一种水泥填充式套管外封隔器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种水泥填充式套管外封隔器，包括管主体，管主体外由上向下地依次套装有活塞缸套、进液缸套和胶筒；活塞缸套与管主体配合形成活塞腔，进液缸套上设有进水泥结构，进水泥结构与活塞腔的下腔连通；上单向流动结构，能够单向封堵进水泥结构，使得水泥浆仅能从外侧经进水泥结构向内流向下腔，上单向流动结构为上橡胶封套，上橡胶封套套装在所述管本体外；上橡胶封套的外封堵段的外周面紧密贴合在所述进液缸套的内周面上，以封堵所述进水泥结构；所述外封堵段的内周面为内承压锥面，用于承受上橡胶封套内侧水泥浆压力，使所述外封堵段贴合在进液缸套上。由于采用整体式的上橡胶封套实现单向封堵，所需零部件少，装拆均较为方便。拆均较为方便。拆均较为方便。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥填充式套管外封隔器


[0001]本技术属于封堵油井套管外的异常层位的注水泥装置，具体涉及一种水泥填充式套管外封隔器。

技术介绍

[0002]随着油田开发进程的不断推进，国内许多油田已进入开发中后期，伴随着各种井下作业措施的实施，众多区块出现地层压力异常、油水层间窜、套管外窜等情况，导致这些区块在新井固井时，无法保证固井质量，严重影响后期生产。
[0003]为提高油水井固井质量，在固井过程中，使用套管外封隔器就是其中一个较为常用的方法，它可以有效保证套管外环空的密封性，隔断高压异常层位传递至目的层的异常压力，也可以阻隔由上下水层引发的目的层水窜，杜绝或减少水泥浆对产层的损害，并对于其他类型管外窜等现象也具有较好的作用，对提高采收率,提高油、气井产量，预防和减少套管损坏,延长油水气井的寿命,降低开发成本等均具有重大意义。
[0004]目前，套管外封隔器的结构多如授权公告号为CN203961897U的中国技术专利中公开的水泥浆填充管外封隔器封窜工具，使用时将其串接在套管上，封窜工具包括中心管，中心管外由上向下地依次布置有缸套、中固定套和可膨胀胶筒，其中，缸套与中心管配合形成活塞腔，环状的活塞腔中布置有活塞，活塞将活塞腔分隔为上腔和下腔，中心管上设置上传压孔，上传压孔用于连通上腔和中心管内腔，上传压孔中设置液压挡杆，在中固定套上设置下传压孔，下传压孔用于连通套管环空和下腔，在下传压孔中设置水泥浆单向流入阀，在中固定套和中心管之间布置水泥浆通道，水泥浆通道与下腔连通，在水泥浆通道中设置填充胶筒单向阀，使得水泥浆单向流向可膨胀胶筒。
[0005]使用时，在套管中下入胶塞，胶塞打掉液压挡杆，中心管内腔与上腔连通，井口放压，中心管内压力小于外部的套管环空压力，活塞上行，套管环空中的水泥浆经下传压孔进入下腔中，井口打压，中心管内压力大于外部套管环空压力，活塞下行，将下腔中的水泥浆推入水泥浆通道中，水泥浆充填在可膨胀胶筒内侧，可膨胀胶筒膨胀，然后井口放压，重新吸入水泥浆，井口打压，将吸入的水泥浆充填在可膨胀胶筒内侧，循环重复，能够在可膨胀胶筒内侧不断充填水泥浆，完成胀封封隔。在此过程中，下传压孔中的水泥浆单向阀保证水泥浆始终由套管环空单向流向下腔，水泥浆通道中的水泥浆单向流入阀保证水泥浆始终由下腔流向可膨胀胶筒，保证正常注入水泥浆。
[0006]但是，目前常用的套管外封隔器中多是采用单向阀控制水泥浆流向，需要在中心管外布置多个单向阀，单向阀数量较多，尺寸相对较小，导致安装较为繁琐，后续的维修更换也较为不便。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提供一种水泥填充式套管外封隔器，以解决现有技术中在实现活塞腔和套管环空连通的下传压孔处设置多个水泥浆单向阀时安装较为繁琐的技术
