專利名稱：稠油井大通徑大跨度封堵調(diào)層管柱的制作方法
專利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種用于油田的稠油井大通徑大跨度封堵調(diào)層管柱，屬油田井下采油管柱類。
二背景技術(shù)：
地下原油不斷開采后，可采儲(chǔ)量會(huì)逐漸減少，而稠油井經(jīng)過(guò)多輪蒸汽吞吐開采后，已動(dòng)用油藏含油飽和度也會(huì)大大降低造成含水率上升，油氣比下降此時(shí)當(dāng)降至經(jīng)濟(jì)極限以下時(shí)，應(yīng)對(duì)井內(nèi)原開采之井段進(jìn)行封堵。實(shí)行下返調(diào)層開采，現(xiàn)技術(shù)中常采用傳統(tǒng)的往井內(nèi)注水泥辦法來(lái)封堵含水率高的油層，該方法施工時(shí)間長(zhǎng)，工作量大還需要對(duì)井下進(jìn)行鉆磨作業(yè)，施工費(fèi)用較高，尤其在進(jìn)行大跨度油層封堵時(shí)，需要大修作業(yè)、封堵后的油層易被污染而不能恢復(fù)；如果采用液壓座封與機(jī)械座封相結(jié)合的封堵管柱，又會(huì)無(wú)法克服連接管因熱應(yīng)力伸長(zhǎng)帶來(lái)的困難，因此封堵長(zhǎng)度一般不能超過(guò)20公分，對(duì)于大跨度封堵層則不能進(jìn)行作業(yè)施工。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服上述缺點(diǎn)而提供的一種用來(lái)解決稠油井下返調(diào)層開采時(shí)所使用的稠油井大通徑大跨度封堵調(diào)層管柱。采用該實(shí)用新型一次管柱對(duì)大通徑任意長(zhǎng)度井段進(jìn)行封堵，從而達(dá)到封上注下采下的目的。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型由大通徑丟手封隔器、中間連接管、補(bǔ)償器及熱力式封隔器連結(jié)而成的管柱，在使用時(shí)，首先根據(jù)油井被封堵位置和封堵長(zhǎng)度在地面將管柱，配好再將油管用接箍與本實(shí)用新型聯(lián)結(jié)在一起，從上至下依次順序?yàn)榇笸◤絹G手封隔器，中間連接管(中間連結(jié)管的長(zhǎng)度可根據(jù)封堵井段任意調(diào)節(jié))及熱力式封隔器，當(dāng)整個(gè)管柱串下至予定封堵位置后，由地面往油管內(nèi)投入鋼球(10)球落至大通徑丟手封隔器里面的滑套球座15上，此時(shí)，油管內(nèi)通道被封堵，再啟動(dòng)地面泵往井內(nèi)加壓，高壓液流沿中心管1上的液壓孔進(jìn)入液缸4內(nèi)，推動(dòng)活塞3、密封件8、錐體11下行，并迫使卡瓦12沿卡瓦座13向外張開，直至鎖定于套管34內(nèi)壁，產(chǎn)生死點(diǎn)為止，然后活塞3繼續(xù)下行，密封件8繼續(xù)被壓縮后，膨脹，當(dāng)達(dá)到完全密封狀態(tài)時(shí)密封件座落到套管內(nèi)壁上，另外，整個(gè)鎖緊止退裝置7，又可使卡瓦12及密封件8不能回彈，保持著良好的密封鎖定狀態(tài)，當(dāng)壓力繼續(xù)升高到180Mpa左右，此時(shí)，滑套球座15上面的鎖釘被剪斷，滑套下移泄壓，同時(shí)彈簧爪17失去支撐，此時(shí)，上提油管柱，上中心管1、液缸組件、下中心管9、鋼球10、滑套球座15、彈簧爪17均隨同送入油管一同被提出，而封堵管柱留在井筒內(nèi)予定位置，完成了井內(nèi)上層封堵。
當(dāng)使用本實(shí)用新型往稠油井內(nèi)注汽時(shí)，注汽尾管從封堵管柱內(nèi)通過(guò)，下部的熱力式封隔器密閉腔30內(nèi)乙醚藥劑受熱氣化膨脹，產(chǎn)生軸向推力造成鎖緊機(jī)構(gòu)28上行并壓縮密封件27使之?dāng)U張密封，鎖緊機(jī)械28起到了停止注汽后在正常生產(chǎn)情況下，密封件保持密封不回彈的作用。另外，補(bǔ)償器通過(guò)密封總成22，使內(nèi)管21與外管25之間處于滑動(dòng)密封狀態(tài)，從而可以補(bǔ)償中間連接管因注汽時(shí)出現(xiàn)熱伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度連接管損壞，造成封隔器解封；從而達(dá)到封上注下的目的，采油時(shí)，抽油泵可以通過(guò)該管下至油層部位，實(shí)現(xiàn)封上采下目標(biāo)。
