完井裸眼封隔器的制作方法

本實用新型涉及石油開采技術領域，尤其涉及一種完井裸眼封隔器。

背景技術：

在石油開采中，針對低孔低滲透油藏，為了提高儲層的導流能力、增加開采井的產量或注入井的注入量，在投產前必須進行分段壓裂。而裸眼分段壓裂是一項先進的完井工藝技術，是低壓、低滲透油氣藏開發的重要增產措施之一，近年來在國內開始推廣應用。裸眼封隔器作為分段壓裂配套工具的重要組成部分，在多段壓裂過程中的作用至關重要，其性能直接影響著壓裂施工的效果。

然而，目前常用的裸眼封隔器的自身錨定力不足，加之工藝管柱的配置不注重對裸眼封隔器的錨定，導致裸眼封隔器無法可靠地坐封在井筒內，裸眼封隔器的失封概率高，而且解封工序復雜。

因此，如何使裸眼封隔器的坐封、解封方便且可靠成為亟待解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型提供一種完井裸眼封隔器，以克服現有技術的裸眼封隔器坐封解封不方便且可靠性低的缺陷。

本實用新型提供的一種完井裸眼封隔器，包括：中心管、連接在所述中心管頂端的上接頭以及連接在所述中心管底端的下接頭；

所述上接頭和所述下接頭之間的中心管外側由上至下依次套設有上解封套、單流閥組件、硫化膠筒和下解封套，且所述硫化膠筒的頂端和底端分別連接有上連接套和下連接套；所述上解封套通過解封剪銷與所述上接頭連接，所述單流閥組件的頂端與所述上解封套的底端連接；所述單流閥組件的底端與所述上連接套的頂端連接，所述下連接套的底端與所述下解封套的頂端連接；

所述硫化膠筒包括內層橡膠筒、套設在所述內層橡膠筒外的外層橡膠筒以及位于所述內層橡膠筒和所述外層橡膠筒之間的鋼片層；所述單流閥組件的閥腔與所述內層橡膠筒的內腔連通，所述中心管的靠近所述上接頭的管壁上開設有進液孔，所述單流閥組件的閥腔可在從所述進液孔進入的液體壓力作用下打開，以使所述液體進入至所述內層橡膠筒的內腔中以實現坐封；所述中心管的靠近所述下接頭的管壁上開設有泄壓孔，所述中心管上移時，所述泄壓孔與所述內層橡膠筒的內腔連通以實現解封。

在本實用新型的一實施例中，所述中心管的外壁上具有臺階面，所述臺階面的方向與所述中心管的移動方向垂直，所述中心管上移至預設位置時，所述臺階面用于抵接在所述單流閥組件上，以帶動所述單流閥組件和所述上連接套上移并拉動所述硫化膠筒，使所述硫化膠筒的鋼片層被拉伸。

在本實用新型的一實施例中，所述完井裸眼封隔器還包括：卡設在所述上連接套和所述硫化膠筒之間的卡瓦，且所述卡瓦的外壁為鋸齒狀；

所述卡瓦的頂端卡設在所述上連接套上，所述卡瓦的底端抵接在所述外層橡膠筒的頂部。

在本實用新型的一實施例中，所述硫化膠筒的頂端還設有上硫化頭，所述硫化膠筒的底端還設有下硫化頭，所述上硫化頭抵接在所述單流閥組件的底部，所述下硫化頭抵接在所述下解封套的頂部。

在本實用新型的一實施例中，所述單流閥組件包括：單流閥外筒、單流閥和可豎向伸縮的彈簧；

所述單流閥外筒的頂端與所述上解封套的底端連接，所述單流閥外筒的底端與所述上連接套的頂端連接，所述單流閥外筒的內壁與所述中心管的外壁之間圍成所述閥腔，所述單流閥設置在所述閥腔內，所述單流閥連接在所述彈簧的頂端，所述彈簧的底端與所述單流閥外筒連接；所述單流閥可在液壓作用下向下移動以使所述閥腔打開。

在本實用新型的一實施例中，所述單流閥外筒的外壁底部設有外螺紋，所述上連接套的內壁頂部設有與所述外螺紋匹配連接的內螺紋。

在本實用新型的一實施例中，所述單流閥與所述中心管的外壁之間設有第一密封圈。

在本實用新型的一實施例中，所述完井裸眼封隔器還包括：套設在所述中心管外側的密封筒，所述密封筒的頂端與所述上解封套的底端連接，所述密封筒的底端與所述單流閥組件的頂端連接。

