一种可膨胀金属管外封隔器制造技术

本发明专利技术提出了一种可膨胀金属管外封隔器，包括中心管，所述中心管上设置有进液孔；设置在所述中心管的外部的坐封组件，所述坐封组件构造成能够在内侧压力的作用下向外展开并坐封；其中，在初始状态时，所述坐封组件与所述进液孔之间处于关闭的状态；在所述中心管内压力增大到一定程度时，所述进液孔与所述坐封组件连通，并向所述坐封组件导入压力使所述坐封组件完成坐封；在完成坐封后，所述坐封组件与所述进液孔之间关闭。本发明专利技术采用金属坐封组件，例如可膨胀金属外筒以及可膨胀金属环作为管外封隔器密封件，可以承受高温，保证了高温条件下的环空封隔效果，确保了井筒完整性。确保了井筒完整性。确保了井筒完整性。

【技术实现步骤摘要】
一种可膨胀金属管外封隔器


[0001]本专利技术涉及一种可膨胀金属管外封隔器，属于油气开采


技术介绍

[0002]东部油田稠油油藏储量大、区块多，蒸汽吞吐、蒸汽驱是稠油热采的主要开发方式。由于井下温度高(≥300℃)，必须采用耐高温的管外封隔器完成环空封隔，从而提高水平井裸眼完井工艺施工井的开发寿命。
[0003]常用分段工具主要是管外封隔器，密封筒采用的是橡胶材质，而橡胶材料耐温性有限(最高耐温200℃)，不能满足热采井高温注汽条件下长效密封的需求。在温度达到300℃以上时，橡胶材料失去原有弹性，发生“流动”现象，橡胶密封件不能胜任高压密封的任务，管外封隔器也就随之失效，不能有效密封环空间隙，井筒完整性因此遭到破坏。由于橡胶的高温老化，常常造成不同产层间的压力窜通，水层出水后含水率迅速上升等情况，这就严重阻碍了稠油油藏的有效开发。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种可膨胀金属管外封隔器，采用金属坐封组件，例如可膨胀金属外筒以及可膨胀金属环作为管外封隔器密封件，可以承受高温(大于300℃)。保证了高温条件下的环空封隔效果，确保了井筒完整性。
[0005]本专利技术提出了一种可膨胀金属管外封隔器，包括：
[0006]中心管，所述中心管上设置有进液孔；
[0007]设置在所述中心管的外部的坐封组件，所述坐封组件构造成能够在内侧压力的作用下向外展开并坐封；
[0008]其中，在初始状态时，所述坐封组件与所述进液孔之间处于关闭的状态；在所述中心管内压力增大到一定程度时，所述进液孔与所述坐封组件连通，并向所述坐封组件导入压力使所述坐封组件完成坐封；在完成坐封后，所述坐封组件与所述进液孔之间关闭。
[0009]本专利技术的进一步改进在于，所述坐封组件包括设置在所述中心管的外部的上部的外保护套，以及设置在中心管的外部的下部的下堵头；所述外保护套与中心管之间设置有金属可膨胀外筒，所述金属可膨胀外筒在内侧压力的作用下膨胀而完成坐封。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，所述金属可膨胀外筒与中心管之间形成腔体，腔体内的压力增大时推动所述金属可膨胀外筒膨胀。
[0011]本专利技术的进一步改进在于，所述外保护套和所述中心管之间设置有环形空间，所述环形空间连通所述腔体；所述环形空间内设置有启动及关闭机构；所述启动及关闭机构控制所述进液孔连通所述腔体或与所述腔体之间断开。
[0012]本专利技术的进一步改进在于，所述启动及关闭机构包括启动套和关闭套，所述启动套启动时所述进液孔与所述腔体相连；所述关闭套启动时所述进液孔与所述腔体断开。
[0013]本专利技术的进一步改进在于，所述启动套设置在所述关闭套的下方，处于靠近所述
腔体的位置；并且所述启动套通过启动销钉连接所述外保护套。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，所述关闭套上设置有导液孔，在初始状态时所述导液孔与所述进液孔相连，并且所述关闭套与所述外保护套之间通过关闭销钉相连；在所述关闭销钉断开后，所述导液孔与所述进液孔错开使所述进液孔与所述腔体之间断开。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述关闭套在初始位置时与所述环形空间的上端之间具有一定的距离，形成移动空间；所述关闭销钉断开后所述关闭套移动到所述移动空间内并使所述进液孔与所述腔体之间断开；
[0016]所述外保护套上对应所述移动空间的位置设置有通孔。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，所述通孔上设置有过滤网。
[0018]本专利技术的进一步改进在于，所述金属可膨胀外筒的外壁上设置有若干环形槽，所述环形槽内设置有可膨胀金属环，并且所述可膨胀金属环的外壁上设置有若干锯齿状结构；
[0019]在所述金属可膨胀外筒膨胀前所述可膨胀金属环的外径小于所述堵头的外径，所述金属可膨胀外筒膨胀后所述可膨胀金属环的外径大于所述堵头的外径。
[0020]本专利技术的进一步改进在于，所述中心管的中部设置有限位台阶，所述启动销钉断裂后，所述启动套在液体压力的作用下移动到所述腔体内，并落在所述限位台阶上。
