本技術(shù)涉及油田設(shè)備，特別是涉及一種可套銑封隔器。

背景技術(shù)：

1、封隔器為采油領(lǐng)域中油田所使用的井下工具，以y111封隔器為例，這種封隔器是結(jié)構(gòu)相對簡單的壓縮式封隔器，具體結(jié)構(gòu)組成包括上接頭、下接頭、中心管、膠筒組件以及外筒，具體原理為：當下接頭下方具有支撐并為上接頭提供足夠的壓力時，中心管隨上接頭下移，此過程中，膠筒組件的下方直接或間接支撐于外筒上并保持位置不變，膠筒組件的上方隨上接頭運動而被下壓，此時膠筒發(fā)生徑向擴張而封閉其外周的環(huán)空，從而獲得封隔效果；具體操作過程以及動作過程為：封隔器下放到設(shè)計位置后，上提管柱一定高度，然后下放管柱，封隔器下部管柱受外力支撐，部分油管重量先關(guān)閉封隔器旁通然后壓縮封隔器密封件，使密封件徑向脹大，達到密封油套管環(huán)形空間的目的，需要解封時，上提管柱，封隔器旁通先打開，封隔器上下連通，壓力平衡，封隔器膠筒恢復原狀，即可提出封隔器。這種封隔器可用于采油、注水、測試和增產(chǎn)措施作業(yè)，在封隔器下部壓力較高時，必須與水力錨配套使用。

2、對于封隔器在使用過程中可能發(fā)生的無法正常解封問題，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了封隔器套銑工具以及可被套銑的封隔器，具體技術(shù)方案如專利申請?zhí)枮椋篶n?200420030728.0、cn201921919231.7提供的技術(shù)方案以及專利申請?zhí)枮椋篶n201420038614.4提供的技術(shù)方案，這些技術(shù)的實施可通過后期磨銑的方式實現(xiàn)封隔器解封、解卡，同時具有可縮短磨銑時間，大幅度提高深井、復雜井鉆采開發(fā)作業(yè)效率的特點。

3、針對封隔器不能正常解封的問題，有必要對封隔器的結(jié)構(gòu)進行進一步優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述提出的封隔器結(jié)構(gòu)進行進一步優(yōu)化的問題，本實用新型提供了一種可套銑封隔器。本封隔器采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以優(yōu)化封隔器正常解封的概率以及套銑解封的效率。

2、針對上述問題，本實用新型提供的一種可套銑封隔器通過以下技術(shù)要點來解決問題：一種可套銑封隔器，包括依次連接的上接頭、中心管、外筒以及下接頭，還包括外套于中心管上并位于上接頭與外筒之間的膠筒，所述膠筒的數(shù)量為多個，相鄰的膠筒之間還設(shè)置有隔環(huán)，還包括通過連接螺紋連接于上接頭下端的上壓帽、通過連接螺紋連接于外筒上端的下壓帽，所述膠筒的上端與上壓帽的下端相接，膠筒的下端與下壓帽的上端相接，所述上壓帽的外徑大于上接頭的外徑，下壓帽的外徑大于外筒的外徑，上壓帽、隔環(huán)以及下壓帽的材質(zhì)均為復合材料。

3、在油田開發(fā)中后期，油井或注水井中的套管由于長期經(jīng)受地下介質(zhì)的腐蝕以及在地層力作用等因素的影響下，套管會產(chǎn)生腐蝕以及可能產(chǎn)生變形，使封隔器坐封在套管上的膠筒無法正常解封，y111封隔器上，為使得最上端膠筒的上端以及最下端膠筒的下端具有較大的接觸面積，通常在膠筒上方設(shè)置下端面與膠筒接觸的上壓帽，在膠筒下方設(shè)置上端面與膠筒接觸的下壓帽，同時，基于封隔器的結(jié)構(gòu)特點，上壓帽通常以上接頭作為安裝座，下壓帽通常與外筒作為安裝座，在這樣的封隔器結(jié)構(gòu)下，在封隔器的長度方向上，上壓帽、膠筒以及下壓帽所在位置為封隔器直徑較大的位置，現(xiàn)有可套銑封隔器方案中，通常僅將膠筒以及隔環(huán)設(shè)置為材質(zhì)為復合材料以在不能正常解封時實施套銑而避免大修，但在具體運用中，如果封隔器的上壓帽、下壓帽為鋼質(zhì)材料，當被擠壓或者在擠壓下產(chǎn)生塑形變形后，因為其外徑本身更接近套管內(nèi)徑，容易出現(xiàn)上壓帽、下壓帽卡死在套管壁上的情況，而現(xiàn)有所采用的上壓帽、下壓帽材料并不適合采用套銑管進行套銑，想要使封隔器解卡和解封就必須進行大修，這不但提高了修井成本，而且施工難度大，耗時長，基于此，提出如上所述的可套銑封隔器，當封隔器遇到不能正常解封情況時，通過磨銑掉復合材料，即可高效的完成封隔器的解封。

