一种大斜度深表层固井用管内封隔器制造技术

本发明专利技术提供一种大斜度深表层固井用管内封隔器，包括上接头、上压环、胶筒、连接管、中心管、内套、弹性爪、下压环、背环、导向套、连接头和下接头。当该管内封隔器所受压力超过80KN时，弹性爪的卡爪向内收缩，连接管、内套、弹性爪、背环一起沿着导向套向下运动，胶筒在上压环和下压环的挤压下膨胀，紧贴表层套管内壁，实现表层套管内的密封。固井完成后，上提钻柱，胶筒恢复原状，实现解封。本封隔器可重复使用10井次以上，既降低了成本，又能避免因插头密封失效或座封压力不足引起的水泥浆倒返事故，大大提高了表层套管固井成功率。

A Pipe Packer for High Inclination Deep Surface Cementing

【技术实现步骤摘要】
一种大斜度深表层固井用管内封隔器
本专利技术涉及石油完井工程装置领域中一种管内封隔器，特别是一种大斜度深表层固井用管内封隔器。
技术介绍
随着海洋大位移井的开发，越来越多的油气井需要在表层井段开始定向，339.7mm表层套管下深至700m，最大井斜可达70°，常规的内插管方式固井工艺在大斜度深表层井中施工风险较大，可能出现因钻杆插头密封失效或座封压力不足引起水泥浆倒返导致的“灌香肠”或“插旗杆”事故，影响了表层套管的固井质量，也对油气井后期开发造成了严重的工程风险和安全隐患，目前这种大斜度深表层套管固井只能采用常规胶塞固井，存在顶替效率低、水泥浆顶替量难以控制、钻胶塞困难等问题。
技术实现思路
为了克服常规的内插管方式固井工艺的缺点,本专利技术提供了一种大斜度深表层固井用管内封隔器，可有效避免因插头密封失效或座封压力不足导致的水泥浆倒返事故，有效的提高表层套管固井的成功率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大斜度深表层固井用管内封隔器，包括：上接头、上压环、胶筒、连接管、中心管、内套、弹性爪、下压环、背环、导向套、连接头和下接头；其中，上压环通过螺纹分别与上接头、连接管连接，上压环上设有排液孔；中心管通过螺纹与上接头连接，中心管与下接头之间通过密封圈实现密封；连接头通过螺纹分别与导向套和下接头连接；下压环与导向套通过螺纹连接，下压环与导向套之间通过密封圈实现密封；连接管与背环之间为弹性爪；下压环内壁有环形凹槽，弹性爪上均匀分布多个卡爪，卡爪上有凸起，卡爪上的凸起部分与下压环内的环形凹槽卡接限位配合；内套通过螺纹分别与连接管和背环连接；连接管与下压环之间通过密封圈实现密封；上压环与下压环之间为胶筒。上述方案进一步包括：下压环上的环形凹槽台阶上带有倒角，弹性爪上均匀分布6-12个卡爪，卡爪上有带倒角的凸起。胶筒胶皮分为三部分，中间由隔环隔开。当封隔器上部所受压力超过一定值时，弹性爪的卡爪在外力挤压作用下向内收缩，贴向内套，连接管、内套、弹性爪、背环一起沿着导向套向下运动，胶筒在上压环和下压环的挤压下膨胀，紧贴表层套管内壁，实现表层套管内的密封。采用上述方案的大斜度深表层固井用管内封隔器进行固井作业时，将该封隔器安放在钻杆密封插头上部，钻杆密封插头插入浮箍或浮鞋后，在井口加压，当封隔器上部所受压力超过80KN时，弹性爪的卡爪在外力挤压作用下向内收缩，贴向内套，连接管、内套、弹性爪、背环一起沿着导向套向下运动，胶筒在上压环和下压环的挤压下膨胀，紧贴表层套管内壁，实现表层套管内的密封，密封压力超过10MPa。固井完成后，上提钻柱，在下部钻杆重力作用下，胶筒恢复原状，实现解封。本专利技术的封隔器可有效避免常规内插法固井工艺因插头密封失效或座封压力不足导致的水泥浆倒返事故，提高了表层套管固井的成功率；可重复使用10井次以上，降低了完井成本，提高了经济效益。附图说明附图1是本专利技术的结构示意图；附图2是图1中局部I的放大图。图中1.