若生產(chǎn)需要，可以下入專用撈矛工具，撈住解封滑套19，上提管柱，待解封滑套19上移后，解堵爪18便失去支撐，使外中心管16脫離下接頭20，并帶動(dòng)錐體11一起上行，此時(shí)卡瓦12被迫從套管卡入位置上面退回，然后將卡瓦座13，下接頭20等部件與管柱從油井內(nèi)一同帶出，至此，完成了打撈解封全部過(guò)程。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的顯著效果是由于本實(shí)用新型由大通徑丟手封隔器、補(bǔ)償器、連接管及熱力式封隔器為主構(gòu)成的大通徑封上采下管柱，經(jīng)一次在井口打壓即可完成管柱的懸掛與座封，施工方便大大減少施工費(fèi)用，同時(shí)利用該管柱可一次實(shí)現(xiàn)封上注下和采下兩方面工藝，封堵長(zhǎng)度可任意調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了大跨度(任意長(zhǎng)度)封堵。該管柱內(nèi)通徑為100毫米，能滿足過(guò)管柱注汽，過(guò)泵采油，過(guò)管沖砂及過(guò)管井下測(cè)試等不同工藝要求，若生產(chǎn)需要，還可隨時(shí)提出管柱，恢復(fù)對(duì)原油層段的利用，因此，本實(shí)用新型為稠油熱采開辟了簡(jiǎn)單行之有效新途徑。
四

圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本實(shí)用新型工作狀態(tài)示意圖。
圖中1上中心管、2“O”型膠圈、3活塞、4液壓缸、5推力套、6止退環(huán)、7鎖緊止退裝置、8密封件、9下中心管、10鋼球、11錐體、12卡瓦、13卡瓦座、14內(nèi)密封件、15滑套球座、16外中心管、17彈簧爪、18解封爪、19解封滑套、20下接頭、21內(nèi)管、22、23密封總成、24接箍、25外管、26中心管、27下密封件、28、29鎖緊機(jī)構(gòu)、30密閉腔、31熱力封隔器缸套、32熱力封隔器下接頭、33引鞋接頭、34油井套管、35大通徑丟手封隔器，36補(bǔ)償器、37熱力式封隔器。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明一種稠油井大通徑大跨度調(diào)層開采管柱，是由送入油管通過(guò)絲扣依次連結(jié)著一個(gè)大通徑丟手封隔器35、補(bǔ)償器36及熱力式封隔器37組成的，其特征在于所述的油管與大通徑封隔器35上中心管1的接箍相連，上中心管1、活塞3、液缸4、下中心管9通過(guò)彈簧爪17、滑套球座15與下接頭20連為一體，下接頭20通過(guò)解封爪18、解封滑套19與外中心管9相連，鎖緊止退裝置7、密封件8、錐體11、卡瓦座13均置于中心管9之上，并從上至下依次順序排列連接。由片組成的卡瓦12的上部分別位于錐體11周向均布的四個(gè)“T”形槽內(nèi)，下部份分別位于卡瓦座13周向均布的四個(gè)斜槽內(nèi)。補(bǔ)償器是由內(nèi)管21，外管25及密封總成22，23組成的，其內(nèi)管21與外管25之間通過(guò)密封總成22、23相連，兩管始終保持滑動(dòng)密封狀態(tài)，中間連接管為41/2時(shí)油管在受熱伸長(zhǎng)時(shí)，內(nèi)管21可插入管25內(nèi)。熱力式封隔器由中心管26、下密封件27、鎖緊機(jī)構(gòu)28、29、密閉腔30、下接頭32組成，密閉腔30內(nèi)充滿感溫式乙醚擴(kuò)張劑，鎖緊機(jī)構(gòu)采用了切口環(huán)鋸齒扣，為單向移動(dòng)止退結(jié)構(gòu)。
