專利名稱：一種自平衡式封隔裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自平衡式封隔裝置，屬于油氣田儲層改造技術領域，是油、氣田多層分層壓裂、酸化施工作業中重要的井下作業工具之一，特別是應用于探井、評價井、 以及層間壓差很大的井的雙封選壓施工的下封隔器，以及需要封隔器在壓裂完成后快速解封的工藝管柱中。
背景技術：
封隔器是油田壓裂、酸化作業中最重要的一種常規工具。目前大量使用的K344型封隔器都沒有膠筒上、下環空壓力自平衡功能，當此封隔器用做下封隔器來使用的時候，在停泵后由于封隔器上、下地層存在一定壓差，進而使封隔器內外也產生一定壓差，導致壓裂后封隔器解封速度減慢，若當此壓差大于封隔器坐封壓力時封隔器不解封，給現場施工帶來了很大的難度和風險。特別是在需要封隔器在壓裂完成后快速解封的工藝管柱中，常規的封隔器達不到要求。
發明內容本實用新型要的目的是提供一種自平衡式封隔裝置，以克服現有封隔器解封效果不好的的問題。本實用新型的技術方案為一種自平衡式封隔裝置，其特征是包括位于封隔器內的內中心管、外中心管，外中心管套在內中心管上，內中心管和外中心管之間形成第一環空，膠筒套在外中心管上，膠筒將封隔器分成上下段結構，膠筒的封隔段外徑大，膠筒的封隔段兩端向上下等直徑延伸，等直徑延伸段直徑小于上下封隔段，膠筒的等直徑延伸段通過上下膠筒座將膠筒固定在外中心管上，內中心管上下端和上、下膠筒座分別連接上接頭和下接頭，膠筒和外中心管之間形成第二環空，第二環空與上接頭內的坐封導壓孔連通；下接頭徑向方向向下有下環空壓力導入孔，內中心管徑向向上方向與下環空壓力導入孔相隔一段距離有間隙孔，下環空壓力導入孔和間隙孔與閥體相通。所述的閥體由內中心管和下接頭之間的間隔構成，內中心管下端面和下接頭內槽固定擋塊，閥體內有活塞，活塞下端面與所述的間隙孔相通，活塞上端面與彈簧連接，活塞上端面與導壓通道相通。本實用新型的技術效果為由于在封隔器內部設計有封隔器膠筒上、下環空壓力的連接通道。在壓裂施工前，此通道處于開啟狀態，當向管柱內泵注液體時，在噴砂器等控制類工具的節流壓差作用下關閉此通道。當壓裂結束后，沒有了節流壓差，此通道重新開啟。重新溝通封隔器上、下環空的壓力，實現封隔器內外壓力平衡，封隔器迅速解封。本實用新型應用于雙封選壓、多層分壓管柱的下封隔器時，能夠實現快速解封，減小砂卡的風險。
下面結合實施例附圖對本實用新型做進一步說明[0008]圖1為實施例的非壓裂施工狀態圖，導壓通道開啟；圖2為實施例的壓裂施工狀態圖，導壓通道關閉。附圖標記如下1、上接頭；2、內中心管；3、外中心管；4、膠筒座5、膠筒；6、下接頭；7、彈簧；8、活塞；9、擋塊；10、坐封導壓孔；11、上環空壓力導入孔；12、導壓通道；13、下環空壓力導入孔。
具體實施方式
圖1 一種自平衡式封隔裝置，包括位于封隔器內的內中心管2、外中心管3，外中心管3套在內中心管2上，內中心管2和外中心管3之間形成第一環空，膠筒5套在外中心管 3上，膠筒5將封隔器分成上下段結構，膠筒5的封隔段外徑大，膠筒5的封隔段兩端向上下等直徑延伸，等直徑延伸段直徑小于上下封隔段，膠筒5的等直徑延伸段通過上下膠筒座4 將膠筒5固定在外中心管3上，內中心管2上下端和上、下膠筒座4分別連接上接頭1和下接頭6，膠筒5和外中心管3之間形成第二環空，第二環空與上接頭1內的坐封導壓孔10連
ο下接頭6徑向方向向下有下環空壓力導入孔13，內中心管2徑向向上方向與下環空壓力導入孔13相隔一段距離有間隙孔，下環空壓力導入孔13和間隙孔與閥體相通。閥體由內中心管2和下接頭6之間的間隔構成，內中心管2下端面和下接頭6內槽固定擋塊 9，閥體內有活塞8，活塞8下端面與所述的間隙孔相通，活塞8上端面與彈簧7連接，活塞8 上端面與導壓通道12相通，本實用新型中，活塞8上端面靠彈簧7 —側的壓力為P1，活塞8 下端面靠擋塊9 一側的壓力為P2。Pl也稱為封隔器上環空壓力，P2稱管柱內部壓力。下接頭6上設有將下環空的壓力導入導壓通道12的下環空壓力導入孔13，上接頭 1上設有將上環空的壓力導入導壓通道12的上環空壓力導入孔11，上接頭1內部設有用于坐封封隔器的坐封導壓孔10，活塞8的移動可啟閉下環空壓力導入孔13。將自平衡式封隔器連同管柱一起下入到預定位置，在壓裂施工前，封隔器上、下環空壓力導壓通道處于開啟狀態(即上環空-上環空壓力導入孔11-導壓通道12-下環空壓力導入孔13-下環空相通)，如圖1所示。