本发明涉及石油钻井,尤其涉及一种扩张式承压堵漏封隔器。
背景技术:
1、井漏是钻井作业中经常发生的井下复杂情况,它不仅影响钻井作业的正常进行,如果处理不当或不及时还会导致井内液柱压力下降,甚至导致井底坍塌、井涌或井喷等严重后果。对于漏失比较严重的井,目前主要通过优选堵漏材料及配方等方法提高堵漏效果,这无法保证堵漏钻井液充分进入漏层,如通过关闭防喷器的方式进行承压堵漏,则由于裸眼地层情况复杂,有可能压漏上部薄弱地层而引发更加复杂的井下事故,而且堵漏效果也不够理想。因而裸眼水平井多采用封隔器进行堵漏,封隔器主要依靠胶筒的径向变形从而实现对漏层的封堵,其胶筒通过注入流体而产生变形,但在承受高压时,难以保证胶筒不会提前胀封及解封,即可靠性较难以保证。
2、因此,亟需一种扩张式承压堵漏封隔器,以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种扩张式承压堵漏封隔器,其可靠性高,可充分保证堵漏材料充分进入漏层,从而有效提高堵漏效果。
2、如上构思,本发明所采用的技术方案是:
3、扩张式承压堵漏封隔器,包括:
4、内筒部,包括中心管和流通管组,所述中心管具有安装腔,所述流通管组具有流通腔,所述流通管组位于所述安装腔内,且通过第一销钉和第二销钉与所述中心管相对固定,所述安装腔的侧壁上设置有侧向槽和胀封通孔,所述流通腔的侧壁上设置有贯通孔;
5、所述第一销钉断裂,所述流通管组的第一部能够相对所述中心管运动,当所述第一部运动至第一位置时,所述胀封通孔与所述安装腔导通,当所述第一部运动至第二位置时,所述胀封通孔被所述流通管组封堵,所述贯通孔和所述侧向槽组成的侧向通道导通;
6、所述第一销钉和所述第二销钉断裂,所述第一部和所述流通管组的第二部均能够相对所述中心管运动,当所述流通管组运动至第三位置时,所述胀封通孔与所述安装腔导通;
7、外筒部,包括胶筒,所述胶筒套设于所述中心管的外周,所述胶筒因流入所述胶筒和所述中心管之间的流体而沿自身径向向外膨胀。
8、作为扩张式承压堵漏封隔器的一种优选方案,所述流通管组的轴向靠近所述侧向槽的一端设置有第一端盖,所述第一端盖上设置有n个第一过流孔,a个所述第一过流孔封堵时,所述第一销钉断裂,b个所述第一过流孔封堵时,所述第二销钉断裂,a<b≤n,且a个所述第一过流孔的流通面积小于所述侧向通道的流通面积。
9、作为扩张式承压堵漏封隔器的一种优选方案,所述扩张式承压堵漏封隔器还包括封堵球,所述第一过流孔内设置有分瓣球座,所述第一端盖上游和下游的实时压力差为pt、预设压力差为p,所述封堵球封堵所述第一过流孔至pt>p时,所述封堵球挤压所述分瓣球座以穿过所述第一过流孔。
10、作为扩张式承压堵漏封隔器的一种优选方案,所述流通管组还包括弹性件,所述第一部为密封管,所述第二部为基管,沿所述流通管组的轴向,所述弹性件位于相连通的所述密封管和所述基管之间,所述密封管通过所述第一销钉与所述中心管连接,所述基管通过所述第二销钉与所述中心管连接,所述贯通孔设置于所述密封管上。
11、作为扩张式承压堵漏封隔器的一种优选方案,所述密封管的内壁设置有第一限位台阶,所述基管插设于所述密封管内,所述密封管位于所述第一位置时,所述基管插设于所述密封管内的一端抵接所述第一限位台阶。
12、作为扩张式承压堵漏封隔器的一种优选方案,所述流通管组还包括限位件,所述密封管和所述基管通过所述限位件可拆卸连接,所述限位件包括限位盖和限位钉,所述限位盖位于所述基管上且向所述密封管一侧凸出,所述限位钉位于所述密封管上且向所述基管一侧凸出,所述弹性件用于驱动所述密封管移动,以使所述限位钉抵接所述限位盖。
13、作为扩张式承压堵漏封隔器的一种优选方案,所述中心管的内壁上设置有固定环槽,所述基管的外壁上设置有弹性固定件,所述流通管组位于所述第三位置时,所述弹性固定件卡接于所述固定环槽内。
14、作为扩张式承压堵漏封隔器的一种优选方案,所述流通管组的轴向的另一端设置有第二端盖,所述第二端盖上设置有m个第二过流孔,且任一个所述第二过流孔的流通面积均小于任一个所述第一过流孔的流通面积。
15、作为扩张式承压堵漏封隔器的一种优选方案,所述贯通孔包括第一贯通孔和第二贯通孔,沿所述流通管组的轴向,所述第一贯通孔和所述第二贯通孔分别位于所述第一端盖的两侧,所述流通管组位于所述第二位置时,所述第一贯通孔和所述第二贯通孔均与所述侧向槽连通。
16、作为扩张式承压堵漏封隔器的一种优选方案,所述外筒部还包括上固定件和下固定件,所述上固定件和所述下固定件分别可拆卸设置于所述中心管轴向的两端,且所述胶筒与所述上固定件相对固定,所述胶筒能够相对所述下固定件移动。
17、本发明的有益效果为:
