一种带封隔器整体式压差分级箍的制作方法

1.本实用新型属于石油钻井完井技术领域，尤其涉及一种带封隔器整体式压差分级箍。


背景技术：

2.随着钻井技术的发展,深井、定向井、大斜度井等复杂井逐步增多,固井技术面临更大的挑战和难度。分级固井工艺技术是在井内套管柱某一设定位置安装一种特殊固井工具分级注水泥器,固井时通过特殊工艺对分级注水泥器上、下部井段套管环空环形空间分别进行固井,实现将较长的水泥封隔井段分成两段进行封固。分级固井主要适用于一次性注水泥封固段太长,低压易漏失井、上下井段温差过大、油气分布不连续且间隔距离过长等井况条件下的固井作业。
3.由于部分油气井目的层埋藏较深,一次性封固裸眼段长,固井作业环空液柱压力高,极易超过地层承压能力而发生漏失；即使采用分级固井技术,对于存在多套压力层系系统的井眼,深井分级固井仍然很难避免发生漏失事故。虽然现有分级注水泥工具和管外封隔器产品较为成熟,主要配套用于筛管顶部注水泥等半程固井作业中,从工具结构和配套工艺上二者难以在分级固井作业中配套使用,无法满足分级固井作业时的环空机械密封要求。
4.现有能够实现分级固井过程中封隔环空的方法主要分为两种形式:第一种,采用常规分级注水泥器与封隔器串联使用,在管串结构上将封隔器安放于分级注水泥器下方，这种方式的缺点在于需要分别对两个工具进行操作,操作复杂,结构不紧凑并且使用情况受限；第二种，分级注水泥器与封隔器设计为一体式,通过使用特殊附件触发封隔器作用,有些结构封隔器存在提前胀封问题,安全可靠性差。
5.由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种带封隔器整体式压差分级箍，以解决上述技术问题的至少一个技术问题。
7.本实用新型所采用的技术方案为：
8.本实用新型提供了一种带封隔器整体式压差分级箍，包括封隔器、本体以及设置在所述本体内的关闭套、打开塞座和关闭塞座；所述关闭套套设在所述本体内，所述打开塞座和所述关闭塞座相对设置在所述关闭套的内部两端；所述本体侧壁上开设有本体循环孔，所述关闭套侧壁上开设有与所述本体循环孔相对应的关闭套循环孔；通过所述打开塞座与所述关闭套之间的相对移动打开所述本体循环孔和所述关闭套循环孔；通过所述关闭套与所述本体之间的相对移动封闭所述本体循环孔和所述关闭套循环孔；
9.还包括提升短节，所述提升短节与所述封隔器相对设置在所述本体的两端，所述提升短节远离所述本体的一端还设置有连接头，所述连接头用于与套管相连接。
10.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述关闭套通过挡块与所述本体限位固定，所述关闭座塞通过关闭剪钉与所述关闭套相连接；所述打开座塞与所述关闭套之间还设置有打开挡环，所述打开挡环与所述关闭套固定连接，所述打开座塞通过打开剪钉与所述打开挡环相连接，所述打开塞座能够相对所述打开挡环移动。
11.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述关闭塞座靠近所述关闭套一侧开设有与所述挡块相适应的凹槽，所述关闭套相对所述本体移动时所述挡块能够落入所述凹槽中。
12.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述打开塞座远离所述打开挡环的一端设置由限位部，所述打开塞座相对所述关闭套移动时，所述限位部能够与所述打开挡环配合限位。
13.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述本体侧壁上还设置有导向螺钉，所述关闭套相对所述本体移动后，所述导向螺钉能够锁紧所述关闭套。
14.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述封隔器包括中心管、胶筒、第一连接套以及胶筒保护套；所述胶筒套设在所述中心管外侧并与所述中心管外壁面之间形成可充液膨胀的密封腔体，所述第一连接套设置在所述中心管远离所述分级箍的一端，所述胶筒保护套一端与所述胶筒相连接，另一端与所述第一连接套相连。
15.作为本实用新型的一种优选实施方式，还包括封隔器连接头和第二连接套；所述本体、所述封隔器连接头、所述第二连接套以及所述胶筒依次连接。
16.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述封隔器连接头具有注液通道，所述密封腔体通过所述注液通道与所述分级箍内部相连通。
