本發(fā)明涉及油氣田開(kāi)采，特別涉及一種雙卡瓦防解封壓裂封隔器及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于低孔滲儲(chǔ)層，壓裂是較常用的增產(chǎn)方式，為了壓裂后產(chǎn)能不出現(xiàn)快速衰減，海上壓裂前先進(jìn)行壓驅(qū)，壓驅(qū)后再進(jìn)行壓裂，導(dǎo)致海上壓裂過(guò)程注液時(shí)間長(zhǎng)，輪次多，注入壓力高，目前常用的壓裂封隔器為擴(kuò)張式封隔器，但是擴(kuò)張式膠筒為空心結(jié)構(gòu)，當(dāng)壓裂過(guò)程注液過(guò)長(zhǎng)，輪次過(guò)于頻繁時(shí)，容易破損失效，且擴(kuò)張式封隔器在頻繁停泵后，也會(huì)出現(xiàn)頻繁解封的情況，膠筒下面的砂液將多次上竄到膠筒上方，引起砂埋或砂卡事故，為了解決該問(wèn)題，將用于分層的封隔器改為液壓坐封、上提解封的壓縮式封隔器，由于壓裂過(guò)程中注入壓力較高，油套環(huán)空面積較大，當(dāng)膠筒下方環(huán)空壓力較高時(shí)，環(huán)空壓力會(huì)轉(zhuǎn)換成對(duì)管柱的上頂力，容易將封隔器解封，因此常增加水力錨，來(lái)進(jìn)行錨定，但是壓裂后水力錨和封隔器卡瓦均無(wú)法較好回收，在這兩個(gè)錨定裝置的錨定下，管柱經(jīng)常出現(xiàn)卡鉆，無(wú)法提出井口，為解決目前壓縮式壓裂封隔器存在的缺陷，設(shè)計(jì)了可防止下環(huán)空被解封的雙卡瓦壓裂封隔器，通過(guò)對(duì)膠筒和卡瓦結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，保證封隔器可以耐高壓且可以防止被下環(huán)空的壓力解封。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種雙卡瓦防解封壓裂封隔器，其具有雙卡瓦結(jié)構(gòu)，分別可以抵消膠筒總成上下環(huán)空的壓力，防止封隔器在高壓下被上頂解封。

2、本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種雙卡瓦防解封壓裂封隔器的使用方法，能夠防止封隔器在高壓下被上頂解封。

3、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，包括：

4、中心管，在所述中心管的上端和下端分別設(shè)有上接頭和接箍；

5、定位套，其上部套設(shè)在所述上接頭下部外周，所述定位套上部與所述上接頭下部螺紋連接；

6、內(nèi)錐套，其套設(shè)在所述中心管外周，并位于所述定位套下方，在所述內(nèi)錐套下端外周設(shè)有第一圓錐面；在所述內(nèi)錐套下端內(nèi)周設(shè)有第一定位環(huán)槽；

7、上卡瓦套，其套設(shè)在所述內(nèi)錐套外周，所述上卡瓦套上端與所述定位套下端相抵接；所述上卡瓦套通過(guò)第一啟動(dòng)剪釘與所述內(nèi)錐套連接；

8、多個(gè)上卡瓦，其上部沿圓周均布設(shè)置在所述上卡瓦套上，并通過(guò)上彈簧固定釘與所述上卡瓦套連接，在所述上彈簧固定釘外周套設(shè)有上彈簧在所述上卡瓦下端的內(nèi)周設(shè)有第二圓錐面，在所述上卡瓦下端的外周設(shè)有鋸齒螺紋；

9、上錐體，其套設(shè)在所述中心管外周，所述上錐體上端的內(nèi)周和外周分別設(shè)有第三圓錐面和第四圓錐面；所述第三圓錐面與所述第一圓錐面相適配；所述第四圓錐面與所述第二圓錐面相適配；所述上錐體上端與所述內(nèi)錐套下端通過(guò)第一解封剪釘連接；在所述上錐體上端均布設(shè)有徑向的切槽；

10、第一定位環(huán)，其設(shè)置在所述中心管中上部，并位于所述內(nèi)錐套下方，用于解封時(shí)與所述第一定位環(huán)槽卡接；

11、膠筒內(nèi)筒，其套設(shè)在所述中心管外周，所述膠筒內(nèi)筒上端內(nèi)周與所述上錐體下部外周螺紋連接；所述膠筒內(nèi)筒中上部和下端分別設(shè)有向內(nèi)延伸的第一周緣和第二周緣，所述第一周緣和第二周緣的內(nèi)周分別與所述中心管密封連接；在所述膠筒內(nèi)筒下端內(nèi)周設(shè)有第二定位環(huán)槽；

