本發(fā)明涉及井筒封堵裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種井筒可溶膨脹封堵裝置。

背景技術(shù)：

在油氣田開發(fā)中，伴隨著精細(xì)調(diào)整開發(fā)的需要，目前在常規(guī)的油氣水井維修作業(yè)、老井復(fù)產(chǎn)、直井或水平井多級儲(chǔ)層改造、注水井注水調(diào)整、試油等作業(yè)施工中，為滿足施工要求，需要對某一個(gè)或者多個(gè)目標(biāo)層段實(shí)施暫時(shí)封堵?，F(xiàn)場處理此類問題時(shí)，通常采用橋塞、組合式封隔器、多級滑套等機(jī)具對井筒進(jìn)行軸向封堵來實(shí)現(xiàn)，此類軸向封堵的方法直接封堵全井筒通道或一定程度上縮小了有效井筒通徑，阻礙了對封堵層以下層段的施工及生產(chǎn)。此外，以上處理方法所使用的機(jī)具還存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)制作費(fèi)用高、施工風(fēng)險(xiǎn)大、工期長、作業(yè)成本高等不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種井筒可溶膨脹封堵裝置，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有井筒封堵裝置存在的造成井筒通道直徑的縮小，阻礙施工和生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，施工效率較低、存在安全隱患的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種井筒可溶膨脹封堵裝置，包括提拉筒總成、膨脹錐體、密封底座和可溶性膨脹套管，可溶性膨脹套管包括由上至下依次連接并相通的小徑筒總成、錐筒和大徑筒，小徑筒總成和大徑筒均呈圓柱狀，且小徑筒總成的內(nèi)徑小于大徑筒的內(nèi)徑，錐筒呈上窄下寬的錐臺(tái)狀，錐筒內(nèi)套裝有與其內(nèi)側(cè)壁相匹配的膨脹錐體，大徑筒底端固定安裝有能對其內(nèi)部進(jìn)行密封的密封底座，密封底座和膨脹錐體之間設(shè)有密封膨脹腔，膨脹錐體的頂端固定安裝有位于小徑筒總成內(nèi)側(cè)的提拉筒總成，且提拉筒總成的上端伸出小徑筒總成上方，在提拉筒總成和膨脹錐體中部分別設(shè)有沿軸線方向分布并與密封膨脹腔相通的第一注液孔和第二注液孔；提拉筒總成外側(cè)和小徑筒總成之間設(shè)有環(huán)形空腔，小徑筒頂端固定安裝有能對環(huán)形空腔進(jìn)行密封的限位密封環(huán)，小徑筒總成的外側(cè)固定安裝有密封膠筒。

下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述小徑筒總成可包括至少兩個(gè)的小徑短節(jié)，每兩個(gè)相鄰的小徑短節(jié)均通過螺紋連接固定安裝在一起；提拉筒總成包括至少兩個(gè)提拉短節(jié)，每兩個(gè)相鄰的提拉短節(jié)均通過螺紋連接固定安裝在一起。

上述位于頂部的小徑短節(jié)上部外側(cè)可設(shè)有至少兩個(gè)呈上下間隔分布的安裝環(huán)槽，每個(gè)安裝環(huán)槽內(nèi)均固定安裝有密封膠筒；位于底部的小徑短節(jié)下部外側(cè)設(shè)有至少兩個(gè)呈上下間隔分布的安裝環(huán)槽，每個(gè)安裝環(huán)槽內(nèi)均固定安裝有密封膠筒。

上述可溶性膨脹套管可為鋁鎂合金套管；密封膠筒為可溶性膠筒。

上述膨脹錐體的下端可固定有套裝在大徑筒上部內(nèi)側(cè)的碾展柱體，碾展柱體的直徑與大徑筒內(nèi)側(cè)壁相匹配，膨脹錐體和碾展柱體之間的連接處呈平滑過渡，密封膨脹腔位于碾展柱體和膨脹錐體之間。

上述限位密封環(huán)底部可固定有下限位環(huán)臺(tái)，下限位環(huán)臺(tái)外側(cè)通過螺紋連接固定安裝在小徑筒總成上端內(nèi)側(cè)，限位密封環(huán)座于小徑筒總成上。