17.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述封隔器连接头内还设置有防尘挡环，所述防尘挡环设置在所述注液通道与所述分级箍内部的连通处。
18.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述封隔器还设置有封隔器开启阀和封隔器关闭阀，所述封隔器开启阀和所述封隔器关闭阀分别用于开启所述注液通道和关闭所述注液通道。
19.由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：
20.1.作为本技术的一种优选实施方式，提升短节的设置方便了施工人员对本技术中分级箍的夹持、搬运等操作，同时也方便了分级箍的安装下井等操作，极大地提升的施工的便利性，有利于降低劳动强度，提升生产效率。
21.2.相较于现有技术中采用常规分级注水泥器与封隔器串联使用的方式而言，本技术中的分级箍与封隔器为整体式设计，结构简单合理、方便操作且可靠性高。
22.3.作为本技术的一种优选实施方式，本技术中封隔器还设置有封隔器开启阀和封隔器关闭阀，从而能够准确的控制封隔器胀封的时机，避免提前胀封等问题的发生。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
24.图1为本技术中带封隔器整体式压差分级箍的结构示意图；
25.图2为图1中a部分的结构示意图；
26.图3为图1中b部分的结构示意图；
27.图4为图1中c部分的结构示意图。
28.其中，
29.1连接头；2提升短节；3本体；4关闭塞座；5关闭剪钉；6挡块；7密封圈；8关闭套，81导向凹槽；9导向螺钉；10本体循环孔；11关闭套循环孔；12卡簧；13打开剪钉；14打开塞座，141限位部；15打开挡环；16封隔器连接头；17防尘挡环；18第二连接套；19中心管；20胶筒；21胶筒保护套；22第一连接套；23注液通道；24封隔器开启阀；25封隔器关闭阀；26凹槽；27斜面。
具体实施方式
30.为了更清楚的阐释本技术的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
31.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
32.另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
35.如图1-4所示，本实用新型提供了一种带封隔器整体式压差分级箍，包括封隔器、本体3以及设置在本体3内的关闭套8、打开塞座14和关闭塞座4；关闭套8套设在本体3内，打开塞座14和关闭塞座4相对设置在关闭套8的内部两端；本体3侧壁上开设有本体循环孔10，关闭套8侧壁上开设有与本体循环孔10相对应的关闭套循环孔11；通过打开塞座14与关闭套8之间的相对移动打开本体循环孔10和关闭套循环孔11；通过关闭套8与本体3之间的相对移动封闭本体循环孔10和关闭套循环孔11；继续参照图1所示，本技术中的带封隔器整体式压差分级箍还包括提升短节2，提升短节2与封隔器相对设置在本体3的两端，提升短节2
远离本体3的一端还设置有连接头1，连接头1用于与套管相连接。
36.相较于现有技术中采用常规分级注水泥器与封隔器串联使用的方式而言，本技术中的分级箍与封隔器为整体式设计，结构简单合理、方便操作且可靠性高，且提升短节2的设置方便了施工人员对本技术中分级箍的夹持、搬运等操作，同时也方便了分级箍的安装下井等操作，极大地提升的施工的便利性，有利于降低劳动强度，提升生产效率。
37.进一步地，如图1所示，关闭套8通过挡块6与本体3限位固定，关闭座塞通过关闭剪钉5与关闭套8相连接；打开座塞与关闭套8之间还设置有打开挡环15，打开挡环15与关闭套8固定连接，打开座塞通过打开剪钉13与打开挡环15相连接且打开座塞能够相对打开挡环15移动。
38.在一个具体的示例中，继续参照图1所示，打开塞座14的一端通过打开剪钉13打开挡环15相连接，另一端与关闭套8密封配合，从而将本体循环孔10和关闭套循环孔11封闭起来，实际施工过程中，首先向封隔器内打压使封隔器胀封井内空间，继续打压使得打开塞座14承压并剪断打开剪钉13，进而使得打开塞座14在压力作用下相对打开挡环15发生移动同时也相对关闭套8发生移动，从而打开本体循环孔10和关闭套循环孔11，使分级箍能够通过本体循环孔10和关闭套循环孔11向井内灌注浆液等进行固井操作。