12、膠筒連接套，其套設(shè)在所述膠筒內(nèi)筒外周，所述膠筒連接套上端與所述膨大部下端相抵接；

13、膠筒總成，其套設(shè)在所述膠筒內(nèi)筒外周并與所述膠筒內(nèi)筒螺紋連接，所述膠筒總成上端與所述膠筒連接套下端相抵接；

14、下規(guī)環(huán)，其上部套設(shè)在所述膠筒內(nèi)筒下部外周，所述下規(guī)環(huán)上端與所述膠筒總成下端相抵接；在所述下規(guī)環(huán)上部?jī)?nèi)周設(shè)有向內(nèi)延伸的第三周緣，所述第三周緣內(nèi)周與所述膠筒內(nèi)筒下部外周相適配；所述下規(guī)環(huán)上部通過(guò)第二啟動(dòng)剪釘與所述膠筒內(nèi)筒下部連接；

15、活塞，其套設(shè)在所述中心管外周，并位于所述膠筒內(nèi)筒下方；所述活塞上部外周與所述下規(guī)環(huán)下部?jī)?nèi)周螺紋連接；在所述活塞中部設(shè)有向內(nèi)延伸的第四周緣，所述第四周緣的內(nèi)周與中心管密封連接；

16、壓環(huán)，其套設(shè)在所述活塞外周，并通過(guò)第三啟動(dòng)剪釘與活塞連接；所述壓環(huán)上端與所述下規(guī)環(huán)下端相抵接；

17、鎖環(huán)，其套設(shè)在所述活塞中部外周并與所述活塞螺紋連接；

18、鎖環(huán)套，其套設(shè)在所述鎖環(huán)外周，所述鎖環(huán)套上端與所述壓環(huán)下端相抵接；

19、活塞套，其套設(shè)在所述活塞下部外周，所述活塞套上端與所述鎖環(huán)套下端相抵接；所述活塞下端設(shè)有向外延伸的第五周緣，所述第五周緣外周與所述活塞套內(nèi)周密封連接；所述活塞套下端設(shè)有向內(nèi)延伸的第六周緣，所述第六周緣內(nèi)周與所述中心管密封連接；在所述第六周緣上端設(shè)有第三定位環(huán)槽；

20、第一傳壓孔，其徑向設(shè)置在所述中心管上，并位于所述活塞下方，并與活塞套內(nèi)部相連通；

21、第二定位環(huán)，其設(shè)置在所述中心管中部，并位于所述膠筒內(nèi)筒下方，用于解封時(shí)與所述第二定位環(huán)槽卡接；

22、第三定位環(huán)，其設(shè)置在所述中心管中下部，并位于所述第一傳壓孔的下方，用于與所述第三定位環(huán)槽卡接；

23、第四定位環(huán)，其設(shè)置在所述膠筒內(nèi)筒下部外周，用于解封時(shí)與所述第三周緣下緣相抵接；

24、第五斜面，其設(shè)置在所述活塞套下端外周；

25、固定套，其套設(shè)在所述中心管外周，并位于所述活塞套下方；

26、下卡瓦套，其套設(shè)在所述固定套外周，所述下卡瓦套下部通過(guò)下定位釘與所述固定套連接；

27、多個(gè)下卡瓦，其上部沿圓周均布設(shè)置在所述下卡瓦套上，并通過(guò)下彈簧固定釘與所述下卡瓦套連接，在所述下彈簧固定釘外周套設(shè)有下彈簧在所述下卡瓦上端的內(nèi)周設(shè)有與所述第五斜面相適配的第六圓錐面，在所述下卡瓦上端的外周設(shè)有鋸齒螺紋；

28、剪切套，其套設(shè)在所述中心管外周，所述剪切套上端與所述下卡瓦套下端相抵接；所述剪切套通過(guò)第二解封剪釘與所述中心管連接；

29、其中，所述第三啟動(dòng)剪釘、第一啟動(dòng)剪釘、第二啟動(dòng)剪釘、第一解封剪釘和第二解封剪釘?shù)募羟兄狄来卧龃蟆?/p>

30、優(yōu)選的是，所述多個(gè)上卡瓦和多個(gè)下卡瓦分別為4個(gè)。

31、優(yōu)選的是，所述膠筒總成由上至下依次包括上連接護(hù)肩、上膠筒、第一曲面隔環(huán)、中膠筒、第二曲面隔環(huán)、下膠筒和下連接護(hù)肩；在所述中膠筒中部?jī)?nèi)周設(shè)置有中心鋼環(huán)。

32、優(yōu)選的是，還包括：

33、第二傳壓孔，其徑向設(shè)置在所述膠筒內(nèi)筒下端，用于將壓力傳導(dǎo)至由中心管、膠筒內(nèi)筒、第一周緣和第二周緣形成的環(huán)空空間。

