水平井多段壓裂用懸掛封隔器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油、天然氣完井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種承托管柱重量和密封套管環(huán)空、常用于隔離套管環(huán)空和油層段頂部、配合其它壓裂工具完成層位封隔、實施水平井多段壓裂作業(yè)的懸掛封隔器。
【背景技術(shù)】
[0002]在水平井多段壓裂作業(yè)中，要求懸掛封隔器坐封后能夠承受整個下部壓裂管柱負(fù)載和后期壓裂作業(yè)工況下的軸向載荷，同時隔離套管環(huán)空和油層段頂部，配合其它壓裂工具完成層位封隔。
[0003]目前公知的懸掛封隔器，主要存在的技術(shù)缺陷如下:1)懸掛器和封隔器是兩體的、分離的，機(jī)構(gòu)復(fù)雜且承壓低，同時卡瓦采用單向結(jié)構(gòu)，不能滿足壓裂過程中雙向承載施工要求。2)只有懸掛機(jī)構(gòu)，并且是單向承壓，承載能力低，不具備封隔油套環(huán)空間隙的能力，不能滿足壓裂施工的管柱雙向承壓和封隔要求。3)具備雙向承壓和封隔能力的懸掛封隔器，普遍存在封隔能力差、壽命短、懸掛能力低，同時中途遇阻后不易通過遇阻點(diǎn)，不能提供較大的上提下放能力，并且不具備提供大扭矩的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種水平井多段壓裂用懸掛封隔器，該懸掛封隔器不但能夠滿足壓裂施工的管柱雙向承壓和封隔要求，而且封隔能力較強(qiáng)、雙向承壓能力較強(qiáng)。
[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種水平井多段壓裂用懸掛封隔器，包括從上至下依次連接的上接頭、中心管和下接頭；在所述中心管的外面套裝有坐封機(jī)構(gòu)、懸掛機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)；所述密封機(jī)構(gòu)包括膠筒，在所述膠筒的上端設(shè)有上壓環(huán)，在所述膠筒的下端設(shè)有下壓環(huán)，在所述膠筒的內(nèi)壁中部設(shè)有支撐環(huán)，在所述上壓環(huán)的上方設(shè)有上錐體，在所述下壓環(huán)的下方設(shè)有下錐體，所述膠筒、所述上壓環(huán)、所述下壓環(huán)、所述支撐環(huán)、所述上錐體和所述下錐體均套裝在所述中心管的外面，在所述支撐環(huán)和所述中心管之間設(shè)有密封圈，所述上錐體和所述下錐體各通過一剪切銷釘I與所述中心管連接；所述懸掛機(jī)構(gòu)包括套裝在所述中心管上的上卡瓦和下卡瓦，所述上卡瓦和所述下卡瓦的牙型角方向不同，所述上卡瓦和所述下卡瓦均套裝在所述中心管上，所述上卡瓦位于所述上錐體的上方，二者通過錐面接觸，所述下卡瓦位于所述下錐體的下方，二者通過錐面接觸；所述坐封機(jī)構(gòu)位于所述下卡瓦的下方，包括鎖環(huán)、鎖環(huán)套和活塞，所述鎖環(huán)與所述中心管采用向上傳動的單向鋸齒螺紋連接，所述鎖環(huán)套與所述鎖環(huán)采用連接螺紋連接，所述下接頭的上端部與所述鎖環(huán)套的下端部通過剪切銷釘II連接，所述鎖環(huán)、所述鎖環(huán)套、所述中心管和所述下接頭形成活塞腔，所述活塞安裝在所述活塞腔內(nèi)，所述鎖環(huán)和所述鎖環(huán)套位于所述活塞的上方，在所述中心管上設(shè)有與所述活塞腔連通的傳壓孔，所述傳壓孔位于所述活塞的下方。
[0006]在所述上接頭的上端部設(shè)有至少兩個方鍵槽，所有所述方鍵槽沿所述上接頭的周向均布。
[0007]在所述上接頭的內(nèi)壁中部設(shè)有環(huán)形溝槽。
[0008]在所述上接頭的內(nèi)底部設(shè)有定位錐面、上端部設(shè)有內(nèi)倒角錐面。
[0009]在所述上接頭的上端設(shè)有保護(hù)筒，所述保護(hù)筒與所述上接頭通過固定銷釘連接。
[0010]在所述上壓環(huán)上設(shè)有上部銅制保護(hù)環(huán)，在所述下壓環(huán)上設(shè)有下部銅制保護(hù)環(huán)。
[0011]所述上卡瓦和所述上錐體通過共用防轉(zhuǎn)鍵與所述中心管連接。
[0012]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0013]I)懸掛機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)形成一體，機(jī)構(gòu)簡單緊湊，同時上、下卡瓦采用反向結(jié)構(gòu)，能夠滿足壓裂過程中雙向承載施工要求。