39.进一步地，参照图2所示，关闭塞座4靠近关闭套8一侧开设有与挡块6相适应的凹槽26，关闭套8相对本体3移动时挡块6能够落入凹槽26中。在实际施工过程中，待固井操作进行一段时间后，继续向分级箍内打压，使关闭塞座4承压并剪断关闭剪钉5，进而使得关闭塞座4在压力作用下相对关闭套8移动，上述挡块6便落入上述凹槽26中，从而使得关闭套8不在受本体3的约束从而能够相对本体3移动，进而使得本体循环孔10与关闭套循环孔11交错并互相封闭，结束固井操作。
40.在一个具体的示例中，如图3所述，关闭套8侧壁上设置有卡簧12，当关闭套8不在受本体3的约束后关闭套8在卡簧12及压力作用下相对本体3移动，进而使得本体循环孔10与关闭套循环孔11交错并互相封闭，结束固井操作。
41.在一个优选的示例中，如图2所示，本体3侧壁同样设置有凹槽，关闭套8侧壁上设置有通孔，且而该凹槽与该通孔的位置在关闭套8未移动时是相互对应的，从而可以将挡块6穿过上述通孔设置在本体3侧壁的凹槽中，将本体3和关闭套8限位配合起来；继续参照图2所示，挡块6的上部边缘具有斜面27，本体3侧壁上的凹槽边缘以及关闭塞座4上的凹槽26边缘也都设有斜面，从而使得挡块6在压力作用下能够更顺畅的从本体3侧壁上的凹槽中落入关闭塞座4上的凹槽26中，进而释放关闭套8。
42.需要说明的是，上述凹槽26的结构以及挡块6的结构仅为本技术实施例中的一个优选的实施方式，其也可以采用更多不同的结构形式，本技术对此不做具体限定。
43.进一步地，继续参照图1所示，本体3侧壁上还设置有导向螺钉9，关闭套8相对本体3移动后，导向螺钉9能够锁紧关闭套8。在一个具体的示例中，继续参照图1，关闭套8侧壁上靠近本体3的一侧开设有导向凹槽81，且导向螺钉9的一端与导向凹槽81相配合，关闭套8相对本体3移动时导向螺钉9也能在导向凹槽81内滑动，待固井操作结束后，导向螺钉9与锁紧在导向凹槽81中，从而将关闭套8在周向上锁紧限位，避免后续钻塞等操作使得关闭套8等随钻头旋转。
44.这里需要说明的是，上述设置导向螺钉9对关闭套8在周向上锁紧限位的方式仅为
本技术实施例的一个优选实施方式，其也可以在关闭套8以及本体3的内侧壁上设置卡钩卡槽等结构实现对关闭套8在周向上锁紧限位，本技术对比不做具体限定。
45.进一步地，如图1所示，封隔器包括中心管19、胶筒20、第一连接套22以及胶筒保护套21；胶筒20套设在中心管19外侧并与中心管19外壁面之间形成可充液膨胀的密封腔体(图中未示出)，第一连接套22设置在中心管19远离分级箍的一端，胶筒保护套21一端与胶筒20相连接，另一端与第一连接套22相连。
46.继续参照图1所示，封隔器还包括封隔器连接头16和第二连接套18；本体3、封隔器连接头16、第二连接套18以及胶筒20依次连接。
47.需要说明的是，本技术中连接头1与提升短节2之间、提升短节2与本体3之间、本体3与封隔器连接头16之间、封隔器连接头16与第二连接套18之间、第二连接套18与胶筒20之间、胶筒20与胶筒保护套21之间以及胶筒保护套21与第一连接套22之间均采用螺纹连接的方式进行连接且均设置有密封槽(图中未示出)以及密封圈7来进行进一步的连接和密封。
48.更进一步地，参照图1所示，本体3与关闭套8之间、关闭套8与打开塞索和关闭塞座4之间、打开塞座14与打开挡环15之间以及第一连击套与中心管19之间也设置有密封槽和密封圈7进行进一步的连接和密封。
49.需要说明的是，采用螺纹连接仅为本技术的实施例的一个优选的实施方式，本技术对上述零件之间的连接方式并不做具体限定，其也可以采用如焊接等其他的连接方式及结构。上述密封槽以及密封圈7的设置同样也仅为本技术的一个优选的实施方式，密封槽以及密封圈7的设置有利于保证整体结构的密封性能从而保证固井等施工过程的正常进行，避免出现密封不严等问题而影响施工效率，且相较于其他的密封结构过装置而言结构简单、实用性强，当然其也可以采用其他的密封方式及结构来进行密封，本技术对此同样不作具体限定。
50.进一步地，参照图1所示，封隔器连接头16具有注液通道23，密封腔体通过注液通道23与分级箍内部相连通。在一个具体的实施例中，继续参照图1所示，封隔器连接头16内还设置有防尘挡环17，且防尘挡环17设置在注液通道23与分级箍内部的连通处。注液通道23的设置方便了分级箍向前述密封腔体内注液从而使胶筒20膨胀，进而使得封隔器能够封闭井内的空间，方便固井操作的进行；防尘环则能够起到过滤作用，从而防止钻井液中的大颗粒固相进入胶筒20中，避免钻井液中的大颗粒固相在胶筒20内沉积而影响封隔器的正常工作，且相较于直接设置滤网等方式而言，防尘挡环17的结构强度更高，且在隔器连接头1内的设置更加方便快捷。