问题。
[0008]为实现上述目的，本技术所提供的水泥填充式套管外封隔器的技术方案是：一种水泥填充式套管外封隔器，包括管主体，管主体沿上下方向延伸，用于串接在套管上，管主体具有上下贯通的中心孔；管主体外由上向下地依次套装有活塞缸套、进液缸套和胶筒；所述活塞缸套，与管主体配合形成沿上下方向延伸的活塞腔，活塞腔中设有活塞，活塞将活塞腔分隔为上腔和下腔，上腔用于与中心孔连通；所述进液缸套上设有进水泥结构，进水泥结构与所述下腔连通；管本体外布置有连通所述下腔和胶筒内侧的水泥浆通道，水泥填充式套管外封隔器还包括上单向流动结构和下单向流动结构，上单向流动结构对应所述进水泥结构布置，能够单向封堵进水泥结构，使得水泥浆仅能从外侧经进水泥结构向内流向所述下腔；下单向流动结构对应所述水泥浆通道布置，能够单向封堵所述水泥浆通道，使得水泥浆仅能从所述下腔向下流向胶筒内侧以实现胶筒胀封；所述上单向流动结构为上橡胶封套，上橡胶封套套装在所述管本体外；所述上橡胶封套具有沿上下方向延伸的外封堵段，外封堵段位于所述进水泥结构内侧；所述外封堵段的外周面紧密贴合在所述进液缸套的内周面上，以封堵所述进水泥结构；所述外封堵段的内周面为内承压锥面，用于承受上橡胶封套内侧水泥浆压力，使所述外封堵段贴合在进液缸套上。
[0009]有益效果是：本技术所提供的套管外封隔器中，对应于进液缸套上的进水泥结构，采用上橡胶封套进行实现单向封堵，上橡胶封套内周面为内承压锥面，可承受上橡胶封套内侧的水泥浆压力，使外封堵段的外周面贴合在进液缸套的内周面上，以封堵进水泥结构，而当外侧的水泥浆压力较高时，可以推动外封堵段变形离开进液缸套的内周面，使得外侧的水泥浆可正常进入以流向下腔，保证套管外封隔器的正常工作。由于采用整体式的上橡胶封套实现单向封堵，所需零部件少，装拆均较为方便。
[0010]作为进一步地改进，所述活塞缸套下部密封固定连接有缸套接头，缸套接头间隙套装在管主体外，缸套接头与所述进液缸套密封固定装配，所述上橡胶封套固设在所述缸套接头下端，所述内承压锥面的径向尺寸由下向上逐渐变小。
[0011]有益效果是：利用缸套接头实现进液缸套和活塞缸套的连接，且将上橡胶封套安装在缸套接头下端，各零部件功能相对单一，可简化各零部件结构，降低加工制作难度。
[0012]作为进一步地改进，所述进液缸套上于所述上橡胶封套下方设置内环形台阶，内环形台阶和上橡胶封套在上下方向上留有设定间距，以在进液缸套、上橡胶封套和管本体之间形成上储存空间，用于储存经所述进水泥结构进入的水泥浆，所述上储存空间连通所述下腔和水泥浆通道。
[0013]有益效果是：进液缸套上的内环形台与上橡胶封套之间留有设定间距，以形成上储存空间，既方便及时储存进入的水泥浆，也方便在活塞下行时，使水泥浆可向外封隔段的内承压锥面施加足够的作用力，保证有效密封。
[0014]作为进一步地改进，所述上橡胶封套与缸套接头可拆固定装配。
[0015]有益效果是：可拆装配，方便进行维修更换。
[0016]作为进一步地改进，所述进水泥结构沿进液缸套周向间隔均布有多处，每处进水泥结构均包括阵列分布的多个进水泥通孔。
[0017]有益效果是：进水泥结构采用阵列分布的进水泥通孔，在保证水泥浆进入量的情况下，降低进入时对上橡胶封套的冲击，便于实现单向封堵。