當向管柱內泵注液體時，在噴砂器等控制類工具的節流壓差作用下，管柱內壓力 P2大于封隔器上環空壓力P1，一方面管柱內高壓Pl通過坐封導壓孔10導入膠筒5與外中心管3之間的第二環空內，封隔器膠筒5膨脹，使封隔器坐封；另一方面封隔器上環空壓力 Pl通過上環空壓力導入孔11進入導壓通道12，作用于活塞8上端面，管柱內部壓力P2通過內中心管2的尾部與擋塊9的上端面之間的間隙進入活塞8下端面，活塞8下端壓力等于管柱內部壓力P2。由于P2>P1，活塞8克服彈簧7的彈力上行，堵住下環空壓力導入孔 13，關閉封隔器上、下環空的連接通道，如圖2所示。當壓裂結束后，沒有了節流壓差，使得 P2=P1，活塞8在彈簧7的作用下向下移動，再次開啟下環空壓力導入孔13，重新開啟封隔器上、下環空壓力導壓通道12，如圖1所示。封隔器上、下環空的壓力溝通，實現壓力平衡，進而封隔器內外壓力平衡，封隔器迅速解封。本實用新型具有如下特點特征一封隔器內部設計有膠筒上、下環空壓力的連接通道，依次連接有上環空、 上環空壓力導入孔11、導壓通道12、下環空壓力導入孔13、下環空。[0019]特征二 在外中心管3中間特意添加內中心管2。靠內中心管2和外中心管3之間的環空通道來組成封隔器膠筒上、下環空壓力連接通道。特征三利用活塞8的上、下移動來封堵和開啟下環空壓力導入口 13，進而來控制整個導壓通道的開啟與關閉。特征四通過上環空壓力導入孔11、導壓通道12將上環空的壓力Pl作用在活塞8 上部，管柱內部的壓力P2通過內中心管2與擋塊9的間隙作用在活塞8下部。特征五利用噴砂器等控制類工具的節流壓差來控制導壓通道的關閉與開啟。當進行壓裂施工時，由于噴砂器等控制類工具的節流作用下使P2>P1，活塞8上移，堵住下環空壓力導入口 13，關閉導壓通道如圖2所示；當停止壓裂施工時，沒有了節流作用使P2=P1， 活塞在彈簧7的作用下下移，開啟下環空壓力導入口 13，進而開啟導壓通道如圖1所示。
權利要求1.一種自平衡式封隔裝置，其特征是包括位于封隔器內的內中心管(2)、外中心管 (3)，外中心管(3)套在內中心管(2)上，內中心管(2)和外中心管(3)之間形成第一環空，膠筒(5)套在外中心管(3)上，膠筒(5)將封隔器分成上下段結構，膠筒(5)的封隔段外徑大， 膠筒(5)的封隔段兩端向上下等直徑延伸，等直徑延伸段直徑小于上下封隔段，膠筒(5)的等直徑延伸段通過上下膠筒座(4 )將膠筒(5 )固定在外中心管(3 )上，內中心管(2 )上下端和上、下膠筒座(4)分別連接上接頭(1)和下接頭(6)，膠筒(5)和外中心管(3)之間形成第二環空，第二環空與上接頭(1)內的坐封導壓孔(10)連通；下接頭(6)徑向方向向下有下環空壓力導入孔(13)，內中心管(2)徑向向上方向與下環空壓力導入孔(13)相隔一段距離有間隙孔，下環空壓力導入孔(13 )和間隙孔與閥體相通。
2.根據權利要求1所述的一種自平衡式封隔裝置器，其特征是所述的閥體由內中心管(2)和下接頭(6)之間的間隔構成，內中心管(2)下端面和下接頭(6)內槽固定擋塊(9)， 閥體內有活塞(8)，活塞(8)下端面與所述的間隙孔相通，活塞(8)上端面與彈簧(7)連接， 活塞(8)上端面與導壓通道(12)相通。
專利摘要本實用新型涉及一種自平衡式封隔裝置，屬于油氣田儲層改造技術領域，其特征是包括位于封隔器內的內中心管、外中心管，外中心管套在內中心管上，內中心管和外中心管之間形成第一環空，膠筒套在外中心管上，膠筒將封隔器分成上下段結構，膠筒的封隔段外徑大，膠筒的封隔段兩端向上下等直徑延伸，等直徑延伸段直徑小于上下封隔段，膠筒的等直徑延伸段通過上下膠筒座將膠筒固定在外中心管上，內中心管上下端和上、下膠筒座分別連接上接頭和下接頭，膠筒和外中心管之間形成第二環空，第二環空與上接頭內的坐封導壓孔連通；下接頭徑向方向向下有下環空壓力導入孔。它克服了現有封隔器解封效果不好的的問題。
文檔編號E21B33/126GK202117617SQ201120222189
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月28日 優先權日2011年6月28日
發明者張文, 徐紅, 蘇敏文, 鄧小強, 隆世明 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司