在本實用新型的一實施例中，所述密封筒的內壁與所述中心管的外壁之間設有第二密封圈。

在本實用新型的一實施例中，所述下解封套的內壁與所述中心管的外壁之間設有第三密封圈。

本實用新型的完井裸眼封隔器，通過設置中心管以及套設在中心管外側的上解封套、單流閥組件、上連接套、硫化膠筒、下連接套和下解封套，其中，中心管的管壁上開設有進液孔和泄壓孔，上解封套與中心管頂端的上接頭通過解封剪銷連接，將硫化膠筒設置為內層橡膠筒、套設在內層橡膠筒外的外層橡膠筒以及位于內外層橡膠筒之間的鋼片層，在坐封時，只需向中心管內打液壓，此時單流閥組件的閥腔在從進液孔流入的液體壓力作用下打開，使得進液孔與內層橡膠筒的內腔連通，從而使液體經過單流閥組件的閥腔進入至硫化膠筒的內層橡膠筒內腔中，隨著液壓壓力增大，內層橡膠筒膨脹，進而使鋼片層向外彎曲，鋼片層將外層橡膠筒向井壁擠壓，從而實現封隔器的坐封。在解封時，剪斷解封剪銷，上提中心管即可，當將中心管上提至泄壓孔與內層橡膠筒的內腔連通時，內層橡膠筒內腔的壓力泄掉，從而實現解封，從而使得裸眼封隔器的坐封和解封都比較方便且可靠。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一實施例提供的完井裸眼封隔器的結構示意圖；

圖2為圖1對應的完井裸眼封隔器的下部分的結構放大圖；

圖3為圖1對應的完井裸眼封隔器的上部分的結構放大圖。

附圖標記說明：

1、中心管；

11、進液孔；

12、泄壓孔；

13、臺階面；

2、上接頭；

3、下接頭；

41、上解封套；

42、下解封套；

411、解封剪銷；

421、第三密封圈；

5、密封筒；

51、第二密封圈；

6、單流閥組件；

61、單流閥外筒；

62、單流閥；

63、彈簧；

71、上連接套；

72、下連接套；

8、硫化膠筒；

81、外層橡膠筒；

82、鋼片層；

83、內層橡膠筒；

8a、上硫化頭；

8b、下硫化頭；

9、卡瓦。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在石油開采中，針對低孔低滲透油藏，為了提高儲層的導流能力、增加開采井的產量或注入井的注入量，在投產前必須進行分段壓裂。而裸眼分段壓裂是一項先進的完井工藝技術，是低壓、低滲透油氣藏開發的重要增產措施之一，近年來在國內開始推廣應用。裸眼封隔器作為分段壓裂配套工具的重要組成部分，在多段壓裂過程中的作用至關重要，其性能直接影響著壓裂施工的效果。

然而，目前常用的裸眼封隔器的自身錨定力不足，加之工藝管柱的配置不注重對裸眼封隔器的錨定，導致裸眼封隔器無法可靠地坐封在井筒內，裸眼封隔器的失封概率高，而且解封工序復雜。因此，如何使裸眼封隔器的坐封、解封方便且可靠成為亟待解決的問題。

基于現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種完井裸眼封隔器，該完井裸眼封隔器的坐封和解封方便且可靠，下面通過具體的實施例對該完井裸眼封隔器進行詳細說明：

圖1為本實用新型一實施例提供的完井裸眼封隔器的結構示意圖。圖2為圖1對應的完井裸眼封隔器的下部分的結構放大圖。圖3為圖1對應的完井裸眼封隔器的上部分的結構放大圖。參照圖1至圖3所示，本實施例提供一種完井裸眼封隔器，包括：中心管1、連接在中心管1頂端的上接頭2以及連接在中心管1底端的下接頭3。具體實現時，上接頭2、下接頭3分別通過絲扣方式與中心管1連接，即，中心管1的外壁頂部和外壁底部均設有外螺紋，上接頭2的內壁底部設有與中心管1的外壁頂部的外螺紋匹配的內螺紋，下接頭3的內壁頂部設有與中心管1的外壁底部的外螺紋匹配的內螺紋。

其中，上接頭2和下接頭3之間的中心管1外側由上至下依次套設有上解封套41、單流閥組件6、硫化膠筒8和下解封套42，且硫化膠筒8的頂端和底端分別連接有上連接套71和下連接套72。上解封套41通過解封剪銷411與上接頭2連接。單流閥組件6的頂端與上解封套41的底端連接，單流閥組件6的底端與上連接套71的頂端連接，下連接套72的底端與下解封套42的頂端連接。

