本實(shí)用新型涉及完井技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域,特別是涉及一種封隔器。
背景技術(shù):
封隔器是用于封堵井內(nèi)環(huán)空的重要工具,例如可用于裸井酸壓等過程中。
然而,現(xiàn)有技術(shù)中的封隔器通常需要通過復(fù)雜的控制手段來實(shí)現(xiàn)坐封和解封的動(dòng)作,這導(dǎo)致了封隔器的坐封和解封較為困難,并且容易受到環(huán)境影響而失敗。尤其是,如果封隔器的解封失敗了,就需要通過更為復(fù)雜的后續(xù)操作將封隔器打撈出來或者破壞掉,這會(huì)嚴(yán)重地增大井下作業(yè)的成本。
因此,需要一種能夠方便地坐封和解封的封隔器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述問題,本實(shí)用新型提出了一種封隔器,這種封隔器能夠方便地坐封和解封。
根據(jù)本實(shí)用新型,提出了一種封隔器,其包括:內(nèi)管,以及套設(shè)在所述內(nèi)管的外側(cè)的外管,其中,在所述內(nèi)管的側(cè)壁上構(gòu)造有貫穿所述側(cè)壁的入流孔和出流孔,所述入流孔和出流孔間隔開并與所述內(nèi)管和外管之間的封隔間隙相連通,所述外管在處于所述入流孔和出流孔之間的部分上構(gòu)造有彈性套筒部,所述出流孔構(gòu)造成能根據(jù)需要而與所述封隔間隙連通或間隔開。
通過這種封隔器,能夠在坐封的過程中,使出流孔與封隔間隙隔開,此時(shí)向內(nèi)管的內(nèi)部注入高壓流體,能夠使封隔間隙內(nèi)充滿流體并使彈性套筒部在流體的壓力作用下徑向向外脹開并與井壁接合,以此來實(shí)現(xiàn)坐封。另外,還能在解封的時(shí)候使出流孔與封隔間隙相連通,使得封隔間隙內(nèi)的高壓流體能夠流回到內(nèi)管的內(nèi)部,由此來卸去封隔間隙內(nèi)的壓力,允許彈性套筒部離開井壁,以此來實(shí)現(xiàn)解封。因此,這種封隔器能夠通過增壓以及使出流孔與封隔間隙連通的簡單動(dòng)作和步驟而工作,操作方便,利于控制。由此能有效地提高井下作業(yè)的效率和成功率。
在一個(gè)實(shí)施例中,內(nèi)管與外管可拆卸式連接,在所述外管的內(nèi)表面上構(gòu)造有密封件,所述密封件構(gòu)造成能在所述內(nèi)管與外管相連時(shí)處于所述出流孔與所述封隔間隙之間并與所述內(nèi)管的外表面密封式接觸,以將所述出流孔與封隔間隙間隔開,并能在所述內(nèi)管與外管拆卸開時(shí)從所述封隔間隙與出流孔之間移開,以使所述出流孔與封隔間隙相連通。
在一個(gè)實(shí)施例中,外管與內(nèi)管通過剪切銷釘連接。
在一個(gè)實(shí)施例中,在所述入流孔與所述封隔間隙之間設(shè)置有單向閥,所述單向閥構(gòu)造成在由所述入流孔向所述封隔間隙內(nèi)的流體的壓力高于預(yù)定壓力時(shí)打開。
在一個(gè)實(shí)施例中,單向閥套設(shè)在所述內(nèi)管與外管之間,所述內(nèi)管徑向向外延伸有支撐臺(tái),所述支撐臺(tái)延伸至所述單向閥的下游處。
在一個(gè)實(shí)施例中,外管徑向向內(nèi)延伸至包圍所述單向閥的上游側(cè)。
在一個(gè)實(shí)施例中,彈性套筒部包括由內(nèi)到外依次套設(shè)的變形層、支撐層和接觸層,所述變形層和接觸層由彈性材料制成,所述支撐層由金屬材料制成。
在一個(gè)實(shí)施例中,在所述彈性套筒部的上游端部外套設(shè)有保護(hù)套。
在一個(gè)實(shí)施例中,保護(hù)套由鋼制成。