51.当然，也可以直接设置滤网等结构来进行过滤，设置防尘挡环17仅为本技术的一个优选实施方式，本技术对比不做具体限定。
52.进一步地，如图4所示，封隔器还设置有封隔器开启阀24和封隔器关闭阀25，封隔器开启阀24和封隔器关闭阀25分别用于开启注液通道23和关闭注液通道23。封隔器开启阀24和封隔器关闭阀25使得施工人员能够准确的控制封隔器胀封的时机，避免提前胀封等问题的发生，有利于提升操作的精准性，提升施工效率及施工效果。
53.本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。
54.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
55.以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种带封隔器整体式压差分级箍，其特征在于，包括封隔器、本体以及设置在所述本体内的关闭套、打开塞座和关闭塞座；所述关闭套套设在所述本体内，所述打开塞座和所述关闭塞座相对设置在所述关闭套的内部两端；所述本体侧壁上开设有本体循环孔，所述关闭套侧壁上开设有与所述本体循环孔相对应的关闭套循环孔；通过所述打开塞座与所述关闭套之间的相对移动打开所述本体循环孔和所述关闭套循环孔；通过所述关闭套与所述本体之间的相对移动封闭所述本体循环孔和所述关闭套循环孔；还包括提升短节，所述提升短节与所述封隔器相对设置在所述本体的两端，所述提升短节远离所述本体的一端还设置有连接头，所述连接头用于与套管相连接。2.如权利要求1所述的带封隔器整体式压差分级箍，其特征在于，所述关闭套通过挡块与所述本体限位固定，所述关闭座塞通过关闭剪钉与所述关闭套相连接；所述打开座塞与所述关闭套之间还设置有打开挡环，所述打开挡环与所述关闭套固定连接，所述打开座塞通过打开剪钉与所述打开挡环相连接，所述打开塞座能够相对所述打开挡环移动。3.如权利要求2所述的带封隔器整体式压差分级箍，其特征在于，所述关闭塞座靠近所述关闭套一侧开设有与所述挡块相适应的凹槽，所述关闭套相对所述本体移动时所述挡块能够落入所述凹槽中。4.如权利要求3所述的带封隔器整体式压差分级箍，其特征在于，所述打开塞座远离所述打开挡环的一端设置由限位部，所述打开塞座相对所述关闭套移动时，所述限位部能够与所述打开挡环配合限位。5.如权利要求3所述的带封隔器整体式压差分级箍，其特征在于，所述本体侧壁上还设置有导向螺钉，所述关闭套相对所述本体移动后，所述导向螺钉能够锁紧所述关闭套。6.如权利要求5所述的带封隔器整体式压差分级箍，其特征在于，所述封隔器包括中心管、胶筒、第一连接套以及胶筒保护套；所述胶筒套设在所述中心管外侧并与所述中心管外壁面之间形成可充液膨胀的密封腔体，所述第一连接套设置在所述中心管远离所述分级箍的一端，所述胶筒保护套一端与所述胶筒相连接，另一端与所述第一连接套相连。7.如权利要求6所述的带封隔器整体式压差分级箍，其特征在于，还包括封隔器连接头和第二连接套；所述本体、所述封隔器连接头、所述第二连接套以及所述胶筒依次连接。8.如权利要求7所述的带封隔器整体式压差分级箍，其特征在于，所述封隔器连接头具有注液通道，所述密封腔体通过所述注液通道与所述分级箍内部相连通。9.如权利要求8所述的带封隔器整体式压差分级箍，其特征在于，所述封隔器连接头内还设置有防尘挡环，所述防尘挡环设置在所述注液通道与所述分级箍内部的连通处。10.如权利要求9所述的带封隔器整体式压差分级箍，其特征在于，所述封隔器还设置有封隔器开启阀和封隔器关闭阀，所述封隔器开启阀和所述封隔器关闭阀分别用于开启所述注液通道和关闭所述注液通道。

技术总结
本申请公开了一种带封隔器整体式压差分级箍，包括封隔器、本体以及设置在所述本体内的关闭套、打开塞座和关闭塞座；关闭套套设在本体内，打开塞座和关闭塞座相对设置在关闭套的内部两端；本体侧壁上开设有本体循环孔，关闭套侧壁上开设有关闭套循环孔；通过打开塞座与关闭套之间的相对移动打开本体循环孔和关闭套循环孔；通过关闭套与本体之间的相对移动封闭本体循环孔和关闭套循环孔；还包括提升短节，提升短节与封隔器相对设置在本体的两端，提升短节远离本体的一端还设置有连接头。提升短节的设置方便了对本申请中分级箍的夹持、搬运等操作，方便施工，大大提升了施工效率。大大提升了施工效率。大大提升了施工效率。


技术研发人员：孙崇磊 李雷祥 苗金华
受保护的技术使用者：德州众凯石油科技有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2022/3/8