硫化膠筒8包括：內層橡膠筒83、套設在內層橡膠筒83外的外層橡膠筒81以及位于內層橡膠筒83和外層橡膠筒81之間的鋼片層82。也就是說，硫化膠筒8的筒壁為三層，由內至外分別為：內層橡膠筒層、鋼片層和外層橡膠筒層。其中，單流閥組件6的閥腔與內層橡膠筒83的內腔連通。中心管1的靠近上接頭2的管壁上開設有進液孔11，單流閥組件6的閥腔可在從進液孔11進入的液體的壓力作用下打開，以使液體進入至內層橡膠筒83的內腔中，以實現坐封。中心管1的靠近下接頭3的管壁上開設有泄壓孔12，中心管1上移時，泄壓孔12與內層橡膠筒83的內腔連通以實現解封。

在使用時，將完井裸眼封隔器下放入井筒內，然后向中心管1中打入液壓，液體從中心管1的進液孔11進入，單流閥組件6的閥腔在液體壓力下打開，此時進液孔11與硫化膠筒8的內層橡膠筒83連通，液體從進液孔11經過單流閥組件6的閥腔后，進入至內層橡膠筒83的內腔中，隨著液壓的增大，內層橡膠筒83膨脹，進而內層橡膠筒83外側的鋼片層82向外彎曲，鋼片層82隨之將外層橡膠筒81向井壁擠壓，以使外層橡膠筒81與井壁抵緊，從而將裸眼封隔器可靠地坐封在井筒內。可以理解為，內層橡膠筒83用于膨脹，鋼片層82提供錨定力和對封隔器的支撐，外層橡膠筒81與井壁結合提供密封能力，該結構的硫化膠筒具有入井損傷風險小的特點。在解封時，剪斷解封剪銷411，上解封套41和上接頭2脫離連接，即，此時中心管1相對于套設在其外側的各部件來說可以軸向移動，然后上提中心管1，當中心管1向上移動一定距離后，中心管1外壁上的泄壓孔12與內層橡膠筒83的內腔連通，此時，內層橡膠筒83內腔的壓力泄掉，從而實現解封。

本實施例提供的完井裸眼封隔器，通過設置中心管以及套設在中心管外側的上解封套、單流閥組件、上連接套、硫化膠筒、下連接套和下解封套，其中，中心管的管壁上開設有進液孔和泄壓孔，上解封套與中心管頂端的上接頭通過解封剪銷連接，將硫化膠筒設置為內層橡膠筒、套設在內層橡膠筒外的外層橡膠筒以及位于內外層橡膠筒之間的鋼片層，在坐封時，只需向中心管內打液壓，此時單流閥組件的閥腔在從進液孔流入的液體壓力作用下打開，使得進液孔與內層橡膠筒的內腔連通，從而使液體經過單流閥組件的閥腔進入至硫化膠筒的內層橡膠筒內腔中，隨著液壓壓力增大，內層橡膠筒膨脹，進而使鋼片層向外彎曲，鋼片層將外層橡膠筒向井壁擠壓，從而實現封隔器的坐封。在解封時，剪斷解封剪銷，上提中心管即可，當將中心管上提至泄壓孔與內層橡膠筒的內腔連通時，內層橡膠筒內腔的壓力泄掉，從而實現解封，從而使得裸眼封隔器的坐封和解封都比較方便且可靠。

在現有技術中，當裸眼封隔器解封后，完井管柱無法提出，只能丟手后再進行打撈或者磨銑，導致取出管柱的工序復雜且勞動強度大。為了解決該問題，進一步地，本實施例的完井裸眼封隔器通過在中心管1的外壁上設置臺階面13，臺階面13的方向與中心管1的移動方向垂直。中心管1上移至預設位置時，臺階面13用于抵接在單流閥組件6上，以帶動單流閥組件6和上連接套71上移并拉動硫化膠筒8，以使硫化膠筒8的鋼片層82被拉伸。該預設位置指的是，當中心管1移動至泄壓孔12與內層橡膠筒83的內腔連通后，繼續上移至臺階面13能夠與單流閥組件6抵接在一起的位置。具體地，當泄壓孔12與內層橡膠筒83的內腔連通使得內層橡膠筒83內腔壓力泄掉之后，繼續上提中心管1，使中心管1的臺階面13與單流閥組件6接觸，當中心管1的臺階面13抵接在單流閥組件6上后，繼續上提中心管1，此時中心管1上拉單流閥組件6，單流閥組件6帶動上連接套71一起動作，從而強制拉動硫化膠筒8，使硫化膠筒8的鋼片層82被拉伸，即，使鋼片層82復位至初始的伸直狀態。這樣在管柱起出時，由于硫化膠筒8處于拉伸狀態，因此不會使封隔器在起管柱時遇阻或卡堵，從而使管柱的起出更加方便且降低了勞動強度。

