專利名稱：分層堵水工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
分層堵水工具屬石油工業(yè)系統(tǒng)采油技術(shù)設(shè)備的一套機(jī)械裝置。
目前在各油田使用的堵水工具，有用分層化學(xué)堵水的，但它需要與其它工具配套使用才能座封，施工復(fù)雜，若使用顆粒堵劑，達(dá)不到使用要求，造成卡管柱等事故。就是自封式封隔器，也不適用于顆粒堵劑堵水的井。
本實用新型的目的是設(shè)計一種分層堵水工具，適用于采用顆粒性堵劑堵水的井，分層堵水，具有自封能力，不需要節(jié)流裝置，流道暢通，可順利反洗井，避免卡管柱、封隔可靠。
分層堵水工具是這樣實現(xiàn)的，它主要由上部密封件，下部密封件和聯(lián)通裝置及泄液裝置幾大部分組成。上部密封件由上壓帽、上內(nèi)管、上皮碗和上定位套構(gòu)成；下部密封件由下定位套、下內(nèi)管、下皮碗和下壓帽及尾部接頭組成；上部密封件和下部密封件之間的距離由油管的長度決定，根據(jù)堵層厚度進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)配。聯(lián)通裝置由聯(lián)通接頭、密封圈和密封套組成。下井時起聯(lián)通作用，使上部密件，上下壓力平衡，保護(hù)上部密封的密封件，使密封件上皮碗不變形。泄液裝置由篩管、鋼球、銷釘、密封筒、密封圈和泄流接頭組成，在起堵水管時打開泄液通道使下部密封的上部液體泄流到下部，平衡壓力，保證順利起出，不損壞密封件；在下井時下皮碗下壓大于上壓，皮碗自動收縮，不會損壞。
分層堵水工具的最大優(yōu)點是不僅適用于一般分層堵水，而且適用于顆粒堵劑的分層堵水，根據(jù)需要隨意組合，可以滿足封上堵下，封兩頭堵中間或者封下堵上等幾種不同堵層的要求。而且還能順利反洗井，因而流道暢通，顆粒不會沉降，不會卡油管，堵水工藝安全可靠。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一說明，


圖1是封兩頭堵中間的分層堵水工具結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是封上堵下的分層堵水工具結(jié)構(gòu)示意圖，用此工具不需下部密封及泄液裝置；圖3是封下堵上的分層堵水工具結(jié)構(gòu)示意圖，用此工具不需上部密封及聯(lián)通裝置。如
圖1所示，該工具的上端由聯(lián)通接頭(1)、密封圈(2)和密封套(3)組成，并有1個以上密封圈(2)密封，聯(lián)通裝置的下端連接著上部密封件和油管(10)及接箍(9)，上部密封件的上端由上壓帽(4)、上內(nèi)管(5)和上皮碗(6)組成，下端由上定位套(7)和接頭(8)組成。由聯(lián)通裝置和上部密封件組成的就是圖2的封上堵下的分層堵水工具的結(jié)構(gòu)。該套工具的下半部由泄液裝置和下部密封件組成，泄液裝置由篩管(11)、鋼球(12)、銷釘(13)、密封筒(14)、密封圈(15)及泄液接頭(16)組合；下部密封件由下定位套(17)、下內(nèi)管(18)、下皮碗(19)和下壓帽(20)及尾部接頭(21)組成。其中密封件上皮碗(6)和下皮碗(19)為“V”型結(jié)構(gòu)，大端外徑大于套管內(nèi)徑，端部有圓側(cè)角，圖3是封下堵上的分層堵水工具，結(jié)構(gòu)是這樣它由泄液裝置和下部密封件組成，泄液裝置的上部由篩管(11)、鋼球(12)和銷釘(13)組合，下部有密封筒(14)和密封圈(15)與泄流接頭(16)組合；下部密封件有下定位套(17)、下內(nèi)管(18)與下皮碗(19)、下壓帽(20)和尾部接頭(21)組成。