[0021]本专利技术的进一步改进在于，所述中心管的上端设置有上接头，下端设置有下接头；所述上接头的内侧通过螺纹连接所述中心管，外侧通过螺纹连接所述外保护套，所述上接头的厚度对应所述环形空间的宽度。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0023]本专利技术所述一种可膨胀金属管外封隔器，采用金属坐封组件，例如可膨胀金属外筒以及可膨胀金属环作为管外封隔器密封件，可以承受高温(大于300℃)。保证了高温条件下的环空封隔效果，确保了井筒完整性。
[0024]本专利技术所述一种可膨胀金属管外封隔器中，金属膨胀外筒和可膨胀金属环作为管外封隔器外径增大后与井壁接触的部件，金属耐温高、强度大，与常规橡胶材料相比优势明显。
[0025]本专利技术中，可膨胀金属管外封隔器在组装过程中，金属膨胀外筒与外保护套、启动套、中心管组成的内腔中灌满液压油。这样可以防止管外封隔器在下入井内过程中因承受较大的外部液体压力而造成金属膨胀外筒损坏；
[0026]本专利技术中可膨胀金属管外封隔器坐封后，关闭套可向上移动关闭进液孔，防止后续施工过程中中心管内液体压力对可膨胀金属管外封隔器产生影响。
附图说明
[0027]下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0028]图1所示为本专利技术的一个实施例的可膨胀金属管外封隔器的结构示意图，显示了初始的状态；
[0029]图2所示为本专利技术的一个实施例的可膨胀金属管外封隔器的结构示意图，显示了坐封的状态；
[0030]图3所示为本专利技术的一个实施例的可膨胀金属管外封隔器的结构示意图，显示了
关闭的状态；
[0031]附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
[0032]在附图中各附图标记的含义如下：
[0033]1、中心管，
[0034]2、外保护套，
[0035]3、金属可膨胀外筒，
[0036]4、下堵头，
[0037]11、上接头，
[0038]12、下接头，
[0039]13、进液孔，
[0040]14、限位台阶，
[0041]21、环形空间，
[0042]22、移动空间，
[0043]23、启动及关闭机构，
[0044]24、启动套，
[0045]25、关闭套，
[0046]26、启动销钉，
[0047]27、关闭销钉，
[0048]28、导液孔，
[0049]29、通孔，
[0050]31、腔体，
[0051]32、可膨胀金属环。
具体实施方式
[0052]为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可膨胀金属管外封隔器，其特征在于，包括：中心管(1)，所述中心管(1)上设置有进液孔(13)；设置在所述中心管(1)的外部的坐封组件，所述坐封组件构造成能够在内侧压力的作用下向外展开并坐封；其中，在初始状态时，所述坐封组件与所述进液孔(13)之间处于关闭的状态；在所述中心管(1)内压力增大到一定程度时，所述进液孔(13)与所述坐封组件连通，并向所述坐封组件导入压力使所述坐封组件完成坐封；在完成坐封后，所述坐封组件与所述进液孔(13)之间关闭。2.根据权利要求1所述的可膨胀金属管外封隔器，其特征在于，所述坐封组件包括设置在所述中心管(1)的外部的上部的外保护套(2)，以及设置在中心管(1)的外部的下部的下堵头(4)；所述外保护套(2)与中心管(1)之间设置有金属可膨胀外筒(3)，所述金属可膨胀外筒(3)在内侧压力的作用下膨胀而完成坐封。3.根据权利要求2所述的可膨胀金属管外封隔器，其特征在于，所述金属可膨胀外筒(3)与中心管(1)之间形成腔体(31)，腔体(31)内的压力增大时推动所述金属可膨胀外筒(3)膨胀。4.根据权利要求3所述的可膨胀金属管外封隔器，其特征在于，所述外保护套(2)和所述中心管(1)之间设置有环形空间(21)，所述环形空间(21)连通所述腔体(31)；所述环形空间(21)内设置有启动及关闭机构(23)；所述启动及关闭机构(23)控制所述进液孔(13)连通所述腔体(31)或与所述腔体(31)之间断开。5.根据权利要求4所述的可膨胀金属管外封隔器，其特征在于，所述启动及关闭机构(23)包括启动套(24)和关闭套(25)，所述启动套(24)启动时所述进液孔(13)与所述腔体(31)相连；所述关闭套(25)启动时所述进液孔(13)与所述腔体(31)断开。6.根据权利要求5所述的可膨胀金属管外封隔器，其特征在于，所述启动套(24)设置在所述关闭套(25)的下方，处于靠近所述腔体(31)的位置；并且所述启动套(24)通过启动销钉(26)连接所述外保护套(2)。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏新芳，冯德杰，张建国，张磊，陈阳，王毅，许萍，李国锋，曹成章，齐志刚，马明新，李伟，齐鑫，薛玉伟，
申请(专利权)人：中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：