一种隐形封隔器及其坐封方法技术

本发明专利技术提供了一种隐形封隔器及其坐封方法。所述封隔器包括中心管和限位件，以及自上而下依次套设在中心管外壁上的坐封推筒、密封保护套、密封元件和防突隔砂筒。所述坐封方法采用上述的隐形封隔器来实现。本发明专利技术能够在坐封前保护密封元件的完整性，防止封隔器意外坐封，在需要坐封时正常坐封，且坐封可控。且坐封可控。且坐封可控。

【技术实现步骤摘要】
一种隐形封隔器及其坐封方法


[0001]本专利技术涉及油气田钻井工程井下作业工具技术及装备领域，具体涉及一种隐形封隔器及其坐封方法，用于油气田固井、完井或增产改造施工作业。

技术介绍

[0002]油气井用封隔器作为施工作业的重要工具，在固井施工时用于实现环空永久机械封隔，防止油、气、水等窜槽，提高固井质量；在完井或增产改造时用于实现管柱之间、管柱与裸眼之间或层间封隔，保证增产改造的针对性或确保油气从希望的通道里产出。因此封隔器的可靠封隔极为关键。
[0003]目前所有的油气井用封隔器的密封元件都是直接安装在封隔器中心管上，其外圆面均裸露在外。封隔器在下入过程中，可能与上层套管壁或井壁发生挂卡，密封元件或者被刮坏，或者提前胀封；另外，在循环顶替或洗井过程中，井底沉沙、井壁虚泥饼和堵漏材料等与钻井液(完井液)一起被带到封隔器位置，也可能发生桥堵，比较严重的桥堵会导致封隔器密封组件提前胀封。上述两种情况都是目前封隔器面临的问题，造成的井下事故或故障将会给施工带来作业工期和经济上的损失。
[0004]公开号为CN114439409A的中国专利公开了一种封隔器，该封隔器包括筒状的主体和套设在主体的外壁上的封隔组件，其中，封隔组件具有弹性封隔件，以及位于弹性封隔件的径向内侧的促动装置，促动装置能分散性施力于弹性封隔件使得弹性封隔件分解式变形而进行适应性地封隔，在使用过程中，该封隔器具有能依据不规则裸眼井筒进行适应膨胀的特点，以解决裸眼封隔器密封不严的问题。但该封隔器的弹性封隔件裸露在外，在下入过程中，可能与上层套管壁或井壁发生挂卡，密封元件或者被刮坏。
[0005]因此，针对现有封隔器的不足，有必要研究设计一种改进的封隔器，以解决上述技术问题或缓解上述技术问题产生的影响。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于坐封前保护密封元件的完整性，防止封隔器意外坐封；目的之二在于需要坐封时正常坐封，且坐封可控。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种隐形封隔器。
[0008]所述封隔器可包括中心管和限位件，以及自上而下依次套设在中心管外壁上的坐封推筒、密封保护套、密封元件和防突隔砂筒。其中，中心管外壁与密封保护套连接处可设置有周向分布的若干个台阶；坐封推筒下端周向切割成若干等份，形成相应的若干个轴向卡槽，轴向卡槽与台阶一一对应，实现坐封推筒下端与台阶错位安装，且坐封推筒能够卡进台阶间隙中相对于台阶向下滑动；密封保护套上端可固定在台阶外，下端与中心管外壁之间形成第一环形空腔；密封元件可设置在第一环形空腔内，且下端与防突隔砂筒上端连接，限位件能够限制防突隔砂筒下行的行程。
[0009]进一步地，所述封隔器还可包括与所述坐封推筒上端固定连接的止退机构，止退机构可设置有内止退齿；所述中心管外壁可设有外止退齿，止退机构的内止退齿与所述中心管上的外止退齿配合，具有止退作用。
[0010]进一步地，所述坐封推筒上端与所述止退机构可通过螺钉和/或螺纹固定连接。
[0011]进一步地，所述轴向卡槽的长度大于所述密封元件下行距离和所述密封元件被压缩完全膨胀过程中下行距离的总行程。
[0012]进一步地，所述封隔器还可包括防突栅栏，防突栅栏可安装在所述密封保护套的第一环形空腔内，紧贴所述密封元件上端面设置。
[0013]进一步地，所述防突栅栏上端可为圆柱，下端可为斜面，中间开有深槽，且下端斜面和中间深槽被周向均匀切割成若干份。
[0014]进一步地，所述防突隔砂筒上端部分的形状结构与所述防突栅栏的形状结构呈镜像对称，其下端部分可为圆筒，且与所述限位件上端连接。
[0015]进一步地，所述防突隔砂筒下端圆筒的外径与所述密封保护套外径相同，其内径与所述限位件上端外径间隙配合；所述防突隔砂筒下端圆筒内壁与所述中心管外壁及所述限位件上端三者之间形成第二环形空腔。
[0016]进一步地，所述防突隔砂筒与所述限位件配合部分壁上可设置有轴向分布的若干径向螺孔，用于安装限位钉。
