[发明专利]管外封隔器

说明书

本申请实施例公开了一种管外封隔器，属于油气田综合固完井作业技术领域。该管外封隔器包括连接装置、吸入装置、充填装置、内管总成和胀封装置；其中，吸入装置、充填装置和胀封装置依次相连并同轴套装在内管总成的外壁上；连接装置位于内管总成的两端，胀封装置的中心与内管总成的中心重合；沿内管总成的轴线，充填装置对称分布在胀封装置的两端；吸入装置对称分布在充填装置的两端。吸入装置包括活塞；活塞的一端与内管总成连通，活塞的另一端与管外封隔器与油气井之间的环形空间连通。该管外封隔器实现了水泥浆的双向吸入和均匀填充，从而实现了均匀胀封。

技术领域

本申请涉及油气田综合固完井作业技术领域，特别涉及一种管外封隔器。

背景技术

在油气田开发过程特别是在稠油开发过程中，采用蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油藏等热力采油方式，使油层温度升高，稠油黏度降低，使稠油易于流动，从而将稠油采出。但是这种热力采油方式常常也面临着地层水窜、气窜的问题，数据显示稠油热采井因顶水下窜失效井占总数的比例很大。存在这样的问题主要是由于热力导致固井水泥石过早损坏，损坏后的水泥石在与地层交界面之间存在裂隙，同时在水泥石内部以及水泥石与套管之间也存在很多裂隙，这样即便是固井质量合格，水泥石性能优良，也难以进行长久的封隔地层。国内外完井实践证明，在完井管柱中加入管外封隔器，能够有效的解决水窜、气窜的问题，特别是在稠油热采过程中由于热力采油引起的水泥石破坏导致的水窜、气窜问题。

相关技术中用于地层封隔的管外封隔器主要有遇油遇水膨胀式管外封隔器、电子控制膨胀式封隔器、定时启动式封隔器、热敏膨胀式管外封隔器、液力机械式封隔器。其中，遇油遇水膨胀式管外封隔器采用遇油遇水膨胀的材质包裹在芯轴外，当遇油遇水膨胀式管外封隔器遇到油或水时发生膨胀，容易在下入过程中提前膨胀，也会在固井过程中吸收水泥中的水，使水泥凝固不完全，降低固井质量；电子控制膨胀式封隔器和定时启动式封隔器能够做到控制膨胀时机，但是由于其内含有的精密元器件在地层高温条件下容易损坏失效，导致封隔失败；热敏膨胀式管外封隔器受地层温度差异影响，膨胀时机不可控，难以按照需求膨胀；液力机械式封隔器胀封不均匀，受水泥凝固时的体积微缩的影响导致封隔失败。

发明内容

本申请实施例提供了一种管外封隔器，以解决相关技术膨胀时机不可控、胀封不均匀、封隔效果受水泥体积微缩影响的问题。所述技术方案如下：

本申请实施例提供了一种管外封隔器，所述管外封隔器包括连接装置、吸入装置、充填装置、内管总成和胀封装置；

其中，所述吸入装置、所述充填装置和所述胀封装置依次相连并同轴套装在所述内管总成的外壁上；所述连接装置位于所述内管总成的两端，所述胀封装置的中心与所述内管总成的中心重合；沿所述内管总成的轴线，所述充填装置对称分布在所述胀封装置的两端；所述吸入装置对称分布在所述充填装置的两端；

所述吸入装置均包括活塞；所述活塞的一端与所述内管总成连通，所述活塞的另一端与所述管外封隔器和油气井之间的环形空间连通；所述胀封装置内部存储有填充剂，所述填充剂用于填充水泥凝固时产生的缝隙以降低水泥体积微缩的影响。

可选地，所述连接装置的包括接头和连接头；

其中，所述接头的一端与固井套管连接，所述接头的另一端与所述连接头的一端连接，所述连接头的另一端与所述内管总成的一端连接。

可选地，所述吸入装置还包括第一密封圈组、缸套、第二密封圈组、第三密封圈组、进液口和活塞堵头；

其中，所述缸套套装在所述内管总成外，所述缸套的一端套在所述连接头的外壁，所述缸套的另一端与所述充填装置连接；所述第一密封圈组位于所述缸套内靠近所述连接头的一端；所述缸套内壁与所述内管总成的外壁之间形成活塞腔；