18、本发明提出的扩张式承压堵漏封隔器包括内筒部和外筒部,内筒部包括中心管和流通管组,外筒部包括胶筒,且胶筒套设于中心管的外周。另外,中心管具有安装腔,流通管组具有流通腔,流通管组位于安装腔内,且通过第一销钉和第二销钉与中心管相对固定,安装腔的侧壁上设置有侧向槽和胀封通孔,流通腔的侧壁上设置有贯通孔。在此基础上,当第一销钉断裂,流通管组的第一部能够相对中心管运动,且当第一部运动至第一位置时,胀封通孔与安装腔导通,而当第一部运动至第二位置时,胀封通孔被流通管组封堵,且贯通孔和侧向槽组成的侧向通道导通。当第一销钉和第二销钉均断裂,第一部和第二部均能够相对中心管运动,且当流通管组运动至第三位置时,胀封通孔与安装腔导通。即当密封管位于第一位置时,流体可经胀封通孔进入胶筒和中心管之间,以使胶筒发生沿自身轴向的膨胀,从而封堵漏层。而当密封管位于第二位置时,胀封通孔被封闭,这使得胶筒的膨胀不会回缩,保证胶筒在封堵过程中的稳定性,可充分保证堵漏材料充分进入漏层,从而有效提高堵漏效果。其次当流通管组位于第三位置时,胀封通孔再次与安装腔连通,进入胶筒和中心管之间的流体流出,胶筒可恢复至未膨胀状态,封堵作业结束。
1.扩张式承压堵漏封隔器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的扩张式承压堵漏封隔器,其特征在于,所述流通管组的轴向靠近所述侧向槽(101)的一端设置有第一端盖(7),所述第一端盖(7)上设置有n个第一过流孔(71),a个所述第一过流孔(71)封堵时,所述第一销钉(9)断裂,b个所述第一过流孔(71)封堵时,所述第二销钉(10)断裂,a<b≤n,且a个所述第一过流孔(71)的流通面积小于所述侧向通道的流通面积。
3.根据权利要求2所述的扩张式承压堵漏封隔器,其特征在于,所述扩张式承压堵漏封隔器还包括封堵球(18),所述第一过流孔(71)内设置有分瓣球座(72),所述第一端盖(7)上游和下游的实时压力差为pt、预设压力差为p,所述封堵球(18)封堵所述第一过流孔(71)至pt>p时,所述封堵球(18)挤压所述分瓣球座(72)以穿过所述第一过流孔(71)。
4.根据权利要求1所述的扩张式承压堵漏封隔器,其特征在于,所述流通管组还包括弹性件(4),所述第一部为密封管(2),所述第二部为基管(5),沿所述流通管组的轴向,所述弹性件(4)位于相连通的所述密封管(2)和所述基管(5)之间,所述密封管(2)通过所述第一销钉(9)与所述中心管(1)连接,所述基管(5)通过所述第二销钉(10)与所述中心管(1)连接,所述贯通孔设置于所述密封管(2)上。
5.根据权利要求4所述的扩张式承压堵漏封隔器,其特征在于,所述密封管(2)的内壁设置有第一限位台阶(203),所述基管(5)插设于所述密封管(2)内,所述密封管(2)位于所述第一位置时,所述基管(5)插设于所述密封管(2)内的一端抵接所述第一限位台阶(203)。
6.根据权利要求4所述的扩张式承压堵漏封隔器,其特征在于,所述流通管组还包括限位件(3),所述密封管(2)和所述基管(5)通过所述限位件(3)可拆卸连接,所述限位件(3)包括限位盖(31)和限位钉(32),所述限位盖(31)位于所述基管(5)上且向所述密封管(2)一侧凸出,所述限位钉(32)位于所述密封管(2)上且向所述基管(5)一侧凸出,所述弹性件(4)用于驱动所述密封管(2)移动,以使所述限位钉(32)抵接所述限位盖(31)。
7.根据权利要求4所述的扩张式承压堵漏封隔器,其特征在于,所述中心管(1)的内壁上设置有固定环槽(103),所述基管(5)的外壁上设置有弹性固定件(11),所述流通管组位于所述第三位置时,所述弹性固定件(11)卡接于所述固定环槽(103)内。
8.根据权利要求2所述的扩张式承压堵漏封隔器,其特征在于,所述流通管组的轴向的另一端设置有第二端盖(8),所述第二端盖(8)上设置有m个第二过流孔(81),且任一个所述第二过流孔(81)的流通面积均小于任一个所述第一过流孔(71)的流通面积。
9.根据权利要求2所述的扩张式承压堵漏封隔器,其特征在于,所述贯通孔包括第一贯通孔(201)和第二贯通孔(202),沿所述流通管组的轴向,所述第一贯通孔(201)和所述第二贯通孔(202)分别位于所述第一端盖(7)的两侧,所述流通管组位于所述第二位置时,所述第一贯通孔(201)和所述第二贯通孔(202)均与所述侧向槽(101)连通。
10.根据权利要求1所述的扩张式承压堵漏封隔器,其特征在于,所述外筒部还包括上固定件和下固定件,所述上固定件和所述下固定件分别可拆卸设置于所述中心管(1)轴向的两端,且所述胶筒(6)与所述上固定件相对固定,所述胶筒(6)能够相对所述下固定件移动。