當(dāng)實施使用時，如下井時密封套(3)、鋼球(12)暫放在地面不下井，當(dāng)下到予定位置時，上下部密封處于兩個夾層間，其間是需要堵的地層，然后投入密封套(3)封住聯(lián)通接頭(1)上的聯(lián)通孔，堵劑經(jīng)油管進(jìn)入分層堵水工具，經(jīng)篩管(11)篩縫進(jìn)入地層。在打入堵劑過程中，因故停堵，或堵完后需反洗井時，洗井水可壓縮上皮碗(6)，使洗井水經(jīng)篩管(11)的篩縫進(jìn)入油管返至地面。當(dāng)因故停堵時，由于沒有運動件，因此堵水工具不會失靈，可繼續(xù)進(jìn)行堵水工作。當(dāng)堵水結(jié)束后需起出堵水管柱時，投入鋼球(12)，然后打壓，壓差產(chǎn)生的力剪斷銷釘(13)、密封筒(14)下行，密封筒(14)與泄流接頭(16)各孔對齊，使下部密封上下壓力平衡，下皮碗(19)不受外力，起出時不會受損。上皮碗因上壓大于下壓，密封件可收縮使上部水流到下部，因此起管柱時，上皮碗不會損壞。本套工具能滿足上、中、下三個不同位置的堵層要求。
再如
圖1是封兩頭堵中間層的分層堵水工具。下井時密封套(3)、鋼球(12)不下入，使工具里外聯(lián)通，平衡壓力，保證上皮碗(6)不受損壞。上皮碗(6)開口端向下。開口端外徑大于套管內(nèi)徑，下井時開口端壓力高，皮碗會脹開貼住套管，下油管時使皮碗損壞，有了連通接頭(1)、密封圈(2)、密封套(3)組成的聯(lián)通裝置后，上皮碗(6)的上下壓力平衡，皮碗不會脹開，下井時不會損壞。由于下皮碗(19)開口向上，下井時下壓大于上壓，開口端會自動收縮，不會受損，故下皮碗(19)下井時不需平衡壓力。油管(10)的長度根據(jù)堵層及上、下的夾層厚度決定，在現(xiàn)場調(diào)配，此套工具隨油管下到預(yù)定位置時，上、下部密封裝置將不需堵水的兩端層位分隔。在堵水前將密封套(3)投入，使其封住連通接頭(1)的聯(lián)通孔。由于注入堵劑時，堵層壓力高于非堵層壓力。上皮碗(6)及下皮碗(19)有自封能力，因此注入堵劑時，上皮碗(6)、下皮碗(19)會脹開貼住套管，可靠地密封，達(dá)到封兩頭堵中間的目的。堵劑從地面打入，經(jīng)篩管(11)的篩縫進(jìn)入堵層。當(dāng)堵水結(jié)束時，需將工具的泄液裝置打開，使下皮碗(19)的上下壓力平衡。因起油管時，如不平衡壓力，下皮碗(19)的上壓高于下壓，下皮碗(19)開口向上，皮碗就會脹開貼住套管，起油管時就會損壞下皮碗(19)。打開泄液裝置的方法是投入鋼球(12)，鋼球(12)落于密封筒(14)上，后地面打壓，在密封筒(14)上下形成壓差，產(chǎn)生向下的力，剪斷鋼釘(13)，密封筒(14)下行，密封筒(14)、泄流接頭(16)的孔對齊、聯(lián)通，篩縫外的液體經(jīng)篩縫流入下內(nèi)管(18)，尾部接頭(21)內(nèi)部，從而下皮碗(19)的下部，使其壓力平衡。密封筒(14)下行后，使密封筒(14)以上的液體也能流到下部，起油管時，不會將液體提到地面來，作業(yè)無污染。起油管時上皮碗(6)上壓大于下壓，開口端會自動收縮，不會損壞，故上皮碗(6)起油管時不需平衡壓力。