在一個(gè)實(shí)施例中,在所述保護(hù)套的外表面上設(shè)置有錨定齒。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:能夠在坐封的過程中,使出流孔與封隔間隙隔開,此時(shí)向內(nèi)管的內(nèi)部注入高壓流體,能夠使封隔間隙內(nèi)充滿流體并使彈性套筒部在流體的壓力作用下徑向向外脹開并與井壁接合,以此來實(shí)現(xiàn)坐封。另外,還能在解封的時(shí)候使出流孔與封隔間隙相連通,使得封隔間隙內(nèi)的高壓流體能夠流回到內(nèi)管的內(nèi)部,由此來卸去封隔間隙內(nèi)的壓力,允許彈性套筒部離開井壁,以此來實(shí)現(xiàn)解封。因此,這種封隔器能夠通過增壓以及使出流孔與封隔間隙連通的簡單動(dòng)作和步驟而工作,操作方便,利于控制。由此能有效地提高井下作業(yè)的效率和成功率。
附圖說明
在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的封隔器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中的A部的局部放大圖;
圖3是圖1中的B部的局部放大圖。
在附圖中,相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖1示意性地顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的封隔器1的整體結(jié)構(gòu)。
封隔器1包括內(nèi)管10和外管20,內(nèi)管10套設(shè)在外管20的內(nèi)側(cè)。在內(nèi)管10的側(cè)壁上開設(shè)有兩個(gè)間隔開的通孔,分別為入流孔101(可以從圖2中更加清晰地看到)以及出流孔102(可以從圖3中更加清晰地看到)。在入流孔101與出流孔102之間的內(nèi)管10余外管20間隔開以形成封隔間隙30,封隔間隙分別與入流孔101和出流孔102相連通。而在入流孔101與出流孔102之間的與封隔間隙30相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi),外管20構(gòu)造有彈性套筒部201,彈性套筒部201可以徑向向外變形。
其中,出流孔102與封隔間隙30之間可以根據(jù)需要而連通或隔開。也就是說,出流孔102與封隔間隙30并不是始終保持連通的。
例如在下入封隔器1的過程中以及在封隔器1坐封的過程中,出流孔102與封隔間隙30間隔開,并由此而不連通。其中在封隔器1坐封時(shí),向內(nèi)管10的內(nèi)腔中充入高壓流體,該高壓流體能通過入流孔101進(jìn)入到封隔間隙30內(nèi)。隨著封隔間隙30內(nèi)的高壓流體的增多,與封隔間隙30相對(duì)應(yīng)的彈性套筒部201受壓而徑向向外膨脹至與井壁相接觸、甚至緊密接觸,由此能實(shí)現(xiàn)封隔器1的坐封。
而在需要封隔器1解封時(shí),可以使出流孔102與封隔間隙30相連通,由此而使封隔間隙30內(nèi)的高壓流體能通過出流孔102流回至內(nèi)管10中。通過這種方式,將封隔間隙30內(nèi)的高壓流體排出,減小了促使彈性套筒部201徑向向外膨脹的壓力,從而令彈性套筒部201不再緊密地接觸到井壁上,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)解封。
由此,封隔器1能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作進(jìn)行坐封和解封,有利于提高井下作業(yè)的成功率和效率。
封隔間隙30與出流孔102之間的連通和分隔可以通過以下方式來實(shí)現(xiàn)。
內(nèi)管10與外管20通過剪切銷釘40連接在一起。在連接的情況下(即,將封隔器1下入井內(nèi)時(shí)以及封隔器1坐封時(shí)),如圖3所示的那樣,封隔間隙30與出流孔102通過密封件202分隔開。密封件202設(shè)置在外管20的內(nèi)表面與內(nèi)管10的外表面之間、與外管20固定連接,并與外管20的內(nèi)表面和內(nèi)管10的外表面密封式接觸。由于彈性套筒部201與井壁緊密地接觸,因此在摩擦力的作用下,外管20能夠相對(duì)于井壁固定。