34、優(yōu)選的是，所述上接頭和定位套通過(guò)徑向設(shè)置的防松釘連接。

35、優(yōu)選的是，在所述膠筒內(nèi)筒上部外周設(shè)有膨大部。

36、優(yōu)選的是，在所述上接頭下部?jī)?nèi)周與所述中心管之間設(shè)有第一o型圈；在所述第一周緣和第二周緣的內(nèi)周與中心管之間分別設(shè)有第二o型圈和第三o型圈；在所述第四周緣內(nèi)周與所述中心管之間設(shè)有第四o型圈；所述第五周緣外周與所述活塞套之間設(shè)有第五o型圈；所述第六周緣內(nèi)周與所述中心管之間設(shè)有第六o型圈。

37、優(yōu)選的是，所述接箍為雙母接箍。

38、一種上述任一項(xiàng)所述的雙卡瓦防解封壓裂封隔器的使用方法，包括以下步驟：

39、s1、將所述雙卡瓦防解封壓裂封隔器與油管連接，一起下入所需深度；

40、s2、向油管串內(nèi)打液壓，液壓力通過(guò)中心管的第一傳壓孔作用于活塞和活塞套，當(dāng)壓力達(dá)到8-10mpa時(shí)，活塞套向下移動(dòng)撐開(kāi)下卡瓦，下卡瓦的鋸齒螺紋進(jìn)入套管內(nèi)，實(shí)現(xiàn)軸向的錨定，此時(shí)活塞套無(wú)法繼續(xù)向下移動(dòng)；同時(shí)活塞向上移動(dòng)剪斷第三啟動(dòng)剪釘，活塞帶動(dòng)下規(guī)環(huán)、膠筒內(nèi)筒、膠筒總成、上錐體和內(nèi)錐套向上移動(dòng)，當(dāng)壓力達(dá)到10-12mpa，第一啟動(dòng)剪釘被剪斷，上錐體向上移動(dòng)，將上卡瓦撐開(kāi)，上卡瓦的鋸齒螺紋進(jìn)入套管，實(shí)現(xiàn)錨定，此時(shí)上錐體11無(wú)法繼續(xù)向上移動(dòng)；

41、s3、繼續(xù)增加中心管內(nèi)的液壓力，當(dāng)壓力達(dá)到13-15mpa時(shí)，活塞帶動(dòng)下規(guī)環(huán)將第二啟動(dòng)剪釘剪斷，下規(guī)環(huán)向上開(kāi)始?jí)嚎s膠筒總成，膠筒總成被壓縮將套管與膠筒內(nèi)筒之間的環(huán)空密封，繼續(xù)增加中心管內(nèi)的液壓力至21mpa，穩(wěn)壓15-20分鐘，膠筒總成被壓縮完全，坐封完成；中心管內(nèi)泄壓后，活塞與鎖環(huán)的單向鋸齒實(shí)現(xiàn)單向鎖定，防止膠筒總成回復(fù)；

42、s4、上提中心管，將第二解封剪釘剪斷，中心管繼續(xù)上移，中心管帶動(dòng)第一定位環(huán)與內(nèi)錐套的第一定位環(huán)槽卡接，一同向上移動(dòng)剪斷第一解封剪釘，內(nèi)錐套繼續(xù)向上移動(dòng)，并與上卡瓦抵接，帶動(dòng)上卡瓦向上移動(dòng)；同時(shí)與上卡瓦接觸的上錐體失去內(nèi)部支撐，由于上錐體上端均布設(shè)有徑向的切槽，上錐體外徑變小，失去對(duì)上卡瓦的支撐，并與內(nèi)錐套與脫離；上卡瓦在內(nèi)錐套帶動(dòng)下脫離套管，從而失去對(duì)套管的錨定；

43、s5、中心管繼續(xù)向上移動(dòng)，第二定位環(huán)與膠筒內(nèi)筒的第二定位環(huán)槽卡接；膠筒內(nèi)筒相對(duì)于下規(guī)環(huán)向上移動(dòng)，直到第四定位環(huán)與下規(guī)環(huán)的第三周緣接觸，此時(shí)膠筒總成有足夠的回復(fù)空間，膠筒總成失去對(duì)套管內(nèi)壁的密封；

44、s6、中心管繼續(xù)上移，第四定位環(huán)帶動(dòng)下規(guī)環(huán)和活塞上移，直到活塞下端的第五周緣與鎖環(huán)套下端抵接，帶動(dòng)鎖環(huán)套上移，鎖環(huán)套帶動(dòng)活塞套上移；隨著中心管的繼續(xù)上移，剪切套下端與雙母接箍接觸，雙母接箍帶動(dòng)剪切套上移，剪切套帶動(dòng)下卡瓦套和下卡瓦一同上移，下卡瓦的錨爪脫離套管，隨著活塞套一同上移，解封完全，最終被提出井口。

45、本發(fā)明的有益效果是：具有雙卡瓦結(jié)構(gòu)，分別可以抵消膠筒總成上下環(huán)空的壓力，防止封隔器在高壓下被上頂解封。