圖2是封上堵下的分層堵水工具，是
圖1的工具取其上部而成。下井時，密封套(3)不下入，使其里外聯(lián)通，平衡壓力，保證上皮碗(6)不受損壞。由于注入堵劑時，堵層壓力高于非堵層壓力，上皮碗(6)有自封能力，因此注入堵劑時，上皮碗(6)會脹開貼住套管，可靠地密封，達(dá)到封上堵下的分層堵水的目的。
圖3是封下堵上的分層堵水工具，是
圖1的工具取其下部而成。下井時，鋼球(12)不下入，使其形成注入通道。由于下皮碗(19)開口向上，下井時下壓大于上壓，開口端會自動收縮，不會受損，故下皮碗(19)下井時不需平衡壓力。此套工具隨油管下到堵層以下，在它的上部是需要注入堵劑的層位，在它的下部是需要封隔的層位。下皮碗(19)將堵層和非堵層分隔。由于堵層壓力高于非堵層壓力，下皮碗(19)有自封能力，因此注入堵劑時，下皮碗(19)會脹開貼住套管，可靠地密封，達(dá)到封下堵上的目的。
權(quán)利要求1.分層堵水工具，由上部密封件、下部密封件和聯(lián)通裝置及泄液裝置組成，其特征是上部密封件由上壓帽、上內(nèi)管、上皮碗和上定位套構(gòu)成，下部密封件由下定位套、下內(nèi)管、下皮碗和下壓帽及尾部接頭組成，聯(lián)通裝置由聯(lián)通接頭、密封圈和密封套組成，泄液裝置由篩管、鋼球、銷釘、密封筒、密封圈和泄流接頭組成。
2.按權(quán)利要求1所述的分層堵水工具，其特征是由聯(lián)通裝置和上部密封件組成為封上堵下的分層堵水工具的結(jié)構(gòu)，上端由聯(lián)通接頭(1)和密封套(3)組成，并有1個以上密封圈(2)密封，聯(lián)通裝置的下端連接著上部密封件和油管(10)及接箍(9)，上部密封件的上端由上壓帽(4)、上內(nèi)管(5)和上皮碗(6)組成，下端由上定位套(7)和接頭(8)組成。
3.按權(quán)利要求1所述分層堵水工具，其特征是泄液裝置和下部密封件組成為封下堵上的分層堵水工具的結(jié)構(gòu)，泄液裝置的上部由篩管(11)、鋼球(12)和銷釘(13)組成，下部有密封筒(14)和密封圈(15)與泄流接頭組成，下部密封件由下定位套(17)、下內(nèi)管(18)與下皮碗(19)、下壓帽(20)和尾部接頭(21)組成。
4.按權(quán)利要求1所述分層堵水工具，其特征是密封件上皮碗(6)和下皮碗(19)為“V”型結(jié)構(gòu)，大端外徑大于套管內(nèi)徑，端部有圓側(cè)角。
專利摘要分層堵水工具是屬石油工業(yè)系統(tǒng)采油技術(shù)設(shè)備的一套機(jī)械裝置,其主要特征是由上部密封件、下部密封件和聯(lián)通裝置及泄流裝置組成。它的用途和優(yōu)點是不僅適用于一般分層堵水,而且適用于顆粒堵劑的分層堵水,根據(jù)需要可隨意組合,可以滿足封上堵下,封兩頭堵中間或封下堵上等幾種不同堵層的要求,適應(yīng)廣,而且還能順利反洗井,不會卡油管,堵水工藝安全可靠。
文檔編號E21B33/12GK2290691SQ9723344
公開日1998年9月9日 申請日期1997年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月12日
發(fā)明者孔凡群, 郝興, 梁開芳, 程斌, 易慶明 申請人:勝利石油管理局勝利采油廠