上接头，2.排液孔，3.上压环，4.胶筒，5.连接管，6.中心管，7.隔环，8.密封圈，9、密封圈，10、内套，11.弹性爪，12.下压环，13.背环，14.导向套，15.密封圈，16.连接头，17.下接头。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术作进一步的说明：如附图1和2所示，该大斜度深表层固井用管内封隔器包括上接头1、上压环3、胶筒4、连接管5、中心管6、隔环7、密封圈（8、9、15）、内套10、弹性爪11、下压环12、背环13、导向套14、连接头16、下接头17。其中，上压环3通过螺纹分别与上接头1、连接管5连接，上压环3上有排液孔2，中心管6通过螺纹与上接头1连接，中心管6与下接头17之间通过密封圈15实现密封。连接头16通过螺纹分别与导向套14和下接头17连接。下压环12通过螺纹与导向套14连接，下压环12与导向套14之间通过密封圈9实现密封，下压环12上有环形凹槽，凹槽的台阶上带有倒角。连接管5与背环13之间为弹性爪11，其上均匀分布6-12个卡爪，卡爪上有带倒角的凸起，卡在下压环12的环形凹槽内。内套10通过螺纹分别与连接管5和背环13连接。连接管5与下压环12之间通过密封圈8实现密封。上压环3与下压环12之间为胶筒4，胶筒4胶皮分为三部分，中间由隔环7隔开。固井作业时，将该封隔器安放在钻杆密封插头上部，钻杆密封插头插入浮箍或浮鞋后，在井口加压，当封隔器上部所受压力超过80KN时，弹性爪11的卡爪在外力挤压作用下向内收缩，贴向内套10，连接管5、内套10、弹性爪11、背环13一起沿着导向套14向下运动，胶筒4在上压环3和下压环12的挤压下膨胀，紧贴表层套管内壁，实现表层套管内的密封，密封压力超过10MPa。固井完成后，上提钻柱，在下部钻杆重力作用下，胶筒4恢复原状，实现解封。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大斜度深表层固井用管内封隔器，其特征在于包括：上接头、上压环、胶筒、连接管、中心管、内套、弹性爪、下压环、背环、导向套、连接头和下接头；其中，上压环通过螺纹分别与上接头、连接管连接，上压环上设有排液孔；中心管通过螺纹与上接头连接，中心管与下接头之间通过密封圈实现密封；连接头通过螺纹分别与导向套和下接头连接；下压环与导向套通过螺纹连接，下压环与导向套之间通过密封圈实现密封；连接管与背环之间为弹性爪；下压环内壁有环形凹槽，弹性爪上均匀分布多个卡爪，卡爪上有凸起，卡爪上的凸起部分与下压环内的环形凹槽卡接限位配合；内套通过螺纹分别与连接管和背环连接；连接管与下压环之间通过密封圈实现密封；上压环与下压环之间为胶筒。

【技术特征摘要】
1.一种大斜度深表层固井用管内封隔器，其特征在于包括：上接头、上压环、胶筒、连接管、中心管、内套、弹性爪、下压环、背环、导向套、连接头和下接头；其中，上压环通过螺纹分别与上接头、连接管连接，上压环上设有排液孔；中心管通过螺纹与上接头连接，中心管与下接头之间通过密封圈实现密封；连接头通过螺纹分别与导向套和下接头连接；下压环与导向套通过螺纹连接，下压环与导向套之间通过密封圈实现密封；连接管与背环之间为弹性爪；下压环内壁有环形凹槽，弹性爪上均匀分布多个卡爪，卡爪上有凸起，卡爪上的凸起部分与下压环内的环形凹槽卡接限位配合；内套通过螺纹分别与连接管和背环连接；连接管与下压环之间通过密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖经纬，冯德杰，李伟，梁明月，饶鸿飞，麻地辉，李国锋，董恩博，邹晓敏，马德材，陶剑，邵茹，赵勇，李光洪，王治娟，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11