進一步地，本實施例的完井裸眼封隔器還包括：卡設在上連接套71和硫化膠筒8之間的卡瓦9，且卡瓦9的外壁為鋸齒狀。卡瓦9的頂端卡設在上連接套71上，卡瓦9的底端抵接在外層橡膠筒81的頂部。也就是說，卡瓦9卡接在硫化膠筒8的頂部，從而防止硫化膠筒8的外層橡膠筒81向外膨脹時在軸向上發生移動，提高坐封時硫化膠筒8的穩定性。同時，由于卡瓦9的外壁為鋸齒狀，提高了卡瓦9的外壁與井壁之間的摩擦力，進一步提高了坐封的可靠性。

其中，硫化膠筒8的頂端還設有上硫化頭8a，硫化膠筒8的底端還設有下硫化頭8b，上硫化頭8a抵接在單流閥組件6的底部，下硫化頭8b抵接在下解封套42的頂部。

單流閥組件6具體包括：單流閥外筒61、單流閥62和可豎向伸縮的彈簧63。單流閥外筒61的頂端與上解封套41的底端連接，單流閥外筒61的底端與上連接套71的頂端連接，單流閥外筒61與中心管1的外壁之間圍成上述的閥腔，單流閥62設置在該閥腔內，單流閥62連接在彈簧63的頂端，彈簧63的底端與單流閥外筒61連接，單流閥62可在液壓作用下向下移動以使閥腔打開，即，使得進液孔11與內層橡膠筒83的內腔連通。可以理解的是，當向中心管1內打液壓時，液體進入進液孔11，向下推動單流閥62，此時單流閥組件6的閥腔打開，以使進液孔11與內層橡膠筒83的內腔連通，液體經過單流閥組件6的閥腔進入至內層橡膠筒83內腔中，以使硫化膠筒8膨脹，從而實現坐封。

具體實現時，單流閥外筒61的外壁底部設有外螺紋，上連接套71的內壁頂部設有與外螺紋匹配連接的內螺紋，即單流閥外筒61與上連接套71之間通過絲扣連接。較為優選的，單流閥62與中心管1的外壁之間設有第一密封圈，這樣可提高單流閥62自身與中心管1的管壁之間的密封性。此外，下解封套42的內壁與中心管1的外壁之間設有第三密封圈421，從而在坐封時，使下解封套42能夠更加可靠地密封泄壓孔12。

在上述實施例的基礎上，還包括：套設在中心管1外側的密封筒5，密封筒5的頂端與上解封套41的底端連接，密封筒5的底端與單流閥外筒61的頂端連接。通過設置密封筒5，使密封筒5密封套接在中心管1的外側，使得液體不會向上流至上解封套41。較為優選的，密封筒5的內壁與中心管1的外壁之間還設有第二密封圈51，這樣使得密封筒5與中心管1之間的密封效果更好。

本實施例提供的完井裸眼封隔器，通過設置中心管以及套設在中心管外側的上解封套、密封筒、單流閥組件、上連接套、卡瓦、硫化膠筒、下連接套以及下解封套，其中，中心管的管壁上開設有進液孔和泄壓孔，且中心管的管壁上設有臺階面，上解封套與中心管頂端的上接頭通過解封剪銷連接，將硫化膠筒設置為內層橡膠筒、套設在內層橡膠筒外的外層橡膠筒以及位于內外層橡膠筒之間的鋼片層，單流閥組件的閥腔與內層橡膠筒的內腔連通，在坐封時，只需向中心管的打液壓，此時單流閥組件的閥腔在從進液孔流入的液體壓力作用下打開，以使進液孔與內層橡膠筒的內腔連通，從而使液體經過單流閥組件的閥腔進入至內層橡膠筒內腔中，隨著液壓壓力增大，內層橡膠筒膨脹，進而使鋼片層向外彎曲，彈性鋼片將外層橡膠筒向井壁擠壓，以使外層橡膠筒抵緊在井壁上，從而實現封隔器的坐封。在解封時，剪斷解封剪銷，上提中心管即可，當將中心管上提至泄壓孔與內層橡膠筒的內腔連通時，內層橡膠筒內腔的壓力泄掉，從而實現解封，從而使得裸眼封隔器的坐封和解封都比較方便且可靠。然后繼續上提中心管，使得中心管管壁上的臺階面與單流閥組件抵接，繼續上提中心管，使得單流閥組件在中心管的拉動下帶動上連接套一起動作，從而強制將硫化膠筒拉伸，即，使得硫化膠筒內的鋼片層拉伸，從而在將管柱起出時，由于硫化膠筒處于拉伸狀態，從而不會使封隔器在起管柱時遇阻或卡堵，因此使得管柱起出更加方便，大大降低了勞動強度。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。