專利名稱：水泥填充式封隔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田井下封隔器技術(shù)領(lǐng)域，是一種套管外封隔器，特別是一種水泥填充式封隔器。在固井過(guò)程中，固井水泥漿注入封隔器中心管與膠筒之間環(huán)空并在環(huán)空內(nèi)部凝固，實(shí)現(xiàn)封隔地層作用。本實(shí)用新型適合應(yīng)用于不規(guī)則的較長(zhǎng)井段封堵固井作業(yè)，具有較好的實(shí)用性。
背景技術(shù)：
石油完井固井現(xiàn)場(chǎng)普遍應(yīng)用的套管外封隔器是水力擴(kuò)張式封隔器。由上短節(jié)、中心管、疊片、膠筒、閥接頭、下短節(jié)等組成。固井作業(yè)時(shí)，將封隔器送入井下，通過(guò)閥接頭內(nèi)的進(jìn)液控制閥，為中心管與膠筒之間環(huán)空注入高壓液體，使膠筒膨脹。膠筒膨脹后，緊貼井壁，達(dá)到封隔地層的目的。然后，在封隔器上部或下部環(huán)空中注水泥漿，水泥漿凝固后完成固井工作。目前，又出現(xiàn)一種直接往封隔器內(nèi)注水泥漿技術(shù)，使封隔器膠筒膨脹，水泥漿在膠筒環(huán)空內(nèi)凝固的作業(yè)方法。這種固井方法，能同時(shí)完成封隔地層和固井任務(wù)。所使用的封隔器結(jié)構(gòu)是在彈性金屬疊片的內(nèi)部、外部有膠筒，即采用連續(xù)金屬疊片結(jié)構(gòu)。在連續(xù)金屬疊片內(nèi)、外分別有內(nèi)膠筒和外膠筒，連續(xù)金屬疊片作為膠筒的骨架。由于這種連續(xù)金屬骨架彈性強(qiáng)度大，膨脹后的膠筒不可能緊密地貼附在不規(guī)則井壁上；又由于金屬骨架和膠筒的長(zhǎng)度不足2.5米，當(dāng)需要封隔井段超過(guò)3米的不規(guī)則井壁時(shí)，連續(xù)金屬疊片作為膠筒骨架的封隔器不能滿足固井要求。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為2532232的專利，公開(kāi)了一種管外封隔器。其采用的膠筒結(jié)構(gòu)就是由夾有金屬疊片的內(nèi)、外膠筒組成。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種水泥填充式封隔器，克服原有封隔器連續(xù)金屬骨架彈性強(qiáng)度大，膠筒不能緊密地貼附在不規(guī)則井壁上的不足，克服連續(xù)金屬骨架封隔器不能應(yīng)用于封隔井段超過(guò)3米的不足。改變封隔器膠筒結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)封隔器封堵井段長(zhǎng)度；在井壁不規(guī)則情況下，膨脹后的膠筒與井壁緊密貼附，提高固井質(zhì)量。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是由上短節(jié)、中心管、疊片、膠筒、膠筒接頭、閥接頭、下短節(jié)等組成。上短節(jié)螺紋連接中心管上端，中心管下端連接閥接頭和下短節(jié)。閥接頭內(nèi)有進(jìn)液控制閥。其特征是膠筒的長(zhǎng)度為2-11米之間，膠筒的外徑在100-210毫米之間，膠筒的厚度在5-25毫米之間。膠筒的兩端部為雙筒結(jié)構(gòu)，兩端雙筒結(jié)構(gòu)中間分別有上疊片和下疊片。上疊片和下疊片的長(zhǎng)度在550-1000毫米之間。上、下疊片連接膠筒接頭的方式與原有技術(shù)相同。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用上、下疊片結(jié)構(gòu)，打破了傳統(tǒng)單一連續(xù)疊片做法，克服了原有封隔器單一連續(xù)疊片強(qiáng)度大，固井液壓力不能將膠筒充分膨脹貼附井壁。本實(shí)用新型膠筒最大膨脹直徑能達(dá)到初始膠筒直徑的4倍，原有封隔器僅能膨脹25％。膠筒膨脹后與井壁緊密貼附，即使在井壁不規(guī)則情況下，俗稱大肚子井段，同樣將井壁封堵嚴(yán)密，能提高固井質(zhì)量。采用長(zhǎng)膠筒上、下疊片結(jié)構(gòu)，不僅有封隔地層作用，還可以直接封堵11米以內(nèi)井段?，F(xiàn)有封隔器只能封堵2.5米以內(nèi)井段。本實(shí)用新型收到了意想不到的效果，由于膠筒有效長(zhǎng)度增加，使該實(shí)用新型的座封力比原有技術(shù)提高1.3-7.3倍，減少固井過(guò)程中管柱重量所引起的封隔器滑動(dòng)位移。


