管4與錐體13之間、膠筒中心管10與上軌道管14之間、膠筒中心管10與下軌道管26之間設(shè)置有防沙擋圈30，因而固相顆粒無法進(jìn)入換軌系統(tǒng)內(nèi)腔，使得封隔器在高含固相顆粒的惡劣環(huán)境下也能正常換軌。
[0024]導(dǎo)向頭29下端做成半球形，且縱向加工了多個(gè)周向均布的過流槽、和多個(gè)導(dǎo)向頭旁通孔290，其中導(dǎo)向頭29的多個(gè)旁通孔290、下中心管28的下內(nèi)腔通道280、膠筒中心管10的膠筒內(nèi)腔通道100、花鍵9上的花鍵過流槽90連通形成液路通道，在封隔器處于解封狀態(tài)時(shí)，高含固相的液體可經(jīng)過該液路通道向上返排，以減輕高含固相液體對封隔器外部配件的沖蝕磨損。
[0025]膠筒11套裝在膠筒中心管10外并包括上、下部膠筒，上、下部膠筒相互直接接觸，并沒有隔環(huán)存在，其硬度有所差異，本實(shí)施例中下部膠筒硬度較高，壓縮幅度較小，壓縮后起輔助密封，而上部膠筒硬度稍低，壓縮幅度較大，起主要密封。在下部膠筒的強(qiáng)力支撐下，即使承受很大部壓力，上部膠筒也不會(huì)發(fā)生外翻，因而整個(gè)封隔器可以承受很高的上壓差。
[0026]如圖2所示，將本實(shí)用新型連接在油管串底部，下入套管，在套管內(nèi)，卡瓦15在內(nèi)部彈簧17支撐下緊貼套管，可以產(chǎn)生足夠的摩擦力供封隔器坐封。下管柱時(shí)，銷釘環(huán)27上的凸起部分位于上軌道管14和下軌道管26圍成的空心“J”形軌道的短軌道內(nèi)，卡瓦15與錐體13始終保持一定的距離，工具不會(huì)坐封，工具處于解封狀態(tài)。由于抗蠕彈簧7安裝時(shí)已預(yù)壓縮，其彈力足以克服封隔器與套管的摩擦力，上中心管4始終不能插入彈簧套6的下部內(nèi)腔，封隔器的下部內(nèi)腔經(jīng)花鍵9處的過流槽始終與上部的油管和油套環(huán)空連通。
[0027]如圖3所示，當(dāng)管串下到設(shè)計(jì)位置時(shí)，上提管串一定距離，再下放管串，卡瓦15因摩擦套管，銷釘環(huán)27上的凸起由上軌道管14和下軌道管26組成的“J”形軌道的短軌滑進(jìn)長軌道，錐體13擠壓卡瓦15咬合套管形成支撐，上接頭I依次下壓上背帽5、彈簧套6、膠筒中心管10，最終壓縮膠筒11膨脹密封套管環(huán)形空間；同時(shí)，上中心管4下端的抗磨密封組件8和花鍵9插入彈簧套6下部的內(nèi)腔，依靠抗磨密封組件8和彈簧套6下部內(nèi)腔的過盈配合形成密封，封隔器上下空間被關(guān)閉的液力平衡系統(tǒng)分開；當(dāng)從套管大排量注入壓裂液或反循環(huán)洗井時(shí)，作用在膠筒11上的上部高壓有助于封隔器的密封。
[0028]再結(jié)合圖2所示，當(dāng)上提管串解封時(shí)，上中心管4下端的抗磨密封組件8和花鍵9抽出彈簧套6下部的內(nèi)腔，封隔器上下空間經(jīng)花鍵9處的縱向過流通道連通，封隔器上下空間的壓力迅速得以平衡，封隔器繼續(xù)上提很容易解封。
[0029]附加說明:所述管串是指下入井內(nèi)的所有油管及工具的總和；封隔器上下空間的分界處是抗磨密封組件8和彈簧套6下部內(nèi)腔的密封段；關(guān)于本封隔器其它的部件或原理，屬于傳統(tǒng)型封隔器公知的技術(shù)，在此不再贅述。需要注意的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或特征進(jìn)行擴(kuò)充或等效變換，但均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0030]當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。Y211型封隔器的基本結(jié)構(gòu)、原理屬于公知的技術(shù)，不在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)，在此不予贅述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可在水平井多次重復(fù)座封解封壓裂用封隔器，其特征在于其包括:內(nèi)建油管內(nèi)螺紋的上接頭(I)、上端與上接頭(I)螺紋相連的上中心管(4)、位于上中心管(4)內(nèi)腔的單流閥座(3)、與上中心管(4)螺紋連接并壓緊單流閥座(3)的單流閥罩(2)、套在上中心管(4)外的上背帽(5)、一端與上中心管(4)的上端相連且被預(yù)壓縮的抗蠕彈簧(7)、上端與上背帽(5)螺紋連接的彈簧套￠)、安裝在上中心管(4)下部外側(cè)并被花鍵(9)限位的抗磨密封組件(8)、與彈簧套(6)下端相連且與抗蠕彈簧(7)另一端相鄰的膠筒中心管(10)、套掛在膠筒中心管(10)外且螺紋相連的錐體套(12