[0017]进一步地，所述密封元件上下端的外壁都可设置呈一定弧度，与所述防突栅栏和防突隔砂筒的斜面相匹配，且上端外壁紧贴所述防突栅栏的斜面内侧，下端外壁紧贴所述防突隔砂筒的斜面内侧。
[0018]进一步地，所述密封保护套固定在所述台阶的连接方式可为卡槽或螺纹连接。
[0019]进一步地，所述限位件上端可设有内螺纹，与所述中心管设置的相应外螺纹固定连接。
[0020]为了实现上述目的，本专利技术另一方面提供了一种隐形封隔器的坐封方法。
[0021]所述坐封方法可采用如上所述的隐形封隔器来实现。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括以下至少一项：
[0023](1)本专利技术采用密封保护套将封隔器的密封元件完全保护起来，在下入或循环过程中避免因外界原因而被刮伤或提前坐封，当需要坐封时，再将密封元件从密封保护套中推出实施坐封，该设计结构简单，设计巧妙，使得封隔器下入过程更加安全、密封更加可靠。
[0024](2)本专利技术采用由易变形且承受力强的多瓣状防突栅栏和防突隔砂筒支撑保护密封元件，在坐封力推动下压缩膨胀，完成封隔器坐封，采用该设计可确保密封元件在作业施工中的完整性，坐封动作安全可控，封隔更加可靠。
[0025](3)本专利技术既能在坐封前保护密封元件的完整性，防止封隔器意外坐封，又能在需要坐封时正常坐封，且坐封可控，从而能够确保封隔器在作业施工中的完整性和有效性。
[0026](4)本专利技术能够有效解决现有封隔器密封元件在施工作业中可能会被意外刮伤或提前胀封的技术问题。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0028]图1示出了本专利技术的隐形封隔器的一个结构示意图；
[0029]图2示出了本专利技术的防突栅栏的一个结构示意图；
[0030]图3示出了本专利技术的防突栅栏的另一个结构示意图；
[0031]图4示出了本专利技术的图3中局部M的放大示意图；
[0032]图5示出了本专利技术的防突隔砂筒的一个结构示意图；
[0033]图6示出了本专利技术的图5的B
‑
B剖视图；
[0034]图7示出了本专利技术的坐封推筒的一个结构示意图；
[0035]图8示出了本专利技术的图7的C
‑
C剖视图；
[0036]图9示出了本专利技术的密封保护套的一个结构示意图；
[0037]图10示出了本专利技术的图9的D
‑
D剖视图。
[0038]主要附图标记说明：
[0039]1‑
中心管，101...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隐形封隔器，其特征在于，所述封隔器包括中心管和限位件，以及自上而下依次套设在中心管外壁上的坐封推筒、密封保护套、密封元件和防突隔砂筒；其中，中心管外壁与密封保护套连接处设置有周向分布的若干个台阶；坐封推筒下端周向切割成若干等份，形成相应的若干个轴向卡槽，轴向卡槽与台阶一一对应，实现坐封推筒下端与台阶错位安装，且坐封推筒能够卡进台阶间隙中相对于台阶向下滑动；密封保护套上端固定在台阶外，下端与中心管外壁之间形成第一环形空腔；密封元件设置在第一环形空腔内，且下端与防突隔砂筒上端连接，限位件能够限制防突隔砂筒下行的行程。2.根据权利要求1所述的隐形封隔器，其特征在于，所述封隔器还包括与所述坐封推筒上端固定连接的止退机构，止退机构设置有内止退齿；所述中心管外壁设有外止退齿，止退机构的内止退齿与所述中心管上的外止退齿配合，具有止退作用。3.根据权利要求2所述的隐形封隔器，其特征在于，所述坐封推筒上端与所述止退机构通过螺钉和/或螺纹固定连接。4.根据权利要求1所述的隐形封隔器，其特征在于，所述轴向卡槽的长度大于所述密封元件下行距离和所述密封元件被压缩完全膨胀过程中下行距离的总行程。5.根据权利要求1所述的隐形封隔器，其特征在于，所述封隔器还包括防突栅栏，防突栅栏安装在所述密封保护套的第一环形空腔内，紧贴所述密封元件上端面设置。6.根据权利要求5所述的隐形封隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘运楼，张皓月，杨凯凌，唐欣，李定夏，张建军，张毅超，谢明，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：