上述密封底座外側(cè)可通過螺紋連接固定安裝在大徑筒下端內(nèi)側(cè)。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低，使用本發(fā)明對井筒進(jìn)行封堵作業(yè)后，對井筒直徑?jīng)]有影響，不會(huì)阻礙封堵層和其以下層段的施工及生產(chǎn)；而且應(yīng)用其進(jìn)行的封堵作業(yè)施工具有周期短、作業(yè)成本低、操作簡單和安全性高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明最佳實(shí)施例使用狀態(tài)的主視剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的編碼分別為：1為膨脹錐體，2為密封底座，3為錐筒，4為大徑筒，5為密封膨脹腔，6為第一注液孔，7為第二注液孔，8為環(huán)形空腔，9為限位密封環(huán)，10為密封膠筒，11為油套管，12為小徑短節(jié)，13為提拉短節(jié)，14為碾展柱體，15為下限位環(huán)臺(tái)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。

在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布圖方向來確定的。

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如附圖1所示，該井筒可溶膨脹封堵裝置包括提拉筒總成、膨脹錐體1、密封底座2和可溶性膨脹套管，可溶性膨脹套管包括由上至下依次連接并相通的小徑筒總成、錐筒3和大徑筒4，小徑筒總成和大徑筒4均呈圓柱狀，且小徑筒總成的內(nèi)徑小于大徑筒4的內(nèi)徑，錐筒3呈上窄下寬的錐臺(tái)狀，錐筒3內(nèi)套裝有與其內(nèi)側(cè)壁相匹配的膨脹錐體1，大徑筒4底端固定安裝有能對其內(nèi)部進(jìn)行密封的密封底座2，密封底座2和膨脹錐體1之間設(shè)有密封膨脹腔5，膨脹錐體1的頂端固定安裝有位于小徑筒總成內(nèi)側(cè)的提拉筒總成，且提拉筒總成的上端伸出小徑筒總成上方，在提拉筒總成和膨脹錐體1中部分別設(shè)有沿軸線方向分布并與密封膨脹腔5相通的第一注液孔6和第二注液孔7；提拉筒總成外側(cè)和小徑筒總成之間設(shè)有環(huán)形空腔8，小徑筒頂端固定安裝有能對環(huán)形空腔8進(jìn)行密封的限位密封環(huán)9，小徑筒總成的外側(cè)固定安裝有密封膠筒10。錐筒3和大徑筒4可通過焊接等現(xiàn)有公知的技術(shù)進(jìn)行固定，也可以一體設(shè)置。

使用時(shí)，先將提拉總成和可溶性膨脹套管分別組裝好，然后將提拉總成由上至下穿入可溶性膨脹套管內(nèi)，并使提拉總成的底端穿出，在提拉總成的底端安裝膨脹錐體1，然后上提提拉總成使膨脹錐體1與錐筒3靠緊，接著將密封底座2裝入大徑段底端，從上方小徑筒總成外側(cè)套裝限位密封環(huán)9，在小徑筒總成頂端通過油管短節(jié)安裝連續(xù)油管，然后將連續(xù)油管吊起，放入井筒的油套管11內(nèi)，向環(huán)形空腔8內(nèi)注入潤滑液，將限位密封環(huán)9固定安裝在小徑筒總成頂端，下放連續(xù)油管，并將本發(fā)明下入井筒預(yù)定位置后，通過連續(xù)油管泵入高壓流體，高壓流體依次流經(jīng)第一注液孔6和第二注液孔7后，進(jìn)入密封膨脹腔5，推動(dòng)膨脹錐體1上移，錐筒3和小徑筒總成在膨脹錐體1的冷壓加工作用下膨脹變形，密封膠筒10在小徑筒總成的作用下與油套管11密封接觸，起到高壓封堵的作用，繼續(xù)泵入高壓流體，待地面環(huán)空排出液量與泵入液量相當(dāng)時(shí)，或泵壓、懸重有波動(dòng)時(shí)停止泵入高壓流體，提出管柱完成膨脹封堵作業(yè)；待需要解除封堵時(shí)，將連續(xù)油管下入本發(fā)明位置，泵入相應(yīng)的溶解液，對可溶性膨脹套管進(jìn)行溶解，解除封堵。當(dāng)水平井及直井進(jìn)行多級逐層分段儲(chǔ)層改造時(shí)，本發(fā)明可用于對已完成改造層段逐層實(shí)施暫時(shí)膨脹貼合封堵的作用、待施工完成后溶解本發(fā)明，對可溶性膨脹套管進(jìn)行溶解，解除封堵；當(dāng)油氣田注水井中需要對某一層段進(jìn)行針對性的注水時(shí)，本發(fā)明可用于對無需注水層段進(jìn)行膨脹貼合封堵，需解除封堵時(shí)，對其對可溶性膨脹套管進(jìn)行溶解，解除封堵；當(dāng)進(jìn)行油氣井試油作業(yè)，需對某一層段進(jìn)行針對性試油時(shí)，本發(fā)明可用于對無需試油層段進(jìn)行膨脹貼合封堵，需解除封堵時(shí)，對可溶性膨脹套管進(jìn)行溶解，解除封堵；當(dāng)進(jìn)行井下作業(yè)施工，可利用本發(fā)明對影響作業(yè)施工的原有油氣層進(jìn)行膨脹貼合，待施工完成后，對可溶性膨脹套管進(jìn)行溶解，解除封堵。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)和設(shè)計(jì)成本低，使用本發(fā)明對井筒進(jìn)行封堵作業(yè)后，對井筒直徑?jīng)]有影響，不會(huì)阻礙封堵層和其以下層段的施工及生產(chǎn)；而且應(yīng)用其進(jìn)行的封堵作業(yè)時(shí)，施工周期短、作業(yè)成本低、操作簡單、安全性高。

