本實(shí)用新型涉及一種封隔器，尤其涉及一種遇油自膨脹封隔器。

背景技術(shù)：

隨著油氣勘探開發(fā)的不斷發(fā)展和深入，復(fù)雜井眼條件下常規(guī)封隔器下入困難、對裸眼不規(guī)則井眼適應(yīng)性差、完井質(zhì)量難以保證。吸油膨脹封隔器可解決以上問題，它可在井下油介質(zhì)下發(fā)生膨脹從而坐封，廣泛應(yīng)用于水平井分段開采、儲層改造和輔助固井等作業(yè)中。

現(xiàn)有技術(shù)中，目前遇油膨脹封隔器結(jié)構(gòu)類似，諾斯石油工具(天津)有限公司，專利“一種遇油膨脹封隔器”（公告號：CN 204186345 U，公告日為2015年03月04日），其遇油膨脹橡膠筒其固定在基管上，兩端由擋環(huán)固定；其防膠筒端部剪切損壞的原理為：未設(shè)置端部保護(hù)，遇油膨脹膠筒膨脹后，在封隔壓差的作用下，使得端部膠筒往外擠出損壞。中國石油天然氣股份有限公司：專利“一種遇油遇水自膨脹封隔器”（公告號：CN 204113202 U，公告日為2015年01月21日），相對與上述類似的封隔器結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)，其組成包括有基管、自膨脹膠筒及環(huán)組件防突出模塊（擋環(huán)配合限位環(huán)），防膠筒端部剪切損壞的原理為：端部擋環(huán)防止吸油膠筒軸向移動，柔性限位環(huán)包裹膠筒端部，允許端部膠筒有一定量的膨脹，避免了硬限位，防止端部膠筒剪切破壞。但是該結(jié)構(gòu)仍有缺點(diǎn)：由于封隔器在井下要承受巨大壓差，柔性端部保護(hù)為薄型結(jié)構(gòu)，在巨大的壓力作用下容易損壞，膠筒的端部保護(hù)隨之失效，影響封隔器效果，另外膠筒端部徑向被約束，影響膠筒的有效密封長度。

從膠筒密封能力上，根據(jù)調(diào)研，中石油勘探開發(fā)研究院在該技術(shù)上走在前列：中國石油報(bào).工程技術(shù)《我國自主研發(fā)首只自膨脹封隔器下井》膠筒膨脹倍率4倍，中國石油勘探開發(fā)研究院裝備所內(nèi)部資料《自膨脹封隔器介紹》，單位長度的膠筒耐壓差能力可達(dá)10MPa/m，耐溫180℃。根據(jù)吸油膨脹膠筒的性能可知，膨脹性能越好，其內(nèi)部所含的膨脹樹脂越多，膠筒本身強(qiáng)度就越弱，又根據(jù)井眼與吸油膨脹封隔器之間的間隙較小，一般10～15mm，膠筒所需膨脹倍率不需要那么大，膨脹率達(dá)到1倍左右就完全可以滿足要求，因此應(yīng)該適當(dāng)降低膠筒的膨脹倍率，來提高膠筒的自身強(qiáng)度。

因此，需要發(fā)明一種遇油自膨脹封隔器，通過改進(jìn)膠筒端部保護(hù)和增加膠筒自身強(qiáng)度來提高封隔器的密封能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種遇油自膨脹封隔器。本實(shí)用新型采用平面金屬擋環(huán)作為軸向定位工具，高強(qiáng)度氫化丁腈短膠筒作為端部保護(hù)模塊，低膨脹倍率、高強(qiáng)度的吸油膨脹膠筒作為封隔器的密封組件，提高了遇油膨脹封隔器的密封能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種遇油自膨脹封隔器，其特征在于：包括心軸、上擋環(huán)、上保護(hù)短膠筒、吸油膨脹膠筒、下保護(hù)短膠筒和下?lián)醐h(huán)，上擋環(huán)、上保護(hù)短膠筒、吸油膨脹膠筒、下保護(hù)短膠筒和下?lián)醐h(huán)依次設(shè)置在心軸上；當(dāng)吸油膨脹膠筒膨脹時，吸油膨脹膠筒徑向膨脹貼向地層，軸向膨脹擠壓上保護(hù)短膠筒和下保護(hù)短膠筒，上保護(hù)短膠筒和下保護(hù)短膠筒徑向擴(kuò)大。