附圖是本實(shí)用新型水泥填充式封隔器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。清楚地表示出膠筒(6)兩端雙筒結(jié)構(gòu)和雙筒中間分別有上、下疊片(5)(7)。由于膠筒(6)和中心管(2)較長(zhǎng)，圖中采用雙點(diǎn)化線截取膠筒(6)和中心管(2)的兩端，其中間部分未表示。閥接頭(10)中的閥芯部分不屬于本實(shí)用新型的特征部分，未表示。
圖中，1.上短節(jié)，2.中心管，3.膠筒上接頭，4.膠筒上鎖環(huán)，5.上疊片，6.膠筒，7.下疊片，8.膠筒下接頭，9.膠筒下鎖環(huán)，10閥接頭，11.下接頭。
具體實(shí)施方式
如圖，以一個(gè)中心管(2)外徑為114毫米的水泥填充式封隔器為例，進(jìn)一步說(shuō)明。上短節(jié)(1)兩端內(nèi)部采用錐管螺紋。上短節(jié)(1)連接中心管(2)上端。中心管(2)長(zhǎng)度為10米。中心管(2)下端連接閥接頭(10)和下短節(jié)(11)。膠筒上接頭(3)固定在上短節(jié)(1)下部，膠筒下接頭(8)固定在下短節(jié)(11)上部。膠筒(6)的長(zhǎng)度為9米，膠筒(6)的外徑為138毫米，膠筒(6)的厚度為12毫米。膠筒(6)的兩端部為雙筒結(jié)構(gòu)，所述的兩端雙筒結(jié)構(gòu)也就是膠筒(6)兩端分成雙層。在兩端雙筒中間分別插入上疊片(5)和下疊片(7)。上疊片(5)和下疊片(7)長(zhǎng)度為650毫米。上疊片(5)和下疊片(7)的長(zhǎng)度可以不相等。采用膠筒上鎖環(huán)(4)將膠筒(6)內(nèi)層固定在上接頭(3)內(nèi)壁；下鎖環(huán)(9)將膠筒(6)內(nèi)層固定在下接頭(8)內(nèi)壁。上、下疊片(5)(7)連接膠筒接頭(3)(8)的方式與原有技術(shù)相同，不詳細(xì)敘述。閥接頭(10)上的進(jìn)液控制閥可以采用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)液控制閥，或采用本公司申請(qǐng)的專利軸向自鎖閥式封隔器中的進(jìn)液控制閥。
本實(shí)用新型研制成功后，已經(jīng)在12口油井中試用，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。水泥漿進(jìn)入膠筒(6)，膠筒(6)膨脹與井壁貼附緊密，水泥漿在膠筒(6)內(nèi)凝固，12口井固井質(zhì)量全部合格。直接有效封堵井段10.5米。
權(quán)利要求1.一種水泥填充式封隔器，主要應(yīng)用于固井過(guò)程中，其特征在于由上短節(jié)(1)、中心管(2)、疊片(5)(7)、膠筒(6)、膠筒接頭(3)(8)、閥接頭(1)、下短節(jié)(11)組成，上短節(jié)(1)螺紋連接中心管(2)上端，中心管(2)下端連接閥接頭(10)和下短節(jié)(11)，其特征在于膠筒(6)的長(zhǎng)度為2-11米之間，膠筒(6)的外徑在100-210毫米之間，膠筒(6)的厚度在5-25毫米之間，膠筒(6)的兩端部為雙筒結(jié)構(gòu)，雙筒結(jié)構(gòu)中間分別有上疊片(5)和下疊片(7)，上疊片(5)和下疊片(7)的長(zhǎng)度為550-1000毫米之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的水泥填充式封隔器，其特征在于上疊片(5)長(zhǎng)度與下疊片(7)長(zhǎng)度不相等。
專利摘要本實(shí)用新型涉及本實(shí)用新型涉及一種水泥填充式封隔器。由上短節(jié)、中心管、疊片、膠筒、膠筒接頭、閥接頭、下短節(jié)等組成。特征是膠筒長(zhǎng)度為2－11米之間，膠筒外徑在100－210毫米之間，膠筒厚度在5－25毫米之間。膠筒的兩端部為雙筒結(jié)構(gòu)，雙筒結(jié)構(gòu)中間分別有上疊片和下疊片。上疊片和下疊片的長(zhǎng)度為550－1000毫米之間。采用上、下疊片結(jié)構(gòu)，打破了傳統(tǒng)單一疊片的做法。本實(shí)用新型的膠筒最大膨脹直徑能達(dá)到初始膠筒直徑的4倍，膨脹后的膠筒與井壁緊密貼附，提高了固井質(zhì)量。采用長(zhǎng)膠筒結(jié)構(gòu)，可以封隔地層，還可以直接封堵11米以內(nèi)井段。
文檔編號(hào)E21B33/12GK2816342SQ200520110270
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者王東營(yíng), 賀春艷, 杜志剛, 蔣海濤, 王益山 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 華北石油管理局