本發(fā)明屬于油田機械設備領域，涉及一種可溶封隔器。

背景技術：

目前，國內(nèi)油田開采過程中進行壓裂施工作業(yè)，由于地層每段強度參數(shù)不一樣，必須采用分段壓裂，封隔器就是用于封隔不同地層的工具。在水平井施工中封隔器與套管接觸面不均衡，封隔器脹封后密封不均，密封效果差；壓裂過程有砂沉在封隔器上，完工上提壓裂管住易卡，膠筒也不宜收回，壓裂管住很難起出地面。因此，需要針對上述問題發(fā)明一種可溶封隔器。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可溶封隔器，克服目前封隔器完工上提壓裂管住易卡，膠筒也不宜收回，壓裂管住很難起出地面的問題。

本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種可溶封隔器，包括中心管、上接頭、承壓套、活塞釋放銷釘、活塞、移動套、鎖緊環(huán)、上椎體釋放銷釘、卡瓦、下椎體釋放銷釘一、下椎體釋放銷釘二、膠筒、下接頭和可溶性金屬制成的導向環(huán)、上椎體、下椎體、隔環(huán)、調整環(huán)，中心管上下兩端分別連接上接頭和下接頭，上接頭外側連接承壓套，承壓套外側裝有導向環(huán)，承壓套與中心管之間的空間里裝有活塞，活塞端部通過活塞釋放銷釘固定在上接頭上；所述的中心管側壁上開有通壓孔，通壓孔為透孔，外側連通活塞，活塞底部依次為移動套、上椎體、鎖緊環(huán)、卡瓦、下椎體、隔環(huán)、膠筒和調整環(huán)，移動套底部連接上椎體，鎖緊環(huán)嵌入上椎體中，鎖緊環(huán)內(nèi)壁與中心管的接觸面為倒鋸齒結構，倒鋸齒結構與中心管外壁相咬合；所述的卡瓦的上下兩端分別通過上椎體釋放銷釘和下椎體釋放銷釘一固定連接上椎體和下椎體，下椎體又通過下椎體釋放銷釘二固定在中心管上，隔環(huán)、膠筒、調整環(huán)依次排列在下椎體的底部，調整環(huán)又連接下接頭，下接頭外側縱向設有多條外刃狀刀鋒。

進一步的，所述的可溶性金屬的成分及重量份為：Al 85-89重量份，Mg 4.4-10.3重量份，Mn 0.7-2.3重量份，Zn 0.7-2.3重量份，F(xiàn)e 1-3重量份，Ga 0.7-0.9重量份，In 0.3-0.4重量份。

采用上述技術方案的積極效果：本發(fā)明將封隔器中的導向環(huán)、上椎體、下椎體、隔環(huán)和調整環(huán)采用可溶性設計，完井后這些關鍵部件可以緩慢溶解，膠筒被切割成條狀物，使得封隔器外徑變小，壓裂管住容易起出，減少事故的發(fā)生，節(jié)約施工成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是圖1中A-A向剖視圖。

圖中，1中心管，2上接頭，3承壓套，4活塞釋放銷釘，5活塞，6移動套，7導向環(huán)，8上椎體，9鎖緊環(huán)，10上椎體釋放銷釘，11卡瓦，12下椎體，13下椎體釋放銷釘一，14下椎體釋放銷釘二，15隔環(huán)，16膠筒，17調整環(huán)，18下接頭，19通壓孔，20外刃狀刀鋒。