可根據(jù)實(shí)際需要，對上述井筒可溶膨脹封堵裝置作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

如附圖1所示，小徑筒總成包括至少兩個(gè)的小徑短節(jié)12，每兩個(gè)相鄰的小徑短節(jié)12均通過螺紋連接固定安裝在一起；提拉筒總成包括至少兩個(gè)提拉短節(jié)13，每兩個(gè)相鄰的提拉短節(jié)13均通過螺紋連接固定安裝在一起。錐筒3和最下方的小徑短節(jié)12二者之間可通過焊接等現(xiàn)有公知的技術(shù)進(jìn)行固定，也可以一體設(shè)置。上述設(shè)置，可以調(diào)節(jié)本發(fā)明的整體長度，進(jìn)而調(diào)節(jié)對封堵層井筒的封堵長度，提高本發(fā)明的實(shí)用性。

如附圖1所示，位于頂部的小徑短節(jié)12上部外側(cè)設(shè)有至少兩個(gè)呈上下間隔分布的安裝環(huán)槽，每個(gè)安裝環(huán)槽內(nèi)均固定安裝有密封膠筒10；位于底部的小徑短節(jié)12下部外側(cè)設(shè)有至少兩個(gè)呈上下間隔分布的安裝環(huán)槽，每個(gè)安裝環(huán)槽內(nèi)均固定安裝有密封膠筒10。上述設(shè)置，保證了本發(fā)明對封堵層的油套管11之間的密封性，提高本發(fā)明的可靠性。

如附圖1所示，可溶性膨脹套管為鋁鎂合金套管；密封膠筒10為可溶性膠筒。鋁鎂合金具有密度低、質(zhì)量輕和強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，可利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氯化鉀溶液作為鋁鎂合金套管和可溶性膠筒的溶解液，對二者進(jìn)行溶解。

如附圖1所示，膨脹錐體1的下端固定有套裝在大徑筒4上部內(nèi)側(cè)的碾展柱體14，碾展柱體14的直徑與大徑筒4內(nèi)側(cè)壁相匹配，膨脹錐體1和碾展柱體14之間的連接處呈平滑過渡，密封膨脹腔5位于碾展柱體14和膨脹錐體1之間。碾展柱體14可與膨脹錐體1一體設(shè)置或通過焊接進(jìn)行固定，在高壓流體的推動(dòng)下，碾展柱體14與膨脹錐體1相互配合，保證了對可溶性膨脹套管受力的均勻性，使得可溶性膨脹套管的膨脹變形更均勻舒展，進(jìn)一步保證了對井筒密封的可靠性。

如附圖1所示，限位密封環(huán)9底部固定有下限位環(huán)臺(tái)15，下限位環(huán)臺(tái)15外側(cè)通過螺紋連接固定安裝在小徑筒總成上端內(nèi)側(cè)，限位密封環(huán)9座于小徑筒總成上。其通過螺紋連接與小徑筒總成頂部固定安裝在一起，操作簡單、方便，而且保證了本發(fā)明整體的密封性。

如附圖1所示，密封底座2外側(cè)通過螺紋連接固定安裝在大徑筒4下端內(nèi)側(cè)。密封底座2通過螺紋連接與大徑筒4固定安裝在一起，操作簡單、方便，進(jìn)一步保證了本發(fā)明整體的密封性。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。