[0014]2)上、下卡瓦采用反向結(jié)構(gòu)，雙向承壓，承載能力高；采用膠筒密封油套環(huán)空間隙，能夠滿足壓裂施工的管柱雙向承壓和封隔要求。
[0015]3)采用膠筒密封油套環(huán)空，封隔能力強(qiáng)；具備提供較大上提下放能力的環(huán)形溝槽結(jié)構(gòu)，具備提供大扭矩的方鍵槽結(jié)構(gòu)，在中途遇阻后，容易通過遇阻點(diǎn)。
[0016]4)在內(nèi)部壓力的作用下，活塞上移，推動鎖環(huán)套和下卡瓦上移，使得密封機(jī)構(gòu)膠筒不斷受壓而漲開，懸掛機(jī)構(gòu)的卡瓦也向外漲開，鎖環(huán)套只能單向移動，所以在壓力增加到設(shè)定值時，上卡瓦首先破裂，完全漲開卡在套管上，膠筒在推力作用下也完全漲開，實現(xiàn)環(huán)空密封，最后下卡瓦破裂，完全漲開卡住套管。膠筒漲開和卡瓦漲開的有序性，保證了懸掛力及密封的可靠性，使后續(xù)壓裂作業(yè)能夠順利進(jìn)行。
[0017]綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:工作密封壓力高，懸掛載荷大，坐封、懸掛可靠，作業(yè)風(fēng)險低。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1-保護(hù)筒、2-上接頭、21-內(nèi)倒角錐面、22-方鍵槽、23-環(huán)形溝槽、24-定位錐面、3-固定銷釘、4-中心管、5-上卡瓦、6-防轉(zhuǎn)鍵、7-上錐體、8-剪切銷釘1、9_膠筒、10-支撐環(huán)、11-0型密封圈、121-上壓環(huán)、122-下壓環(huán)、131-上部銅制保護(hù)環(huán)、132-下部銅制保護(hù)環(huán)、14-下錐體、15-下卡瓦、16-鎖環(huán)套、17-鎖環(huán)、18-下接頭、19-活塞，20-傳壓孔、21-剪切銷釘II。
【具體實施方式】
[0020]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0021]請參閱圖1，一種水平井多段壓裂用懸掛封隔器，包括從上至下依次連接的上接頭2、中心管4和下接頭18，在所述中心管4的外面套裝有坐封機(jī)構(gòu)、懸掛機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)；所述密封機(jī)構(gòu)包括膠筒9，在所述膠筒9的上端設(shè)有上壓環(huán)121，在所述膠筒9的下端設(shè)有下壓環(huán)122，在所述膠筒9的內(nèi)壁中部設(shè)有支撐環(huán)10，在所述上壓環(huán)121的上方設(shè)有上錐體7，在所述下壓環(huán)122的下方設(shè)有下錐體14，所述膠筒9、所述上壓環(huán)121、所述下壓環(huán)122、所述支撐環(huán)10、所述上錐體7和所述下錐體14均套裝在所述中心管4的外面，在所述支撐環(huán)10和所述中心管4之間設(shè)有O型密封圈11，所述上錐體7和所述下錐體14各通過一剪切銷釘I 8與所述中心管4連接。所述懸掛機(jī)構(gòu)包括套裝在所述中心管4上的上卡瓦5和下卡瓦15，所述上卡瓦5和所述下卡瓦15的牙型角方向不同，所述上卡瓦5的牙型角開口朝上，所述下卡瓦15的牙型角開口朝下，所述上卡瓦5和所述下卡瓦15均套裝在所述中心管4上，所述上卡瓦5位于所述上錐體7的上方，二者通過錐面接觸，所述下卡瓦15位于所述下錐體14的下方，二者通過錐面接觸。所述坐封機(jī)構(gòu)位于所述下卡瓦15的下方，包括鎖環(huán)17、鎖環(huán)套16和活塞19，所述鎖環(huán)17與所述中心管4采用向上傳動的單向鋸齒螺紋連接，所述鎖環(huán)套16與所述鎖環(huán)17采用連接螺紋連接，所述下接頭18的上端部與所述鎖環(huán)套16的下端部通過剪切銷釘II 21連接，所述鎖環(huán)17、所述鎖環(huán)套16、所述中心管4和所述下接頭18形成活塞腔，所述活塞19安裝在所述活塞腔內(nèi)，所述鎖環(huán)17和所述鎖環(huán)套16位于所述活塞19的上方，在所述中心管4上設(shè)有與所述活塞腔連通的傳壓孔20，所述傳壓孔20位于所述活塞19的下方。
[0022]上接頭、中心管與下接頭連接，構(gòu)成整個懸掛封隔