[0018]作为进一步地改进，所述进液缸套和所述管主体之间的环空形成所述的水泥浆通道，所述下单向流动结构为下橡胶封套；所述下橡胶封套具有沿上下方向延伸的内封堵段，内封堵段套装在所述管主体外侧，所述内封堵段紧密贴合在管主体的外周面上，以封堵所述水泥浆通道，所述内封堵段的外周面为外承压锥面，外承压锥面的径向尺寸由下向上逐渐变大，外承压锥面用于承受下橡胶封套外侧水泥浆压力，以使内封堵段贴合在管本体上。
[0019]有益效果是：对应于进液缸套和管主体之间形成的水泥浆通道，采用下橡胶封套作为下单向流动结构，结构简单，零部件少，装拆均较为方便。
[0020]作为进一步地改进，所述进液缸套通过连接缸套与所述胶筒连接，连接缸套间隙套装在管本体外，所述下橡胶封套固设在进液缸套下端并位于所述连接缸套内侧，所述胶筒上端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泥填充式套管外封隔器，包括管主体，管主体沿上下方向延伸，用于串接在套管上，管主体具有上下贯通的中心孔；管主体外由上向下地依次套装有活塞缸套（8）、进液缸套（15）和胶筒（20）；所述活塞缸套（8）与管主体配合形成沿上下方向延伸的活塞腔，活塞腔中设有活塞（9），活塞（9）将活塞腔分隔为上腔和下腔，上腔与中心孔连通；所述进液缸套（15）上设有进水泥结构，进水泥结构与所述下腔连通；管本体外布置有连通所述下腔和胶筒（20）内侧的水泥浆通道（19），水泥填充式套管外封隔器还包括上单向流动结构和下单向流动结构，上单向流动结构对应所述进水泥结构布置，能够单向封堵进水泥结构，使得水泥浆仅能从外侧经进水泥结构向内流向所述下腔；下单向流动结构对应所述水泥浆通道（19）布置，能够单向封堵所述水泥浆通道（19），使得水泥浆仅能从所述下腔向下流向胶筒（20）内侧以实现胶筒（20）胀封；其特征在于，所述上单向流动结构为上橡胶封套（14），上橡胶封套（14）套装在所述管本体外；所述上橡胶封套（14）具有沿上下方向延伸的外封堵段（141），外封堵段位于所述进水泥结构内侧；所述外封堵段的外周面紧密贴合在所述进液缸套（15）的内周面上，以封堵所述进水泥结构；所述外封堵段（141）的内周面为内承压锥面（142），用于承受上橡胶封套（14）内侧水泥浆压力，使所述外封堵段贴合在进液缸套（15）上。2.根据权利要求1所述的水泥填充式套管外封隔器，其特征在于，所述活塞缸套（8）下部密封固定连接有缸套接头（12），缸套接头（12）间隙套装在管主体外，缸套接头（12）与所述进液缸套（15）密封固定装配，所述上橡胶封套（14）固设在所述缸套接头（12）下端，所述内承压锥面的径向尺寸由下向上逐渐变小。3.根据权利要求2所述的水泥填充式套管外封隔器，其特征在于，所述进液缸套（15）上于所述上橡胶封套（14）下方设置内环形台阶，内环形台阶和上橡胶封套（14）在上下方向上留有设定间距，以在进液缸套（15）、上橡胶封套（14）和管本体之间形成上储存空间（24），用于储存经所述进水泥结构进入的水泥浆，所述上储存空间（24）连通所述下腔和水泥浆通道（19）。4.根据权利要求2所述的水泥填充式套管外封隔器，其特征在于，所述上橡胶封套（14）与缸套接头（12）可拆固定装配。5.根据权利要求1至4中任一项所述的水泥填充式套管外封隔器，其特征在于，所述进水泥结构沿进液缸套（15）周向间隔均布有多处，每处进水泥结构均包括阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙武，孟卫东，王海娟，仝继昌，赵阳，杨少春，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：