而在需要使封隔器1解封時(shí),可以通過上提內(nèi)管10而在內(nèi)管10與外管20之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)并錯(cuò)位的趨勢,這一趨勢會(huì)導(dǎo)致剪切銷釘40剪斷。此時(shí),繼續(xù)上提內(nèi)管10,可以使內(nèi)管10相對(duì)于外管20向上移動(dòng)至出流孔102移動(dòng)越過密封件202。此時(shí),在出流孔102與封隔間隙30之間將不再存在阻隔,出流孔102與封隔間隙30連通。
另外,還可以優(yōu)選地,在內(nèi)管10與外管20之間套設(shè)單向閥50,單向閥50位于入流孔101與封隔間隙30之間,并構(gòu)造成在入流孔101處的流體壓力達(dá)到預(yù)定壓力值的時(shí)候,才允許流體經(jīng)入流孔101進(jìn)入到封隔間隙30內(nèi)。在這種情況下,更有利于控制封隔器1的坐封,能夠避免封隔器1在未達(dá)到預(yù)定的封隔位置的情況下或其他非預(yù)期的情況下提前坐封。
如圖2所示,單向閥50包括閥體和彈簧,閥體位于彈簧的上游處并與內(nèi)管10的外表面和外管20的內(nèi)表面相配合,以防止流體能夠輕易地流過閥體、外管與內(nèi)管之間。例如,可以令外管20徑向向內(nèi)延伸至閥體的上游處,在閥體的上表面與外管20之間設(shè)置密封墊。另外,還可以在閥體的內(nèi)表面與內(nèi)管10的外表面之間設(shè)置相應(yīng)的密封墊。
另外優(yōu)選地,內(nèi)管10徑向向外延伸形成處于閥體(單向閥)下游處的支撐臺(tái)103。由此,在上提內(nèi)管10的時(shí)候,支撐臺(tái)103能承載住單向閥,并由此將單向閥50一起向上提升。此外,在外管延伸到閥體上游處的情況下,還能由此而一起上提外管20。通過這種結(jié)構(gòu)和方式,能夠方便地回收封隔器1。
另外,由于外管20受到上提的力,因此還能強(qiáng)制性地令彈性套筒部201舒張開,從而彈性套筒部201在徑向上回縮。這樣一來,更加有利于封隔器1順暢的回收,并能避免彈性套筒部201由于非預(yù)期地剮蹭井壁而破損。
優(yōu)選地,彈性套筒部201可以構(gòu)造成沿徑向向外的方向依次設(shè)置有變形層、支撐層和接觸層。變形層和接觸層均由橡膠制成,以具備一定的彈性和柔性,優(yōu)選地,接觸層的橡膠硬度較高,以防止其輕易地被井壁劃傷。支撐層優(yōu)選地由金屬材料制成,例如可以由鋼板或鋼片制成,從而可以具有一定的變形能力和支撐能力。
還可以在彈性套筒部201的端部外套設(shè)保護(hù)套60,保護(hù)套60可以大體呈碗狀,以避免支撐層在此處發(fā)生急劇的彎曲,影響風(fēng)格效果,并能夠?qū)椥蕴淄膊?01的端部起到一定的保護(hù)作用,防止該端部破損。保護(hù)套60優(yōu)選為柔性鋼碗。例如,可以在彈性套筒部201的上游端部處設(shè)置保護(hù)套60,從而能在封隔器下游處壓力較大的情況下,保護(hù)彈性套筒部201。
另外,還可以在保護(hù)套60的外部設(shè)置錨定齒。在封隔器1坐封的時(shí)候,錨定齒可以與井壁接觸以增大封隔器的錨定力,確保封隔器不會(huì)移位。
雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述,但在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下,可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是,只要不存在結(jié)構(gòu)沖突,各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本實(shí)用新型并不局限于文中公開的特定實(shí)施例,而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。