阅读说明：本技术 一种浮动扩张式封隔器 (Floating expansion type packer ) 是由 骆劲羽 冯强 刘志斌 张鹏 张镇 秦诗涛 丁柯宇 詹鸿运 王学正 王江 宗庆伟 于 2020-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种浮动扩张式封隔器,上接头、下接头分别与中心管相连,胶筒上骨架、胶筒下骨架与胶筒套装在中心管外壁上,胶筒上骨架与上胶筒座通过螺纹连接并与上接头通过螺纹连接,胶筒下骨架与下胶筒座通过螺纹连接,上接头上通过螺纹连接安装上调节环,用于限位上胶筒座的安装位置；下胶筒座套在下接头的外侧,下接头的外壁设置有一圈凸出的台阶,台阶与下胶筒座下部环腔的内壁配合接触并密封,使下胶筒座能沿着台阶上下移动,在下胶筒座底部内壁螺纹连接有浮动头,浮动头为环状并与下接头的外侧接触配合,下接头上连接安装下调节环,限位下胶筒座上下移动距离。采用浮动密封,提高压裂过程中扩张式封隔器稳定性、提高承压能力和使用寿命。(The invention discloses a floating expansion type packer, wherein an upper joint and a lower joint are respectively connected with a central pipe, an upper framework of a rubber cylinder, a lower framework of the rubber cylinder and the rubber cylinder are sleeved on the outer wall of the central pipe, the upper framework of the rubber cylinder is connected with an upper rubber cylinder seat through threads and is connected with the upper joint through threads, the lower framework of the rubber cylinder is connected with a lower rubber cylinder seat through threads, and an upper adjusting ring is installed on the upper joint through threads for limiting the installation position of the upper rubber cylinder seat; lower packing element seat cover is in the outside of lower clutch, and the outer wall of lower clutch is provided with the convex step of round, and the step cooperates the contact and seals with the inner wall of lower packing element seat lower part ring chamber, makes lower packing element seat can reciprocate along the step, has unsteady head at packing element seat bottom inner wall threaded connection down, and unsteady head is cyclic annular and with the outside contact cooperation of lower clutch, connects on the lower clutch and installs down the regulating ring, spacing packing element seat displacement distance down. By adopting floating seal, the stability of the expanding packer in the fracturing process is improved, the bearing capacity is improved, and the service life is prolonged.)

一种浮动扩张式封隔器

技术领域

本发明涉及一种浮动扩张式封隔器，属于储层改造技术领域，适用于分层压裂施工作业。

背景技术

现有技术普遍采用“封隔器+滑套”的方式进行分层压裂改造，随着气田勘探开发进入中后期，压裂规模越来越大，施工压力越来越高，超压现象越来越普遍，停泵瞬间，液体摩阻最小，泵压甚至超过施工限压，扩张式封隔器超压瞬间承受压差达到最大，对封隔器承压性能、稳定性提出了新的要求。