具體實施方式

下面結合具體的實施例對本發(fā)明的結構做進一步說明，但不應理解為對本發(fā)明的限制：

實施例1

本實施例說明本發(fā)明的結構。

圖1是本發(fā)明的結構示意圖，圖2是圖1中A-A向剖視圖，如圖所示，一種可溶封隔器，包括中心管1、上接頭2、承壓套3、活塞釋放銷釘4、活塞5、移動套6、鎖緊環(huán)9、上椎體釋放銷釘10、卡瓦11、下椎體釋放銷釘一13、下椎體釋放銷釘二14、膠筒16、下接頭18和可溶性金屬制成的導向環(huán)7、上椎體8、下椎體12、隔環(huán)15、調整環(huán)17，中心管1上下兩端分別連接上接頭2和下接頭18，上接頭2外側連接承壓套3，承壓套3外側裝有導向環(huán)7，承壓套3與中心管1之間的空間里裝有活塞5，活塞5端部通過活塞釋放銷釘4固定在上接頭2上?；钊尫配N釘剪斷后會導致活塞下行。所述的中心管1側壁上開有通壓孔19，通壓孔19為透孔，外側連通活塞5，活塞5底部依次為移動套6、上椎體8、鎖緊環(huán)9、卡瓦11、下椎體12、隔環(huán)15、膠筒16和調整環(huán)17，移動套6底部連接上椎體8，鎖緊環(huán)9嵌入上椎體8中，鎖緊環(huán)9內(nèi)壁與中心管1的接觸面為倒鋸齒結構，倒鋸齒結構與中心管1外壁相咬合。鎖緊環(huán)的作用是保證各個部件下移后不會產(chǎn)生位移。所述的卡瓦11的上下兩端分別通過上椎體釋放銷釘10和下椎體釋放銷釘一13固定連接上椎體8和下椎體12，下椎體12又通過下椎體釋放銷釘二14固定在中心管1上，隔環(huán)15、膠筒16、調整環(huán)17依次排列在下椎體12的底部，調整環(huán)17又連接下接頭18，下接頭18外側縱向設有多條外刃狀刀鋒20?？扇苄越饘贋楝F(xiàn)有技術，即采用低熔點金屬，遇水發(fā)生反應導致溶解，不同的可溶性金屬之間通過調整各種金屬的組分和含量來調整成品的溶解速率和溶解溫度。這些關鍵部件溶解后，通過下接頭外側縱向的多條外刃狀刀鋒切割成條狀物，經(jīng)過一段時間降解后容易被帶出地面。

實施例2

本實施例說明本發(fā)明的工作過程。

一、脹封過程

本工具工作前，下接頭端為密封狀態(tài)。工作時，帶壓介質從上接頭通過通壓孔進入活塞腔室，剪斷活塞釋放銷釘，推動活塞在承壓套中下行右移，帶動移動套、導向環(huán)、上錐體、卡瓦、下錐體、隔環(huán)下行，當介質持續(xù)加壓至一定壓力時，下錐體釋放銷釘二被剪斷，壓縮膠筒徑向膨脹。當介質繼續(xù)達到一定壓力時，膠筒與套管內(nèi)壁脹封鎖緊。當介質持續(xù)加壓至一定壓力時，下錐體釋放銷釘一被剪斷，在活塞推動下，移動套、導向環(huán)、上椎體、卡瓦繼續(xù)下行，同時卡瓦沿下錐體錐面徑向膨脹，與套管內(nèi)壁接觸，并開始鎖緊。當介質進一步加壓至一定壓力時，上錐體釋放銷釘被剪斷，在活塞推動下，移動套、導向環(huán)、上錐體繼續(xù)下行，同時卡瓦在上錐體的作用下繼續(xù)徑向膨脹，直至介質達到一定壓力，鎖緊環(huán)保持各部件脹封鎖緊狀態(tài)，不產(chǎn)生位移。至此工具完成脹封過程。

導向環(huán)及調整環(huán)外徑為118mm，保證工具其他部位在下井過程中與套管內(nèi)壁脫離接觸，下井過程順利；卡瓦外徑為105mm，保證工具下井過程中卡瓦與套管內(nèi)壁脫離接觸，不產(chǎn)生摩擦現(xiàn)象，且卡瓦與套管內(nèi)壁存在一定的間隙，在脹封過程中確?？ㄍ呙洺鲰樌?，不出現(xiàn)刮碰、滯澀現(xiàn)象；膠筒外徑為112mm，隔環(huán)外徑為114mm，確保工具下井過程中膠筒與套管內(nèi)壁不出現(xiàn)刮碰現(xiàn)象保護膠筒的完整性。

