本發(fā)明屬于油氣田儲層改造技術領域，具體涉及一種自平衡的擠壓皮碗封隔器。

背景技術：

目前對于套管固井完井水力噴射分段壓裂改造后的低滲透水平井老井，在重復改造中由于儲層段采空原因，雙封單卡選擇性分段壓裂時容易在下封隔器上下形成相對壓差，若下封是k344類型的封隔器，則易發(fā)生負壓卡鉆事故。自封擠壓皮碗封隔器膠筒自由狀態(tài)下與套管貼合，起下管柱風險較高。y211封隔器封隔后封隔器下段井筒試壓時，由于上頂力過大，易造成封隔器密封不嚴的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有封隔器易發(fā)生負壓卡鉆以及密封不嚴的技術問題。

為此，本發(fā)明提供了一種自平衡的擠壓皮碗封隔器，包括依次連接的上接頭、中心管、下接頭，還包括自平衡通道，所述中心管外從上至下依次設有膠筒座、膠筒、第一擋環(huán)，所述膠筒座下端及外側(cè)與膠筒貼合，所述中心管上設有徑向水眼，所述中心管的上部與膠筒座之間有第一環(huán)空，該第一環(huán)空與徑向水眼相通，所述中心管內(nèi)下部設有滑套，所述膠筒上部與中心管之間有第二環(huán)空；

所述自平衡通道包括第一徑向通孔、第二徑向通孔和第三徑向通孔，所述第一徑向通孔設于膠筒座下部且沿膠筒座周向布置多個，所述第二徑向通孔設于第二環(huán)空和滑套之間且與兩者均相通，所述第二徑向通孔沿周向均勻設置多個，所述第三徑向通孔由同一徑向上的第一擋環(huán)通孔、中心管通孔及滑套通孔組成，所述第三徑向通孔沿周向均勻設置多個。

所述滑套包括球座、設于球座下方的壓塞、設于壓塞下方的隔環(huán)，所述壓塞下部套設有第二擋環(huán)，所述壓塞可沿軸向運動，該壓塞與滑套內(nèi)壁有間隙，所述滑套端面設有多個軸向通孔，所述球座上方為中空結構，且與第二徑向通孔和第三徑向通孔相通。

所述第一環(huán)空內(nèi)設有套設在中心管上的密封滑套，所述密封滑套內(nèi)外圓均設置有密封圈。

所述膠筒座上段內(nèi)側(cè)設置有支撐套。

所述膠筒座下端及外側(cè)與膠筒貼合處角度為45°-60°。

所述中心管與上接頭、下接頭均通過螺紋連接，所述膠筒座與設于中心管上部的外臺肩配合，兩者通過剪釘固定。

所述上接頭、膠筒座及下接頭的最大外徑均大于膠筒最大外徑。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的這種自平衡的擠壓皮碗封隔器，可通過油管內(nèi)的節(jié)流壓差實現(xiàn)開啟，封隔器在油管內(nèi)壓力作用下擠壓膠筒實現(xiàn)單向密封，下端通過滑套封堵。封隔器設計有壓力自平衡機構，結束施工后，自平衡通道可實現(xiàn)自動開啟，平衡封隔器上下端壓力，避免負壓卡鉆事故。

下面將結合附圖做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是圖1中的a-a剖視圖。

圖中：1、上接頭；2、密封滑套；3、膠筒座；4、剪釘；5、第一徑向通孔；6、中心管；7、第二徑向通孔；8、滑套；9、膠筒；10、第一擋環(huán)；11、第三徑向通孔；12、金屬球；13、壓塞；14、下接頭；15、第二擋環(huán)；16、隔環(huán)；17、導向螺釘；18、軸向通孔；19、徑向水眼；20、第一環(huán)空；21、第二環(huán)空。

具體實施方式

實施例1：

本實施例提供了一種自平衡的擠壓皮碗封隔器，包括依次連接的上接頭1、中心管6、下接頭14，還包括自平衡通道，所述中心管6外從上至下依次設有膠筒座3、膠筒9、第一擋環(huán)10，所述膠筒座3下端及外側(cè)與膠筒9貼合，所述中心管6上設有徑向水眼19，所述中心管6的上部與膠筒座3之間有第一環(huán)空20，該第一環(huán)空20與徑向水眼19相通，所述中心管6內(nèi)下部設有滑套8，所述膠筒9上部與中心管6之間有第二環(huán)空21；

所述自平衡通道包括第一徑向通孔5、第二徑向通孔7和第三徑向通孔11，所述第一徑向通孔5設于膠筒座3下部且沿膠筒座3周向布置多個，所述第二徑向通孔7設于第二環(huán)空21和滑套8之間且與兩者均相通，所述第二徑向通孔7沿周向均勻設置多個，所述第三徑向通孔11由同一徑向上的第一擋環(huán)10通孔、中心管6通孔及滑套8通孔組成，所述第三徑向通孔11沿周向均勻設置多個。

