申请/专利权人：库尔勒中油能源技术服务有限公司

申请日：2019-08-28

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110410033B

主分类号：E21B33/126

分类号：E21B33/126;E21B33/127;E21B34/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.11.29#实质审查的生效;2019.11.05#公开

摘要：本发明公开了一种HOR‑GB注气掺稀封隔器，包括掺稀旁通封隔器、E型旁通阀和注气封隔器，且掺稀旁通封隔器、E型旁通阀和注气封隔器从上至下依次连接，所述注气封隔器包括上芯轴B和下芯轴B，所述上芯轴B的一端设置有上接头C，所述上芯轴B的外侧套设有胶筒，所述胶筒的一端设置有胶筒上护套，所述胶筒上护套的两端分别与上接头C和胶筒连接，所述胶筒的另一端设置有胶筒下护套，所述上芯轴B的另一端设置有上椎体；注气封隔器在本发明中起到最终建立密封和锚定的作用，本发明的注气封隔器设计结构最大的益处就是卡瓦锚定没有锁定机构，解封时候易解封，解决了在井下长期注入掺稀的工况下，水力锚卡瓦会出现无法解封的问题。

主权项：1.一种HOR-GB注气掺稀封隔器，包括掺稀旁通封隔器、E型旁通阀和注气封隔器，且掺稀旁通封隔器、E型旁通阀和注气封隔器从上至下依次连接，其特征在于：所述注气封隔器包括上芯轴B26和下芯轴B37，所述上芯轴B26的一端设置有上接头C23，所述上芯轴B26的外侧套设有胶筒25，所述胶筒25的一端设置有胶筒上护套24，所述胶筒上护套24的两端分别与上接头C23和胶筒25连接，所述胶筒25的另一端设置有胶筒下护套27，所述上芯轴B26的另一端设置有上椎体28，所述下芯轴B37的一端与上芯轴B26的连接处设置有卡瓦29，所述卡瓦29的一端与上椎体28连接，所述卡瓦29的另一端设置有下椎体30，所述下芯轴B37的外侧套设有胶筒芯轴36，所述胶筒芯轴36的一端外侧设置有上定位套33，所述上定位套33的一侧设置有下定位套35，所述上定位套33和下定位套35的一侧均设置有七寸皮碗B34，所述胶筒芯轴36的一端设置有活塞31，所述活塞31的一端与下椎体30连接，所述活塞31的外侧设置有活塞外筒32，所述下芯轴B37的另一端设置有下接头C38；所述掺稀旁通封隔器包括上芯轴A10和下芯轴A14，所述上芯轴A10的一端连接有上接头A1，所述上接头A1的一端设置有密封套A2，所述密封套A2的一端设置有掺稀固定座3，所述掺稀固定座3的一端设置有掺稀连接头8，所述掺稀连接头8的一端设置有掺稀球座7，所述掺稀球座7的一侧设置有合金球6，所述掺稀固定座3的一端设置有过滤环4，所述过滤环4的一侧设置有压紧环5，所述上芯轴A10的另一端设置有七寸皮碗A11，所述七寸皮碗A11的一端设置有导流套12，所述上芯轴A10和下芯轴A14的连接处设置有芯轴短接13，所述芯轴短接13的一端与导流套12连接，所述下芯轴A14的另一端设置有下接头A15；所述E型旁通阀包括旁通外筒17，所述旁通外筒17的一端设置有上接头B39，所述上接头B39的一端内侧设置有棘爪球座16，所述棘爪球座16的一端设置有钢球22，所述上接头B39的一端设置有上密封轴19，所述上密封轴19的一端设置有剪销18，所述上密封轴19与上接头B39通过剪销18固定连接，所述上密封轴19的一端设置有下密封轴20，所述上密封轴19与下密封轴20均安装在旁通外筒17的内侧，所述旁通外筒17的另一端固定连接有下接头B21，且下接头B21的一端伸入旁通外筒17的内侧与下密封轴20的一端固定连接。