圖2中，管柱大通徑丟手封隔器35在液壓密封完畢后，只需上拉管柱，彈簧爪失去支撐，管柱上中心管1、液缸組件，下中心管、鋼球10、滑套球座等均隨同送入油管被提出地面，而封堵管柱工作部分則密封懸掛于井筒內(nèi)予定位置，此時(shí)，管柱內(nèi)通徑保持Ф100毫米的大通徑，熱力式封隔器在注汽時(shí)，依靠注汽溫度自動(dòng)座封。
權(quán)利要求1.一種稠油井大通徑大跨度封堵調(diào)層管柱，是由送入油管通過(guò)絲扣依次連結(jié)著一個(gè)大通徑丟手封隔器(35)補(bǔ)償器(36)及熱力式封隔器(37)組成的，其特征在于所述的油管與大通徑封隔器(35)上中心管(1)的接箍相連，上中心管(1)、活塞(3)、液缸(4)、下中心管(9)通過(guò)彈簧爪(17)、滑套球座(15)與下接頭(20)連為一體，下接頭(20)通過(guò)解封爪(18)，解封滑套(19)與外中心管(9)相連，鎖緊止退裝置(7)、密封件(8)、錐體(11)卡瓦座均置于外中心管之上，并從上至下依次順序排列連接，由四個(gè)片組成的卡瓦(12)上部；分別位于錐體(11)周向均布的四個(gè)“T”字型槽內(nèi)，下部份分別位于卡瓦座(13)周向均布的四個(gè)斜槽內(nèi)，補(bǔ)償器是由內(nèi)管(21)，外管(25)及密封總成(22)、(23)組成的，其內(nèi)管(21)與外管(25)之間通過(guò)密封總成(22)、(23)相連，中間連接管為41/2時(shí)油管；熱力式封隔器(37)由中心管(26)、下密封件(27)、鎖緊機(jī)構(gòu)(28)、(29)、密閉腔(30)、下拉頭(32)組成，密閉腔內(nèi)充滿感溫式乙醚擴(kuò)張劑，鎖緊機(jī)構(gòu)采用了切口環(huán)鋸齒扣的單向移動(dòng)止退機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油井大通徑大跨度封堵調(diào)層管柱，其特征在于所述的中間連接管內(nèi)管(21)、與外管(25)為滑動(dòng)配合，內(nèi)管插入外管(25)之中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油井大通徑大跨度封堵調(diào)層管柱，其特征在于所述的管柱的內(nèi)通徑為100毫米。
專利摘要一種稠油井大通徑大跨度調(diào)層開采管柱是由大通徑丟手封隔器、補(bǔ)償器、熱力封隔器組成，工作時(shí)采用液壓座封與自封相結(jié)合方式，丟手封隔器與錨定密封器裝置結(jié)合為一體，熱力封隔器依靠注汽溫度自動(dòng)工作，注汽時(shí)封隔器密閉腔內(nèi)的擴(kuò)張藥劑被氣化后，擠壓推動(dòng)活塞密封件使之膨脹，實(shí)現(xiàn)密封；鎖緊機(jī)構(gòu)保證停注時(shí)，密封件不回彈，在生產(chǎn)過(guò)程中仍保持密封狀態(tài)，補(bǔ)償器可補(bǔ)償中間連結(jié)管注汽時(shí)產(chǎn)生的管線熱伸長(zhǎng)，其補(bǔ)償長(zhǎng)度可根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度確定，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)注汽井的封堵，由于本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了大通徑，大跨度封堵，同時(shí)滿足了過(guò)管注汽、沖砂及過(guò)泵工藝要求，本管柱施工簡(jiǎn)單、工作可靠、費(fèi)用低，若生產(chǎn)需要可隨時(shí)將管柱提出，從而恢復(fù)被封堵層位。
文檔編號(hào)E21B33/13GK2528928SQ01268289
公開日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2001年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月19日
發(fā)明者楊松, 王柏林, 楊冬梅, 何德文 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司