4、以上方案中，封隔器在整個使用期間上接頭與中心管的相對位置固定，外筒與下接頭的相對位置固定，如在來自上方的壓力下中心管與外筒之間的剪釘被剪斷后，中心管沿外筒向下滑動，此時膠筒的下端受到下壓帽的支撐，上端受到上壓帽的擠壓，發(fā)生徑向變形后對周圍的環(huán)形空間進行封隔。同時，上接頭與上壓帽螺紋連接適合于異種材料之間的連接，并具體為中心管在上接頭上的連接位置位于上接頭下端內(nèi)側(cè)，上壓帽在上接頭上的連接位置位于上接頭下端外側(cè)，外筒的內(nèi)側(cè)用于與中心管配合，外筒與下壓帽之間的螺紋連接適合于異種材料連接，外筒上的連接位置位于外筒上端外側(cè)，這樣，可將封隔器簡單的設(shè)置為上壓帽的外徑大于上接頭的外徑、下壓帽的外徑大于外筒的外徑，從而將封隔器整體適配為直徑較大的位置位于上壓帽所在位置、膠筒所在位置以及下壓帽所在位置，這些位置的外徑與套管的內(nèi)徑更為接近，故這些位置具有更大的概率卡死在套管壁上，在上壓帽、隔環(huán)以及下壓帽的材質(zhì)均為復合材料的基礎(chǔ)上，通過磨銑掉復合材料，即可完成封隔器的解封。

5、對于最大復合材料外徑φ115(上壓帽以及下壓帽的外徑為φ115)、最大鋼體外徑φ93(上接頭、下接頭以及外筒的外徑為φ93)的封隔器，套銑筒內(nèi)徑為φ95-100，具體解封可以采用：該封隔器可直接采用外徑φ118，內(nèi)徑φ95的合金套銑管套銑封隔器外層復合材料，完成封隔器全長度套銑作業(yè)后即快速解除了封隔器的卡點，實現(xiàn)封隔器順利出井的目的。

6、綜上，本方案提供了一種封隔器在套管壁上的徑向擠壓位置更大概率位于上壓帽、膠筒以及下壓帽位置的技術(shù)方案，當封隔器在使用過程中發(fā)生位于這些位置的卡塞時，相較于大修，可采用實施更為便捷以及高效的套銑方案完成卡點去除，使得封隔器能夠被順利解封以及高效解封；

7、同時，相較于鋼質(zhì)上壓帽、隔環(huán)以及下壓帽，為復合材料的上壓帽、隔環(huán)以及下壓帽具有較強的彈性變形能力，當這些部件被移出至套管的非變性區(qū)域后，通過這些部件自行恢復形態(tài)即可實現(xiàn)卡點去除，故以上方案使得封隔器能夠被更大概率實施正常解封。

8、在一個具體實施例中，所述上接頭、中心管、外筒以及下接頭均為金屬筒，上接頭下端內(nèi)側(cè)與中心管上端外側(cè)螺紋連接，中心管下端嵌入在外筒內(nèi)側(cè)，所述中心管與外筒之間還設(shè)置有用于限定外筒在中心管軸向上位置的剪釘，中心管的下端外側(cè)以及外筒的中段內(nèi)側(cè)均設(shè)置有定位臺階，剪釘未被剪斷時，中心管上的定位臺階與外筒上的定位臺階接觸，所述定位臺階阻止外筒相對于中心管向下滑動，外筒下端內(nèi)側(cè)與下接頭上端外側(cè)螺紋連接。

9、以上方案中，當封隔器未坐封之前，上接頭與中心管之間的連接螺紋、中心管與外筒之間的剪釘以及定位臺階、外筒與下接頭之間的連接螺紋，使得相關(guān)部件被連接為封隔器上定長的主體結(jié)構(gòu)，在下放連接在上接頭上的管柱時，中心管上定位臺階對外筒上定位臺階的支撐可減小剪釘受力，使得以上主題結(jié)構(gòu)被維持為穩(wěn)定的形態(tài)以方便封隔器安裝，由于所述定位臺階的存在，可采用尺寸更小的剪釘以方便封隔器坐封時剪釘被剪斷。為使得封隔器內(nèi)側(cè)空間與外側(cè)環(huán)形空間之間具有可靠的密封效果，更進一步的運用是：上接頭與中心管采用管螺紋連接，下接頭與外筒采用管螺紋連接，對于使用過程中存在相對滑動的中心管與外筒，在下壓帽與中心管之間以及下壓帽與外筒之間均設(shè)置o型圈。