將此封隔器連同管柱一起下入到預定位置，投金屬球12，油管內(nèi)泵注流體，滑套8坐封，實現(xiàn)封隔器下端封堵，流體經(jīng)中心管6的徑向水眼19進入膠筒座3與中心管6間的第一環(huán)空20，在壓力作用下推動膠筒座3下行，壓縮膠筒9實現(xiàn)密封。

泵注結束時，自平衡通道可實現(xiàn)自動開啟：金屬球12上端通過第一徑向通孔5、第二徑向通孔7逐漸與下端壓力平衡，鋼球密封失效，封隔器上下端壓力通過第一徑向通孔5、第二徑向通孔7、第三徑向通孔11實現(xiàn)連通并逐漸平衡，避免負壓卡鉆的風險。

本實施例提供的自平衡的擠壓皮碗封隔器，可通過油管內(nèi)的節(jié)流壓差實現(xiàn)開啟，封隔器在油管內(nèi)壓力作用下擠壓膠筒9實現(xiàn)單向密封，下端通過滑套8封堵。封隔器設計有壓力自平衡機構，結束施工后，自平衡通道可實現(xiàn)自動開啟，平衡封隔器上下端壓力，避免負壓卡鉆事故。

實施例2：

在實施例1的基礎上，本實施例提供了一種如圖1所示的自平衡的擠壓皮碗封隔器，所述滑套8包括球座、設于球座下方的壓塞13、設于壓塞13下方的隔環(huán)16，所述壓塞13下部套設有第二擋環(huán)15，所述壓塞13可沿軸向運動，該壓塞13與滑套8內(nèi)壁有間隙，所述滑套8端面設有多個軸向通孔18，所述球座上方為中空結構，且與第二徑向通孔7和第三徑向通孔11相通。

將此封隔器連同管柱一起下入到預定位置，投金屬球12，油管內(nèi)泵注流體，經(jīng)滑套8端面軸向通孔18進入壓塞13及隔環(huán)16間隙，在壓力作用下向上推動壓塞13，壓緊金屬球12實現(xiàn)封隔器下端封堵，流體經(jīng)中心管6的徑向水眼19進入膠筒座3與中心管6間的第一環(huán)空20，在壓力作用下推動膠筒座3下行，壓縮膠筒9實現(xiàn)密封。

實施例3：

在實施例1的基礎上，本實施例提供了一種自平衡的擠壓皮碗封隔器，所述第一環(huán)空20內(nèi)設有套設在中心管6上的密封滑套2，所述密封滑套2內(nèi)外圓均設置有密封圈。當液體由徑向水眼19進入第一環(huán)空20內(nèi)，密封圈能夠避免液體流失，保證液壓，推動擠壓膠筒座3下行，壓縮膠筒9。

所述膠筒座3上段內(nèi)側(cè)設置有支撐套。支撐套可防止膠筒9壓縮時向內(nèi)擠壓破壞。所述膠筒座3下端及外側(cè)與膠筒9貼合處角度為45°-60°。

所述中心管6與上接頭1、下接頭14均通過螺紋連接，所述膠筒座3與設于中心管6上部的外臺肩配合，兩者通過剪釘4固定。當液體由徑向水眼19進入第一環(huán)空20內(nèi)，通過油套壓差剪斷剪釘4擠壓膠筒座3，在壓力作用下下移擠壓膠筒9。同時，隔環(huán)16可與設于下接頭14內(nèi)的臺階配合。

在本實施例中，如圖2所示，為了控制第二徑向通孔7、第三徑向通孔11徑向?qū)φ?，可通過調(diào)整螺釘將第一擋環(huán)10、中心管6及滑套8進行連接。其中，第二徑向通孔7、第三徑向通孔11徑均沿軸向均勻設置三個。

所述上接頭1、膠筒座3及下接頭14的最大外徑均大于膠筒9最大外徑。

綜上所述，本發(fā)明提供的這種自平衡的擠壓皮碗封隔器，可通過油管內(nèi)的節(jié)流壓差實現(xiàn)開啟，封隔器在油管內(nèi)壓力作用下擠壓膠筒9實現(xiàn)單向密封，下端通過滑套8封堵。封隔器設計有壓力自平衡機構，結束施工后，自平衡通道可實現(xiàn)自動開啟，逐漸平衡封隔器上下端壓力，避免負壓卡鉆事故。

以上實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業(yè)的公知部件和常用結構或常用手段，這里不一一敘述。

以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構成對本發(fā)明的保護范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。