全文数据：一种HOR-GB注气掺稀封隔器技术领域本发明属于封隔器技术领域，具体涉及一种HOR-GB注气掺稀封隔器。背景技术塔里木、塔河油田现阶段注气掺稀所用封隔器以PHP和MCHR封隔器为主，两种封隔器均为液压坐封、上提解封封隔器；其中PHP在注入管柱中上端必须增加水力锚；MCHR封隔器自带水力锚。两种封隔器在井下长期注入掺稀的工况下，水力锚卡瓦会出现无法解封等重大隐患。现急需设计开发一种封隔器，既要满足管柱内注气要求，还要保证环空掺稀作业，封隔器要重复坐封及解封，并且要自带锚定机构，防止封隔器在注入压力作用下波动造成封隔器胶筒失封的问题，为此我们提出一种HOR-GB注气掺稀封隔器。发明内容本发明的目的在于提供一种HOR-GB注气掺稀封隔器，以解决上述背景技术中提出的在井下长期注入掺稀的工况下，水力锚卡瓦会出现无法解封的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种HOR-GB注气掺稀封隔器，包括掺稀旁通封隔器、E型旁通阀和注气封隔器，且掺稀旁通封隔器、E型旁通阀和注气封隔器从上至下依次连接，所述注气封隔器包括上芯轴B和下芯轴B，所述上芯轴B的一端设置有上接头C，所述上芯轴B的外侧套设有胶筒，所述胶筒的一端设置有胶筒上护套，所述胶筒上护套的两端分别与上接头C和胶筒连接，所述胶筒的另一端设置有胶筒下护套，所述上芯轴B的另一端设置有上椎体，所述下芯轴B的一端与上芯轴B的连接处设置有卡瓦，所述卡瓦的一端与上椎体连接，所述卡瓦的另一端设置有下椎体，所述下芯轴B的外侧套设有胶筒芯轴，所述胶筒芯轴的一端外侧设置有上定位套，所述上定位套的一侧设置有下定位套，所述上定位套和下定位套的一侧均设置有七寸皮碗B，所述胶筒芯轴的一端设置有活塞，所述活塞的一端与下椎体连接，所述活塞的外侧设置有活塞外筒，所述下芯轴B的另一端设置有下接头C。优选的，所述掺稀旁通封隔器包括上芯轴A和下芯轴A，所述上芯轴A的一端连接有上接头A，所述上接头A的一端设置有密封套A，所述密封套A的一端设置有掺稀固定座，所述掺稀固定座的一端设置有掺稀连接头，所述掺稀连接头的一端设置有掺稀球座，所述掺稀球座的一侧设置有合金球，所述掺稀固定座的一端设置有过滤环，所述过滤环的一侧设置有压紧环，所述上芯轴A的另一端设置有七寸皮碗A，所述七寸皮碗A的一端设置有导流套，所述上芯轴A和下芯轴A的连接处设置有芯轴短接，所述芯轴短接的一端与导流套连接，所述下芯轴A的另一端设置有下接头A。优选的，所述E型旁通阀包括旁通外筒，所述旁通外筒的一端设置有上接头B，所述上接头B的一端内侧设置有棘爪球座，所述棘爪球座的一端设置有钢球，所述上接头B的一端设置有上密封轴，所述上密封轴的一端设置有剪销，所述上密封轴与上接头B通过剪销固定连接，所述上密封轴的一端设置有下密封轴，所述上密封轴与下密封轴均安装在旁通外筒的内侧，所述旁通外筒的另一端固定连接有下接头B，且下接头B的一端伸入旁通外筒的内侧与下密封轴的一端固定连接。优选的，所述上芯轴B的两端外侧、活塞的一端和胶筒芯轴与下芯轴B连接处均套设有O型圈。优选的，所述下接头A和上接头B、下密封轴和上接头C相互连接。优选的，所述下芯轴A与上芯轴A的一端外侧均设置有掺稀固定座、过滤环、压紧环、合金球、掺稀球座、掺稀连接头和掺稀下堵头。优选的，所述上密封轴和下密封轴与旁通外筒的连接处设置有支撑环和O型圈。与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）注气封隔器在本发明中起到最终建立密封和锚定的作用，本发明的注气封隔器设计结构最大的益处就是卡瓦锚定没有锁定机构，解封时候易解封，解决了在井下长期注入掺稀的工况下，水力锚卡瓦会出现无法解封的问题。