10、在一個具體實施例中，所述中心管下端外側(cè)的定位臺階由螺紋連接在中心管下端的螺母提供，該定位臺階為所述螺母的上端面。

11、以上方案提供了一種便于中心管加工的方案，具體為：在加工呈管狀的中心管時，并不需要考慮在中心管的下端具有用于形成所述定位臺階的材料，而是在中心管加工完成后，通過螺紋連接所述螺帽，利用螺帽的上端面形成該定位臺階即可，而對于外筒上的定位臺階，通過由外筒的下端對外筒的內(nèi)側(cè)進行去材料加工，即可形成位于外筒內(nèi)側(cè)的臺階面，該臺階面即作為所述定位臺階。

12、在一個具體實施例中，所述下壓帽與中心管之間以及下壓帽與外筒之間均設(shè)置有o型圈。

13、如上所述的，本方案提供一種利用下壓帽與中心管之間的o型圈解決可能出現(xiàn)在下壓帽與中心管之間的軸向泄漏，利用下壓帽與外筒之間的o型圈解決可能出現(xiàn)在下壓帽與外筒之間的軸向泄漏，使得封隔器內(nèi)、外側(cè)具有可靠密封性的技術(shù)方案。

14、以上的上壓帽以及下壓帽即為帽狀結(jié)構(gòu)，具體為：上壓帽以及下壓帽均包括筒體部分以及位于筒體部分端部的環(huán)形凸臺，所述環(huán)形凸臺之間具有供中心管穿過的孔，上壓帽上的筒體部分與上接頭螺紋連接，上壓帽上的環(huán)形凸臺被夾持在膠筒上端與上接頭下端之間，同樣的，下壓帽上的筒體部分與外筒上端螺紋連接，下壓帽上的環(huán)形凸臺被夾持在膠筒下端與外筒上端之間。下壓帽與中心管之間的o型圈設(shè)置在下壓帽環(huán)形凸臺的內(nèi)壁上，下壓帽與外筒之間的o型圈設(shè)置在筒體部分的內(nèi)壁上。

15、在一個具體實施例中，所述中心管與外筒之間還設(shè)置有導向鍵。

16、以上方案中，所述導向鍵可為平鍵，通過承受剪應(yīng)力避免中心管與外筒相對轉(zhuǎn)動，對本封隔的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及使用可靠性有利。

17、在一個具體實施例中，所述復合材料為纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料。

18、現(xiàn)有技術(shù)中，復合材料為封隔器上常用的材料，相較于傳統(tǒng)材料(如金屬材料)，復合材料更輕，有助于減輕封隔器的整體重量，提高系統(tǒng)操作效率和可靠性，同時，在保證強度的前提下，因為復合材料容易被套銑的特點，使其在封隔器遇卡時相應(yīng)卡塞位置能夠被套銑掉，變相增加了施工安全性、降低了施工過程中的成本以及故障時間。本方案中采用纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料，該材料為一種現(xiàn)有材料，即本方案并不涉及到對材料的改進，同時，纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料的力學性能指標比常規(guī)的復合材料具有15-20％的提升，以提高封隔器的強度和耐久性，同時為一種具有優(yōu)異的強度重量比和耐腐蝕性，能夠承受高壓力和惡劣工作環(huán)境的符復合材料。

19、在一個具體實施例中，所述纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料為添加有納米金屬的復合材料。

20、現(xiàn)有技術(shù)中，在纖維上分布有納米金屬的復合材料為現(xiàn)有技術(shù)，具體方案如專利申請?zhí)枮閏n201910318846.2的專利申請文件所提供的技術(shù)方案，故本方案僅涉及到材料選型，并不涉及到對材料的改進。同時，添加有納米金屬的纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料具有突出的導熱性和抗腐蝕性，這樣的材料更適合封隔器的工作環(huán)境，使得相關(guān)零件可長期保持可靠。

21、在一個具體實施例中，各膠筒的兩端均為端部直徑小于中部直徑的椎體狀結(jié)構(gòu)。

22、以上方案中，各膠筒兩端的椎體狀結(jié)構(gòu)可使得膠筒承受軸向壓力時發(fā)生在膠筒上的徑向膨脹明顯處于膠筒的中部，該方案對封隔器坐封位置的精度以及坐封可靠性有利。

23、本實用新型具有以下有益效果：

24、本方案提供了一種封隔器在套管壁上的徑向擠壓位置更大概率位于上壓帽、膠筒以及下壓帽位置的技術(shù)方案，當封隔器在使用過程中發(fā)生位于這些位置的卡塞時，相較于大修，可采用實施更為便捷以及高效的套銑方案完成卡點去除，使得封隔器能夠被順利解封以及高效解封；

25、同時，相較于鋼質(zhì)上壓帽、隔環(huán)以及下壓帽，為復合材料的上壓帽、隔環(huán)以及下壓帽具有較強的彈性變形能力，當這些部件被移出至套管的非變性區(qū)域后，通過這些部件自行恢復形態(tài)即可實現(xiàn)卡點去除，故以上方案使得封隔器能夠被更大概率實施正常解封。