本發(fā)明涉及油氣開發(fā)，尤其是稠油熱采井分段完井分段注汽階段，特別涉及一種自適應調節(jié)閥、填充式管外封隔器、鉆井工具串及應用。

背景技術：

1、現(xiàn)有的部分油田稠油資源豐富，目前稠油開發(fā)以注蒸汽為主。分段注汽技術是實現(xiàn)水平段任意部位的可控注汽及生產，能有效緩解動用不均矛盾，為提高稠油水平井的最終采收率提供了一種新的技術支持。以某油區(qū)為例，其水平井段多在300m左右，水平井段較長，存在物性差異并且同層之內也存在各向異性，儲層內過早汽竄或錐進，驅掃面積減少，熱能利用率下降，造成水平井段動用不均，使水平井段的采收程度明顯降低。

2、水平井分段注汽技術主要是通過優(yōu)化設定注汽量，來改變蒸汽波及方向。蒸汽波及體積受到區(qū)域構造特征、油藏巖石及流體物性參數(shù)及蒸汽運移過程中操作參數(shù)等因素的影響，在不同的油藏條件下，影響蒸汽波及體積的主因不同，改善和提高蒸汽波及體積的注汽方式和注汽管柱也不相同。分段注汽技術可以有效解決水平井篩管完井和單管+配注器注汽方式管串存在的問題，如注汽管柱、篩管及裸眼之間的環(huán)空易發(fā)生蒸汽竄流而引起水平儲層段吸汽不均衡。采用水平井分段完井分段注汽管串結構，以單注汽點有效控制范圍理論為基礎，利用分隔工具(封隔器)將水平段分隔成多個獨立的注汽單元，實現(xiàn)每個單元定量注汽，消除蒸汽分流與儲層非均質性對吞吐效果的影響。套管外封隔器性能的好壞直接會影響到采油的效率和成本，面對越發(fā)復雜的采油工況和不斷惡化的自然條件，在采油作業(yè)中對套管外液壓封隔器的要求也變得越來越高，能夠耐高溫、高壓，具有更可靠的密封性，經久耐用的套管外液壓封隔器己經成為發(fā)展趨勢。

3、目前使用的套管外液壓封隔器種類十分繁多，總結起來有擴張式和壓縮式兩種類型。擴張式套管外封隔器是密封膠筒受到徑向的液壓力后膨脹與井壁接觸達到密封目的，而壓縮式是依靠軸向的液壓力來形成密封的。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決由于井壁凹凸不平導致封隔器不完整不徹底封隔的技術問題，以及避免封隔器膠筒老化端面脫落的弊端，進一步有效控制膠筒擴張壓力，本發(fā)明提出了一種自適應調節(jié)閥、填充式管外封隔器、鉆井工具串及應用。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供一種自適應調節(jié)閥，可以包括：閥體以及設置在所述閥體上的開啟閥組件和關閉閥組件；

3、其中，所述閥體呈筒狀，所述閥體的一端用于與封隔器的中心管連接；所述閥體的軸向上開設有進液通道和回液通道，所述閥體內側的徑向上開設有進液孔、第一安裝孔和第二安裝孔；所述進液孔和所述第一安裝孔分別與所述進液通道連通，所述第二安裝孔分別與所述進液通道和所述回液通道連通；所述開啟閥組件設置于所述第一安裝孔中，所述關閉閥組件設置于所述第二安裝孔中；

4、井口打壓注入的水泥漿由所述進液口進入到所述進液通道中，在井口壓力作用下將所述開啟閥組件開啟，使得所述水泥漿注入到所述封隔器的膠筒中以實現(xiàn)所述膠筒脹封；所述回液通道中的水泥漿達到預設壓力的狀態(tài)下，所述水泥漿作用于所述關閉閥組件使得所述關閉閥組件關閉所述進液通道以停止注入水泥漿。

5、可選的，所述進液通道包括：第一進液段和第二進液段；所述第一安裝孔分別與所述第一進液段和所述第二進液段連通；所述第二安裝孔分別與所述第二進液段和所述回液通道連通。

6、可選的，該自適應調節(jié)閥還可以包括：設置在所述閥體上的安全閥組件；

7、所述閥體內側的徑向上開設有第三安裝孔，所述安全閥組件設置于所述第三安裝孔中；所述進液通道還包括：第三進液段和第四進液段；

8、所述第一安裝孔分別與所述第一進液段和所述第三進液段連通；所述第二安裝孔分別與所述第二進液段、所述第四進液段和所述回液通道連通；所述第三安裝孔分別與所述第三進液段和所述第四進液段連通；

9、所述開啟閥組件開啟的狀態(tài)下，所述第三進液段中的水泥漿作用于所述安全閥組件，所述第三進液段的水泥漿達到預設壓力的狀態(tài)后水泥漿作用于所述安全閥組件使得所述安全閥組件開啟，使得所述水泥漿經第四進液段和第二進液段注入到所述封隔器的膠筒中以實現(xiàn)所述膠筒脹封。

