[发明专利]一种高压油气井用非节流压裂封隔器

说明书

本发明公开了一种高压油气井用非节流压裂封隔器，包括上接头，上接头外设有至少两个胶筒，相邻胶筒间以隔环相隔；上接头下端连接有弹簧中心管，弹簧中心管外设有预紧的弹簧以及调整弹簧预紧力的弹簧预压环，弹簧预压环外还设有胶筒驱动滑套；弹簧中心管下端连接有动力腔中心管，动力腔中心管末端连接有下接头，动力腔中心管外设有动力滑块，动力滑块与动力腔中心管构成空气腔，动力滑块与动力腔中心管、下接头构成液压腔；空气腔对应的动力滑块上设有可溶性柱塞；可溶性柱塞外设有防水罩。本发明解决传统封隔器在高压油气井中使用时，因需节流导致的排砂量小、工作效率低的问题；以能够解决卡井现象的发生，有利于降低施工成本及安全风险。

技术领域

本发明涉及石油钻采机械设备领域，尤其涉及一种高压油气井用非节流压裂封隔器。

背景技术

改革开放以来，国民经济得到快速增长，“科技创新，自主创新”已成为目前国内工业发展的主流，我国工业正逐步向集约型、节能减排、低碳的方向发展。石油天然气是我国现代工业发展的“血液”及经济命脉，是一种重要的战略资源，影响国家能源的稳定与安全。油气开采中，油气井经过长期生产，储层会有大量的出砂，必然造成井底附近的储层孔隙的堵塞，造成孔隙度和渗透度下降，影响油气的产量。因此在石油井开采后期，常采用压裂酸化进行处理，以改变低产状态。压裂酸化施工管柱中需用封隔器来对相关地层进行上下封隔，来压裂酸化相应油气层。

其中，高压油气井的压裂施工存在以下问题：

1、以K344为代表的节流型封隔器需通过节流才能坐封，超过40％的压力值被浪费，无法到达地层，但其打压坐封，泄压即解封，不易卡井，安全优点明显。因需节流才能坐封，注砂效率低。K344封隔器的节流坐封，必须通过对喷砂器喷砂口的面积控制，限流而产生油、套管间的压差，实现坐封，因其结构原理造成的先天性不足，必然无法实施排砂量达到等同油管内径的最大化；

2、非节流坐封型封隔器，如Y211、Y341、Y511、Y541等，这些类型的封隔器是以机械结构形式来实施坐封，无需节流，注砂量大，效率高，但机械结构，在高压工作环境中，金属部件和套管相接触，不可避免导致金属部件的变形，进而导致解封不完全，甚至不解封，安全风险大。

申请人于2015年5月16日申请了一项名为《非节流坐封Y344型压裂封隔器》的发明专利，公开了一种非节流坐封Y344型压裂封隔器，含有上接头、胶筒、滑块中心管、动力滑块、弹簧中心管、弹簧、弹簧驱动外壳、液压腔、空气腔、密封圈，上接头外依次设有三组胶筒与隔环，其末端接有滑块中心管，滑块中心管外设动力滑块，下接弹簧中心管，由滑块中心管、动力滑块构成的密封腔称为空气腔，由动力滑块、滑块中心管、弹簧中心管构成的空腔为液压腔，动力滑块下接弹簧驱动头，在弹簧驱动头与弹簧中心管之间设有弹簧，滑块中心管、弹簧中心管、动力滑块之间设有三组密封圈。

申请人又于2016年8月29日申请了一项名为《可调节坐封力值压裂封隔器》的发明专利，公开了一种可调节坐封力值压裂封隔器，包括依次连接的上接头、胶筒中心管，所述胶筒中心管外设有至少两个胶筒，胶筒与胶筒中心管的同轴并列设置，相邻胶筒之间以隔环相隔，所述胶筒中心管下端连接有弹簧中心管，所述弹簧中心管外设有弹簧，弹簧外套装有胶筒驱动滑套，所述弹簧中心管的下端依次连接有第一滑块中心管、第二滑块中心管；滑块中心管外设有滑块，液压腔；所述隔环为45°的双面楔形。

上述两种压裂封隔器在高压油气井压裂施工后期，地面泵车停止打压后，由于高压油气井会立即产出气体，气体压强较大，并继续给封隔器提供了坐封动力，造成封隔器无法解封，这是我们不想看到的。

在上述发明的基础上，申请人对非节流坐封的压缩型封隔器进行了改进，提供一种高压油气井用非节流压裂封隔器，以解决现有高压油气井压裂施工中存在的问题。

发明内容