（2）掺稀旁通封隔器具有的单向皮碗结构，可以很好得将环空掺稀液导入到管柱内，而不是通过环空进入地层。同时掺稀旁通封隔器皮碗胶筒的下端带有单向旁通机构，允许液流由下向上流动，这样在封隔器下井过程中，可以很大程度上减少激动压力对管柱的影响。附图说明图1为本发明的掺稀旁通封隔器结构示意图；图2为本发明的E型旁通阀结构示意图；图3为本发明的注气封隔器结构示意图；图中：1、上接头A；2、密封套A；3、掺稀固定座；4、过滤环；5、压紧环；6、合金球；7、掺稀球座；8、掺稀连接头；9、掺稀下堵头；10、上芯轴A；11、七寸皮碗A；12、导流套；13、芯轴短接；14、下芯轴A；15、下接头A；16、棘爪球座；17、旁通外筒；18、剪销；19、上密封轴；20、下密封轴；21、下接头B；22、钢球；23、上接头C；24、胶筒上护套；25、胶筒；26、上芯轴B；27、胶筒下护套；28、上椎体；29、卡瓦；30、下椎体；31、活塞；32、活塞外筒；33、上定位套；34、七寸皮碗B；35、下定位套；36、胶筒芯轴；37、下芯轴B；38、下接头C；39、上接头B。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种HOR-GB注气掺稀封隔器，包括掺稀旁通封隔器、E型旁通阀和注气封隔器，且掺稀旁通封隔器、E型旁通阀和注气封隔器从上至下依次连接，注气封隔器包括上芯轴B26和下芯轴B37，上芯轴B26的一端设置有上接头C23，上芯轴B26的外侧套设有胶筒25，胶筒25的一端设置有胶筒上护套24，胶筒上护套24的两端分别与上接头C23和胶筒25连接，胶筒25的另一端设置有胶筒下护套27，上芯轴B26的另一端设置有上椎体28，下芯轴B37的一端与上芯轴B26的连接处设置有卡瓦29，卡瓦29的一端与上椎体28连接，卡瓦29的另一端设置有下椎体30，下芯轴B37的外侧套设有胶筒芯轴36，胶筒芯轴36的一端外侧设置有上定位套33，上定位套33的一侧设置有下定位套35，上定位套33和下定位套35的一侧均设置有七寸皮碗B34，胶筒芯轴36的一端设置有活塞31，活塞31的一端与下椎体30连接，活塞31的外侧设置有活塞外筒32，下芯轴B37的另一端设置有下接头C38，注气封隔器在整个HOR-GB作业管串中起到最终建立密封和锚定的作用；密封系统由扩张式胶筒和双皮碗胶筒组合而成，其中双皮碗胶筒是为了给扩张式胶筒提供初期压差。扩张式胶筒起到主要密封的作用。理论上双皮碗胶筒出现密封不严和渗漏后，不会是完全失封，在井口大排量泵压的情况下，仍然可以建立压差，此时扩张式胶筒就可以起到很好得密封作用；锚定系统是由双向卡瓦组成，当管柱内大排量注气时，在皮碗的密封下，注入压力会传递到卡瓦下端活塞处，推动活塞移动并将卡瓦张开锚定到套管上，防止管柱上下蠕动损伤胶筒，当注入停止压力卸掉后，卡瓦即失去锚定。现有的注气管柱中应用较多的封隔器是MCHR封隔器和水力锚+PHP封隔器，两种作业方式中都有水力锚，但是在井下长期工作之后，都存在水力锚无法解卡的现象。注气封隔器设计结构最大的益处就是卡瓦锚定没有锁定机构，解封时候易解封。本实施例中，优选的，掺稀旁通封隔器包括上芯轴A10和下芯轴A14，上芯轴A10的一端连接有上接头A1，上接头A1的一端设置有密封套A2，密封套A2的一端设置有掺稀固定座3，掺稀固定座3的一端设置有掺稀连接头8，掺稀连接头8的一端设置有掺稀球座7，掺稀球座7的一侧设置有合金球6，掺稀固定座3的一端设置有过滤环4，过滤环4的一侧设置有压紧环5，上芯轴A10的另一端设置有七寸皮碗A11，七寸皮碗A11的一端设置有导流套12，上芯轴A10和下芯轴A14的连接处设置有芯轴短接13，芯轴短接13的一端与导流套12连接，下芯轴A14的另一端设置有下接头A15,掺稀旁通封隔器在稠油开采过程中，由环空向管柱内注入稀油，稀油经过掺稀阀单项节流阀的通道注入作业管柱内通径，并与井下稠油充分混合后，降低井底稠油流动性，再由作业管柱内开采出，掺稀旁通封隔器具有的单向皮碗结构，可以很好得将环空掺稀液导入到管柱内，而不是通过环空进入地层，同时掺稀旁通封隔器皮碗胶筒的下端带有单向旁通机构，允许液流由下向上流动，这样在封隔器下井过程中，可以很大程度上减少激动压力对管柱的影响。