套接在所述中心管、所述密封套上的推动滑套，所述第二进液腔设置在所述推动滑套、所述密封套以及所述中心管之间，所述推动滑套与所述膨胀胶筒可滑动一端的所述连接套螺纹连接。


3.根据权利要求2所述的一种双向胀封机构，其特征在于，所述推动滑套和所述膨胀胶筒连接处包裹有导向护套，所述导向护套螺纹连接在所述推动滑套上。


4.根据权利要求2所述的一种双向胀封机构，其特征在于，所述推动滑套上设有防止所述推动滑套在所述压裂液推动下脱离所述密封套的限位销钉。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春新，杨朝杰，孟凡臣，臧胜，
申请(专利权)人：牡丹江市新翔石油机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23