所述上擋環(huán)和下?lián)醐h(huán)分別通過焊接或螺紋連接方式固定在心軸上。

所述吸油膨脹膠筒通過硫化方式設(shè)置在心軸上。

所述上保護(hù)短膠筒和下保護(hù)短膠筒套設(shè)在心軸上。

所述上保護(hù)短膠筒和下保護(hù)短膠筒由氫化丁腈橡膠制成。

采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

本實(shí)用新型采用平面金屬擋環(huán)作為軸向定位工具，高強(qiáng)度氫化丁腈短膠筒作為端部保護(hù)模塊，低膨脹倍率、高強(qiáng)度的吸油膨脹膠筒作為封隔器的密封組件，提高了遇油膨脹封隔器的密封能力。解決了復(fù)雜井眼條件下常規(guī)封隔器下入困難、對裸眼不規(guī)則井眼適應(yīng)性差、完井質(zhì)量難以保證等問題。可在井下油介質(zhì)下發(fā)生膨脹從而坐封，廣泛應(yīng)用于水平井分段開采、儲層改造和輔助固井等作業(yè)中，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和較好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型坐封前的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型坐封后的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記為：1、心軸，2、上擋環(huán)，3、上保護(hù)短膠筒，4、吸油膨脹膠筒，5、下保護(hù)短膠筒，6、下?lián)醐h(huán)，7、井眼。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種遇油自膨脹封隔器，包括心軸1、上擋環(huán)2、上保護(hù)短膠筒3、吸油膨脹膠筒4、下保護(hù)短膠筒5和下?lián)醐h(huán)6，上擋環(huán)2、上保護(hù)短膠筒3、吸油膨脹膠筒4、下保護(hù)短膠筒5和下?lián)醐h(huán)6依次設(shè)置在心軸1上；當(dāng)吸油膨脹膠筒4膨脹時，吸油膨脹膠筒4徑向膨脹貼向地層，軸向膨脹擠壓上保護(hù)短膠筒3和下保護(hù)短膠筒5，上保護(hù)短膠筒3和下保護(hù)短膠筒5徑向擴(kuò)大。

本實(shí)施例中，所述上擋環(huán)2和下?lián)醐h(huán)6分別通過焊接或螺紋連接方式固定在心軸1上。

本實(shí)施例中，所述吸油膨脹膠筒4通過硫化方式設(shè)置在心軸1上。

本實(shí)施例中，所述上保護(hù)短膠筒3和下保護(hù)短膠筒5套設(shè)在心軸1上。

本實(shí)施例中，所述上保護(hù)短膠筒3和下保護(hù)短膠筒5由氫化丁腈橡膠制成。

實(shí)施例2

本實(shí)施例結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

如圖所示，本實(shí)用新型的連接方式為：上擋環(huán)2、上保護(hù)短膠筒3、吸油膨脹膠筒4、下保護(hù)短膠筒5、下?lián)醐h(huán)6依次連接在心軸1上；其中上擋環(huán)2和下?lián)醐h(huán)6是通過焊接或螺紋方式固定在心軸1上，吸油膨脹膠筒4是硫化在心軸1上，上保護(hù)短膠筒3和下保護(hù)短膠筒5套在心軸1上，不硫化。

本實(shí)用新型的工作原理是：當(dāng)遇油膨脹封隔器下入井中，吸油膨脹膠筒4吸收井下或地層的油，開始膨脹，其徑向膨脹貼向地層，軸向膨脹擠壓上保護(hù)短膠筒3和下保護(hù)短膠筒5，使其壓縮，徑向擴(kuò)大，減小與井眼7之間的間隙（最大可貼在井眼7上），對吸油膨脹膠筒4的端部形成阻擋，防止吸油膨脹膠筒4在壓差的條件下端部突出破壞；另外由于上保護(hù)短膠筒3和下保護(hù)短膠筒5選用氫化丁腈橡膠材料，抗剪切能力大，遠(yuǎn)大于吸油膨脹后的吸油膨脹膠筒4，因此足以抵抗自身與上擋環(huán)2和下?lián)醐h(huán)6的剪切力，保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；另外吸油膨脹膠筒4的膨脹倍率設(shè)置為1～1.5倍，保證其硬度大于80HA，扯斷強(qiáng)度大于10MPa，提高吸油膨脹膠筒4本體強(qiáng)度，通過以上方式密封能力可提高到15～20MPa/m，同時耐溫性能可提高到190℃以上。