本实施例中，优选的，E型旁通阀包括旁通外筒17，旁通外筒17的一端设置有上接头B39，上接头B39的一端内侧设置有棘爪球座16，棘爪球座16的一端设置有钢球22，上接头B39的一端设置有上密封轴19，上密封轴19的一端设置有剪销18，上密封轴19与上接头B39通过剪销18固定连接，上密封轴19的一端设置有下密封轴20，上密封轴19与下密封轴20均安装在旁通外筒17的内侧，旁通外筒17的另一端固定连接有下接头B21，且下接头B21的一端伸入旁通外筒17的内侧与下密封轴20的一端固定连接，E型旁通阀在下井过程中循环孔处于打开状态，这样井下液体会快速通过循环孔向上流动，并经过掺稀旁通封隔器下端的单流阀流动到上层；当管柱下放到设计位置后，从管柱内投入钢球，待钢球入座后，地面开启大排量泵车，此时E型阀分瓣球座在节流压差的作用下会向下移动并关闭循环孔；分瓣球座的爪头在移动到循环外筒内孔的空位处后回弹张开，钢球继续下落入井底，管柱行程全通径状态。本实施例中，优选的，上芯轴B26的两端外侧、活塞31的一端和胶筒芯轴36与下芯轴B37连接处均套设有O型圈。本实施例中，优选的，下接头A15和上接头B39、下密封轴20和上接头C23相互连接。本实施例中，优选的，下芯轴A14与上芯轴A10的一端外侧均设置有掺稀固定座3、过滤环4、压紧环5、合金球6、掺稀球座7、掺稀连接头8和掺稀下堵头9。本实施例中，优选的，上密封轴19和下密封轴20与旁通外筒17的连接处设置有支撑环和O型圈。本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后，首先检查本发明的安装固定以及安全防护，然后就可以使用了，在使用时通过掺稀旁通封隔器具有的单向七寸皮碗A11结构，可以很好得将环空掺稀液导入到管柱内，而不是通过环空进入地层，同时掺稀旁通封隔器七寸皮碗A11的下端带有单流阀，允许液流由下向上流动，这样在封隔器下井过程中，可以很大程度上减少激动压力对管柱的影响；E型旁通阀在下井过程中处于打开状态，这样井下液体会快速通过向上流动，并经过掺稀旁通封隔器下端的单流阀流动到上层；当下放到设计位置后，从管柱内投入钢球22，待钢球22入棘爪球座16后，地面开启大排量泵车，此时E型阀棘爪球座16在节流压差的作用下会向下移动并关闭循环孔；棘爪球座16的爪头在移动到空位处后回弹张开，钢球22继续下落入井底，行程全通径状态；注气封隔器在整个HOR-GB作业管串中起到最终建立密封和锚定的作用；密封系统由扩张式胶筒25和双七寸皮碗B34组合而成，其中双七寸皮碗B34是为了给扩张式胶筒25提供初期压差，扩张式胶筒25起到主要密封的作用。理论上双七寸皮碗B34出现密封不严和渗漏后，不会是完全失封，在井口大排量泵压的情况下，仍然可以建立压差，此时扩张式胶筒25就可以起到很好得密封作用；锚定系统是由双向卡瓦29组成，当大排量注气时，在七寸皮碗B34的密封下，注入压力会传递到卡瓦29下端活塞31处，推动活塞31移动并将七寸皮碗B34张开锚定到套管上，防止管柱上下蠕动损伤掺稀固定座3，当注入停止压力卸掉后，卡瓦29即失去锚定，卡瓦29锚定没有锁定机构，解封时候易解封，这样就完成了对本发明的使用过程，本发明结构简单，使用安全方便。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