二、解封過程

本工具導向環(huán)、上錐體、下錐體、隔環(huán)、調整環(huán)采用可溶性金屬，當脹封達到要求時間時，上述各部件亦開始溶解，工具開始產(chǎn)生徑向尺寸收縮和軸向尺寸收縮；達到一定時間時，可溶金屬部件溶解、消散，卡瓦隨之收縮，膠筒徑向收縮，軸向延展，二者與套管內(nèi)壁脫離接觸，工具脹封狀態(tài)解除。在上提工具過程中，由于調整環(huán)已溶解，膠筒下移，通過下接頭外刃狀刀鋒時被切割數(shù)十條膠條狀物，沉落井下，經(jīng)過一定時間降解生產(chǎn)時容易帶出地面。關鍵部件溶解后，封隔器外徑變小，膠筒降解，壓裂管住容易起出，減少事故的發(fā)生，節(jié)約施工成本。

實施例3

本實施例說明可溶性金屬的組成。

導向環(huán)、上錐體、下錐體、隔環(huán)、調整環(huán)由可溶性金屬制成，可溶性金屬的成分及重量份為：Al 85重量份，Mg 10.3重量份，Mn 0.7重量份，Zn 2.3重量份，F(xiàn)e 1重量份，Ga 0.9重量份，In 0.4重量份。

實施例4

本實施例說明可溶性金屬的組成。

導向環(huán)、上錐體、下錐體、隔環(huán)、調整環(huán)由可溶性金屬制成，可溶性金屬的成分及重量份為：Al 89重量份，Mg 8重量份，Mn 1重量份，Zn 1.9重量份，F(xiàn)e 2重量份，Ga 0.8重量份，In 0.3重量份。

實施例5

本實施例說明可溶性金屬的組成。

導向環(huán)、上錐體、下錐體、隔環(huán)、調整環(huán)由可溶性金屬制成，可溶性金屬的成分及重量份為：Al 85重量份，Mg 5重量份，Mn 1.2重量份，Zn 0.7重量份，F(xiàn)e 2.5重量份，Ga 0.7重量份，In 0.4重量份。

實施例6

本實施例說明可溶性金屬的組成。

導向環(huán)、上錐體、下錐體、隔環(huán)、調整環(huán)由可溶性金屬制成，可溶性金屬的成分及重量份為：Al 86重量份，Mg 10重量份，Mn 2.3重量份，Zn 1.1重量份，F(xiàn)e 3重量份，Ga 0.8重量份，In 0.3重量份。

實施例7

本實施例說明可溶性金屬的組成。

導向環(huán)、上錐體、下錐體、隔環(huán)、調整環(huán)由可溶性金屬制成，可溶性金屬的成分及重量份為：Al 88重量份，Mg 4.4重量份，Mn 1.8重量份，Zn 1.5重量份，F(xiàn)e 2.5重量份，Ga 0.9重量份，In 0.4重量份。

試驗例

本發(fā)明利用Ga和In等低熔點金屬破壞Al表面的氧化膜，同時促進合金與水反應。調節(jié)Ga和In等低熔點金屬的比例可控制合金的溶解溫度和溶解速率。利用Mg,Mn,Zn,Fe等合金元素強化合金。而這些金屬也用于調節(jié)合金的溶解速率。

采用實施例3-7的可溶性金屬，對可溶性金屬的溶解速率和溶解溫度進行對比實驗，結果如表1。

如表所示，封隔器中的導向環(huán)、上椎體、下椎體、隔環(huán)和調整環(huán)采用可溶性金屬，通過調整合金中的金屬元素的組成以及含量，可以調整合金的溶解速率以及溶解溫度，以適應不同的需要。

本發(fā)明完井后這些關鍵部件可以緩慢溶解，膠筒被切割成條狀物，使得封隔器外徑變小，壓裂管住容易起出，減少事故的發(fā)生，節(jié)約施工成本。