10、可選的，所述開啟閥組件可以包括：第一閥塊、第一彈簧、夾緊套、第一壓帽和第一剪切銷釘；

11、所述第一閥塊呈t形，所述第一彈簧套設在所述第一閥塊的外側，所述夾緊套位于所述第一閥塊遠離所述進液通道的第一進液段的一端，以對所述第一彈簧限位；所述第一壓帽套設在所述夾緊套的外側并固定在所述第一安裝孔中，所述第一壓帽和所述夾緊套通過所述第一剪切銷釘固定；

12、所述第一閥塊在所述進液通道的第一進液段中的水泥漿壓力作用下，延伸至所述夾緊套中并剪斷所述第一剪切銷釘，以使得所述第一進液段和所述進液通道的第二進液段連通。

13、可選的，所述開啟閥組件還可以包括：套設于所述第一安裝孔中的第一鑲套，所述第一閥塊位于所述第一鑲套中，所述第一彈簧位于所述第一閥塊和所述第一鑲套之間、

14、可選的，所述開啟閥組件還可以包括：至少一個位于所述第一閥塊和所述第一安裝孔之間的第一密封圈。

15、可選的，所述開啟閥組件還可以包括：套設于所述第一安裝孔中的第一鑲套、和至少一個第一密封圈；所述第一閥塊位于所述第一鑲套中，所述第一彈簧和所述第一密封圈位于所述第一閥塊和所述第一鑲套之間。

16、可選的，所關閉閥組件可以包括：第二閥塊、剪切環(huán)、第二剪切銷釘和第二壓帽；

17、所述第二閥塊靠近所述回液通道的一端的至少部分區(qū)域的直徑大于遠離所述回液通道一端的直徑；所述剪切環(huán)通過所述第二剪切銷釘固定在所述第二閥塊遠離所述回液通道的一端；所述第二壓帽固定在所述第二安裝孔中，并對所述剪切環(huán)和所述第二剪切銷釘限位；

18、所述第二閥塊在所述回液通道中的水泥漿壓力作用下，通過所述剪切環(huán)和所述第二壓帽剪斷所述第二剪切銷釘，使得所述第二閥塊遠離所述回液通道的一端延伸出所述第二壓帽并通過所述第二閥塊將所述進液通道封閉。

19、可選的，所述關閉閥組件還可以包括：套設于所述第二安裝孔中的第二鑲套，所述第二閥塊位于所述第二鑲套中。

20、可選的，所述關閉閥組件還可以包括：至少一個位于所述第二閥塊和所述第二安裝孔之間的第二密封圈。

21、可選的，所述關閉閥組件還可以包括：套設于所述第二安裝孔中的第二鑲套、和至少一個第二密封圈；所述第二閥塊位于所述第二鑲套中，所述第二密封圈位于所述第二閥塊和所述第二鑲套之間。

22、可選的，所述安全閥組件可以包括：膠堵、第二彈簧和絲堵；

23、所述膠堵位于所述第三安裝孔中，所述第二彈簧位于所述膠堵和所述絲堵之間，所述絲堵固定在所述第三安裝孔中以對所述膠堵和所述第二彈簧限位；

24、所述膠堵在所述進液通道的第三進液段中的水泥漿壓力作用下，壓縮所述第二彈簧使得所述第三進液段和所述第四進液段連通。

25、可選的，所述安全閥組件還可以包括：至少一個位于所述絲堵和所述第三安裝孔之間的第三密封圈；

26、和/或，

27、所述膠堵與所述絲堵相鄰的一端設置有凹槽，所述絲堵上設置有與所述凹槽匹配的凸起，所述第二彈簧套設在所述凸起上。

28、第二方面，本發(fā)明實施例提供一種填充式管外封隔器，可以包括：中心管、套設在所述中心管外側的密封接頭和膠筒，以及如第一方面所述的自適應調節(jié)閥；

29、所述密封接頭固定在所述中心管上，所述膠筒的兩端分別被所述密封接頭和所述自適應調節(jié)閥限位。

30、可選的，該填充式管外封隔器還可以包括：位于所述密封接頭與所述中心管之間的密封壓環(huán)、密封圈擋環(huán)和密封圈組件；

31、所述密封圈擋環(huán)一端與所述密封接頭抵接，另一端與所述密封圈組件抵接；所述密封壓環(huán)分別與所述中心管和所述密封接頭連接，并對所述密封圈組件進行限位。

32、可選的，該填充式管外封隔器還可以包括：接頭和/或套管短節(jié)，所述接頭與所述中心管連接，所述套管短節(jié)與所述閥體連接。

33、第三方面，本發(fā)明實施例提供一種鉆井工具串，可以包括：套管和如第二方面所述的填充式管外封隔器；

34、所述套管分別通過所述填充式管外封隔器的接頭和/或套管短節(jié)連接。

35、第四方面，本發(fā)明實施例提供一種如第二方面所述的填充式管外封隔器在鉆井系統(tǒng)中的應用。

36、本發(fā)明實施例中提供的上述技術方案的有益效果至少包括：

37、本發(fā)明實施例中提供了一種自適應調節(jié)閥、填充式管外封隔器、鉆井工具串及應用，上述自適應調節(jié)閥能夠通過開啟閥組件和關閉閥組件的啟動壓力來開啟和關閉進液通道，這樣能夠實現(xiàn)自動控制自適應調節(jié)，防止在使用時填充壓力過大，過度充填導致膠筒被沖破損壞，最終無法有效對地層進行封隔。

38、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

39、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。