权利要求：1.一种HOR-GB注气掺稀封隔器，包括掺稀旁通封隔器、E型旁通阀和注气封隔器，且掺稀旁通封隔器、E型旁通阀和注气封隔器从上至下依次连接，其特征在于：所述注气封隔器包括上芯轴B（26）和下芯轴B（37），所述上芯轴B（26）的一端设置有上接头C（23），所述上芯轴B（26）的外侧套设有胶筒（25），所述胶筒（25）的一端设置有胶筒上护套（24），所述胶筒上护套（24）的两端分别与上接头C（23）和胶筒（25）连接，所述胶筒（25）的另一端设置有胶筒下护套（27），所述上芯轴B（26）的另一端设置有上椎体（28），所述下芯轴B（37）的一端与上芯轴B（26）的连接处设置有卡瓦（29），所述卡瓦（29）的一端与上椎体（28）连接，所述卡瓦（29）的另一端设置有下椎体（30），所述下芯轴B（37）的外侧套设有胶筒芯轴（36），所述胶筒芯轴（36）的一端外侧设置有上定位套（33），所述上定位套（33）的一侧设置有下定位套（35），所述上定位套（33）和下定位套（35）的一侧均设置有七寸皮碗B（34），所述胶筒芯轴（36）的一端设置有活塞（31），所述活塞（31）的一端与下椎体（30）连接，所述活塞（31）的外侧设置有活塞外筒（32），所述下芯轴B（37）的另一端设置有下接头C（38）。2.根据权利要求1所述的一种HOR-GB注气掺稀封隔器，其特征在于：所述掺稀旁通封隔器包括上芯轴A（10）和下芯轴A（14），所述上芯轴A（10）的一端连接有上接头A（1），所述上接头A（1）的一端设置有密封套A（2），所述密封套A（2）的一端设置有掺稀固定座（3），所述掺稀固定座（3）的一端设置有掺稀连接头（8），所述掺稀连接头（8）的一端设置有掺稀球座（7），所述掺稀球座（7）的一侧设置有合金球（6），所述掺稀固定座（3）的一端设置有过滤环（4），所述过滤环（4）的一侧设置有压紧环（5），所述上芯轴A（10）的另一端设置有七寸皮碗A（11），所述七寸皮碗A（11）的一端设置有导流套（12），所述上芯轴A（10）和下芯轴A（14）的连接处设置有芯轴短接（13），所述芯轴短接（13）的一端与导流套（12）连接，所述下芯轴A（14）的另一端设置有下接头A（15）。3.根据权利要求1所述的一种HOR-GB注气掺稀封隔器，其特征在于：所述E型旁通阀包括旁通外筒（17），所述旁通外筒（17）的一端设置有上接头B（39），所述上接头B（39）的一端内侧设置有棘爪球座（16），所述棘爪球座（16）的一端设置有钢球（22），所述上接头B（39）的一端设置有上密封轴（19），所述上密封轴（19）的一端设置有剪销（18），所述上密封轴（19）与上接头B（39）通过剪销（18）固定连接，所述上密封轴（19）的一端设置有下密封轴（20），所述上密封轴（19）与下密封轴（20）均安装在旁通外筒（17）的内侧，所述旁通外筒（17）的另一端固定连接有下接头B（21），且下接头B（21）的一端伸入旁通外筒（17）的内侧与下密封轴（20）的一端固定连接。4.根据权利要求1所述的一种HOR-GB注气掺稀封隔器，其特征在于：所述上芯轴B（26）的两端外侧、活塞（31）的一端和胶筒芯轴（36）与下芯轴B（37）连接处均套设有O型圈。5.根据权利要求3或2所述的一种HOR-GB注气掺稀封隔器，其特征在于：所述下接头A（15）和上接头B（39）、下密封轴（20）和上接头C（23）相互连接。6.根据权利要求2所述的一种HOR-GB注气掺稀封隔器，其特征在于：所述下芯轴A（14）与上芯轴A（10）的一端外侧均设置有掺稀固定座（3）、过滤环（4）、压紧环（5）、合金球（6）、掺稀球座（7）、掺稀连接头（8）和掺稀下堵头（9）。7.根据权利要求3所述的一种HOR-GB注气掺稀封隔器，其特征在于：所述上密封轴（19）和下密封轴（20）与旁通外筒（17）的连接处设置有支撑环和O型圈。

百度查询： 库尔勒中油能源技术服务有限公司 一种HOR-GB注气掺稀封隔器

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