随着超压现象越来越普遍，如图1所示，常规扩张式封隔器包括上接头21、上胶筒座22、胶筒23、中心管24、下胶筒座25和下接头26，上接头21与中心管24螺纹相连，下接头26与中心管6通过螺纹连接，胶筒23套在中心管24上，胶筒23上端与上胶筒座22螺纹连接，胶筒23下端与下胶筒座25螺纹连接，上胶筒座22与上接头21通过螺纹连接，下胶筒座25与下接头26通过螺纹连接，使胶筒23套在中心管24外侧。但是上述结构，由于胶筒23两端分别通过上胶筒座22和下胶筒座25与上接头21、下接头26固定后，仅依靠胶筒自身形变量密封套管，胶筒肩部形变量大，且不能根据具体工况进行调节，超压瞬间胶筒肩部易产生应力集中，导致胶筒变形后不解封、超压后失封、使用寿命下降等现象，稳定性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对在压裂施工过程中常规扩张式封隔器胶筒肩部形变量大、瞬间超压后胶筒肩部应力集中导致胶筒不解封、失封、使用寿命下降等问题，本发明提供一种浮动扩张式封隔器，自身形变量更大，减小了胶筒肩部的形变量；在压裂施工过程中，密封机构可根据压力波动调节自身形变量，有效缓冲和减弱了胶筒肩部应力集中效应，保护了肩部；提高了压裂过程中扩张式封隔器的稳定性、提高承压能力和使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种浮动扩张式封隔器，包括上接头、上胶筒座、胶筒上骨架、胶筒、中心管、胶筒下骨架、下胶筒座和下接头，上接头、下接头分别与中心管螺纹相连，胶筒上骨架与胶筒、胶筒下骨架与胶筒均通过模具注胶硫化固定在一起，并套装在中心管外壁上，胶筒上骨架与上胶筒座通过螺纹连接，上胶筒座安装在胶筒上，并与上接头通过螺纹连接，胶筒下骨架与下胶筒座通过螺纹连接，下胶筒座安装在胶筒上，上胶筒座的上部套在上接头的外侧，在上胶筒座的上方，上接头上通过螺纹连接安装上调节环，用于限位上胶筒座的安装位置；下胶筒座的下部套在下接头的外侧，下接头的外壁设置有一圈凸出的台阶，台阶与下胶筒座下部环腔的内壁配合接触并通过密封圈密封，使下胶筒座能沿着台阶上下移动，在下胶筒座底部内壁螺纹连接有浮动头，浮动头为环状并与下接头的外侧接触配合；在下胶筒座的下方，下接头上通过螺纹连接安装下调节环，用于限位下胶筒座上下移动距离。

所述密封圈为双道。

本发明的有益效果是：密封组件采用浮动密封，自身形变量更大，减小了胶筒肩部的形变量；在压裂施工过程中，密封机构可根据压力波动调节自身形变量，尤其是在超压的瞬间，有效缓冲和减弱了胶筒肩部应力集中效应，保护了肩部；提高了压裂过程中扩张式封隔器的稳定性、提高承压能力和使用寿命。

附图说明

图1是现有技术的常规扩张式封隔器结构示意图。

图2是本发明的浮动扩张式封隔器结构示意图。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2所示，本发明的浮动扩张式封隔器，包括上接头1、上胶筒座3、胶筒上骨架4、胶筒5、中心管6、胶筒下骨架7、下胶筒座8和下接头11，上接头1、下接头11分别与中心管6螺纹相连，胶筒上骨架4与胶筒5、胶筒下骨架7与胶筒5均通过模具注胶硫化固定在一起，并套装在中心管6外壁上，胶筒上骨架4与上胶筒座3通过螺纹连接，上胶筒座3安装在胶筒5上，并与上接头1通过螺纹连接，胶筒下骨架7与下胶筒座8通过螺纹连接，下胶筒座8安装在胶筒5上，上胶筒座3的上部套在上接头1的外侧，在上胶筒座3的上方，上接头1上通过螺纹连接安装上调节环2，用于限位上胶筒座3的安装位置；下胶筒座8的下部套在下接头11的外侧，下接头11的外壁设置有一圈凸出的台阶12，台阶12与下胶筒座8下部环腔的内壁配合接触并通过密封圈13密封，使下胶筒座8能沿着台阶12上下移动，在下胶筒座8底部内壁螺纹连接有浮动头9，浮动头9为环状并与下接头11的外侧接触配合；在下胶筒座8的下方，下接头11上通过螺纹连接安装下调节环10，用于限位下胶筒座8上下移动距离。

优选，所述密封圈13为双道。

浮动式扩张式封隔器通过中心管6上的割缝位置进液，使胶筒5进行涨封，浮动头9在胶筒5内压力的作用下沿着下接头11上的台阶12进行滑动，实现与套管的密封，并通过下接头11上的台阶12进行限位。与常规扩张式封隔器相比，在压裂施工过程中随着压力的不断变化，浮动式扩张式封隔器的浮动头9可沿下接头11外壁上下滑动，自身具有更大形变量、减小了胶筒肩部形变量的同时，还可补偿密封机构形变量，特别是在超压的瞬间，有效缓冲和减弱了胶筒肩部应力集中效应，保护了肩部，提高了承压能力和使用寿命。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。