)與錐體(13)、套在膠筒中心管(10)外且至少兩只相互連接的膠筒(11)、與膠筒中心管(10)螺紋連接的下中心管(28)、位于錐體(13)下方且位于膠筒中心管(10)之外的槽體(19)、安裝于槽體(19)上且周向均布的若干個(gè)卡瓦(15)、限制卡瓦(15)中部的卡箍(16)、卡瓦(15)內(nèi)部被壓縮的支撐彈簧(17)，卡瓦(15)下部被徑向限位且經(jīng)螺紋連接于槽體(19)下方外側(cè)的并帽(24)、與槽體(19)內(nèi)腔螺紋相連的軌道護(hù)套(25)、與軌道護(hù)套(25)內(nèi)腔上端螺紋連接的上軌道管(14)、與軌道護(hù)套(25)內(nèi)腔下端螺紋連接的下軌道管(26)、設(shè)置在下中心管(28)與膠筒中心管(10)連接的空隙處且可自由旋轉(zhuǎn)的銷釘環(huán)(27)、以及連接在下中心管(28)下端的導(dǎo)向頭(29)，其中抗蠕彈簧(7)位于上中心管(4)與彈簧套￠)的環(huán)形空間，抗磨密封組件(8)包括多個(gè)軸向堆疊的平衡密封圈、以及被平衡密封圈軸向包圍的支撐圈；所述上中心管(4)、上背帽(5)、彈簧套出)、抗蠕彈簧(7)、抗磨密封組件(8)、花鍵(9)組成液力平衡單元；所述上軌道管(14)、下軌道管(26)、銷釘環(huán)(27)組成換軌單元，所述槽體(19)設(shè)置有排沙孔(32)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可在水平井多次重復(fù)座封解封壓裂用封隔器，其特征在于:所述單流閥罩(2)內(nèi)有鋼球，上背帽(5)被上中心管(4)的臺(tái)階懸掛，其中平衡密封圈的截面形狀呈《形，而支撐圈的截面形狀呈六邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可在水平井多次重復(fù)座封解封壓裂用封隔器，其特征在于:所述液力平衡單元在解封狀態(tài)或起下鉆過程中，抗蠕彈簧(7)的預(yù)壓縮力大于封隔器與套管的摩擦力；而彈簧套(6)、上中心管(4)上均加工有多個(gè)旁通孔，與單流閥座(3)構(gòu)成反洗井通道，排沙孔(32)位于軌道護(hù)套(25)的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可在水平井多次重復(fù)座封解封壓裂用封隔器，其特征在于:所述上軌道管(14)與下軌道管(26)上的鏤空空間形成了空心的“J”形軌道，套裝在膠筒中心管(10)上并可自由旋轉(zhuǎn)的銷釘環(huán)(27)上的凸起部分在該“J”形軌道里自由進(jìn)退，并改變封隔器的工作狀態(tài)；上中心管(4)、上軌道管(14)和下軌道管(26)上均安裝有輕度過盈的防沙擋圈(30)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可在水平井多次重復(fù)座封解封壓裂用封隔器，其特征在于:所述導(dǎo)向頭(29)下端做成半球形，且縱向加工了多個(gè)周向均布的過流槽、和多個(gè)旁通孔，其中導(dǎo)向頭(29)的多個(gè)旁通孔、下中心管(28)內(nèi)腔、膠筒中心管(10)內(nèi)腔、花鍵(9)上的過流槽連通形成液路通道，在封隔器處于解封狀態(tài)時(shí)，高含固相的液體可經(jīng)過該通道向上返排。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可在水平井多次重復(fù)座封解封壓裂用封隔器，其特征在于:所述膠筒(11)套裝在膠筒中心管(10)外并包括上、下部膠筒，且下部膠筒壓縮后為輔助密封，而上部膠筒壓縮后為主要密封。
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種可在水平井多次重復(fù)座封解封壓裂用封隔器，其包括：上接頭、上中心管、單流閥座、與上中心管螺紋連接并壓緊單流閥座的單流閥罩、套在上中心管外的上背帽、抗蠕彈簧、上端與上背帽螺紋連接的彈簧套、安裝在上中心管下部外側(cè)并被花鍵限位的抗磨密封組件、與彈簧套下端相連的膠筒中心管、套掛在膠筒中心管外且螺紋相連的錐體套與錐體、套在膠筒中心管外且至少兩只相互連接的膠筒、以及與膠筒中心管螺紋連接的下中心管。本實(shí)用新型能在水平井體積壓裂工藝管柱中，滿足大體積、高排量、高含沙比的套管泵注、反循環(huán)及放噴作業(yè)，特殊設(shè)計(jì)的坐封機(jī)構(gòu)具有防沙功能并可在水平井段反復(fù)坐封、解封，滿足多層壓裂的要求。
【IPC分類】E21B33-127
【公開號(hào)】CN204327039
【申請?zhí)枴緾N201420762088
【發(fā)明人】魯延瑞
【申請人】金湖縣支點(diǎn)石油科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月7日