CN107939347B - 一种单流泄油工艺管柱 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种单流泄油工艺管柱，单流泄油工艺管柱包括锁球丢手接头，锁球丢手接头通过上管及短接连接有堵水封隔器，堵水封隔器下端连接有油管锚，油管锚下端连接缓冲装置，缓冲装置下端连接挡球组合，挡球组合下端通变径短接及接箍连接筛管及丝堵。本申请实现了即方便操作又环保、又减少浪费的良好效果；同时避免了因大量洗井液进入地层，在洗完井后，可立即恢复正常产量。

Description

一种单流泄油工艺管柱

技术领域

本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种单流泄油工艺管柱。

背景技术

目前，在石油开采技术领域，在修井作业采油管柱起出时，油管内腔的油无法实现泄油，油管内腔的油随油管提出而带出井外、溅到操作者满身油污及井场周围，即浪费、操作不方便更不环保。

洗井时，洗井液全部进入地层，即大量的洗井进入地层排挤了原油，也就是说在洗完井后，不能立即恢复正常产量，要将洗井液抽出，工作效率低，造成洗完井后长时间不能恢复正常产量。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种单流泄油工艺管柱，本申请实现了即方便操作又环保、又减少浪费的良好效果；同时避免了因大量洗井液进入地层，在洗完井后，可立即恢复正常产量。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：单流泄油工艺管柱包括锁球丢手接头，锁球丢手接头通过上管及短接连接有堵水封隔器，堵水封隔器下端连接有油管锚，油管锚下端连接缓冲装置，缓冲装置下端连接挡球组合，挡球组合下端通变径短接及接箍连接筛管及丝堵；

所述的锁球丢手接头包括上接头，上接头内设有滑套，上接头与滑套通过剪钉连接，上接头通过球与上管连接并且滑套能够封堵球，上管的下端通过短接连接有堵水封隔器；所述的堵水封隔器包括封隔器上接头，封隔器上接头下端的内壁连接封隔器中心管，封隔器中心管下端连接封隔器下接头，封隔器上接头下端的外壁连接封隔器外管，封隔器上接头下方的封隔器外管内壁设有螺纹，封隔器中心管的外壁套有封隔器外中心管，封隔器外中心管的上端连接有卡簧架，卡簧架位于封隔器中心管与封隔器外管之间的环腔内，卡簧架的外壁内安装有卡簧，卡簧与封隔器外管的内螺纹相配合，封隔器外管下端连接有封隔器连接管，连接管下方的隔器外中心管外壁套有一组胶筒及封隔器滑套，封隔器滑套与隔器外中心管连接，封隔器滑套外壁通过封隔器剪钉与封隔器下外管连接，封隔器下外管下端与封隔器下接头连接，隔器外中心管下端面设有封隔器下活塞，下活塞的底端面与封隔器中心管内腔相通，下活塞位于封隔器下外管与封隔器中心管之间的环腔内；油管锚包括油管锚上接头，油管锚上接头下端外壁连接油管锚上外管，油管锚上接头下端内壁连接油管锚中心管，油管锚中心管的下端与油管锚下接头连接，油管锚上外管与油管锚中心管之间的环腔内设有油管锚上活塞，油管锚上活塞的上端面与油管锚中心管的内腔相通，油管锚上活塞的下方设有锥体，锥体套在油管锚中心管外壁并与油管锚上外管通油管锚剪钉连接，锥体上端内壁安装有卡簧并且卡簧与油管锚中心管外壁上的螺纹相配合，锥体下部的锥部外壁沿周向上安装有一组卡瓦，卡瓦下方设有油管锚下外管，油管锚下外管与油管锚下接头连接，油管锚下外管与油管锚中心管之间的环腔内设有油管锚下活塞，油管锚下活塞的下端面与油管锚下接头的上端面相触并且与油管锚中心管的内腔相通；所述的缓冲装置包括缓冲上接头，缓冲上接头连接有缓冲连接管，缓冲连接管的下端连接有缓冲下接头，缓冲下接头的上部为管状并伸入到缓冲上接头内部，缓冲下接头上部的管状部分与缓冲上接头之间的环腔内安装有缓冲弹簧，缓冲弹簧的上端面安装有限位环；所述的挡球组合包括挡球组合主体，挡球组合主体上部内壁连接有孔板，挡球组合主体下端连接挡球组合下接头，挡球组合下接头内安连接有球座(37)，球座上设有挡球。

本发明的有益效果为：1、可实现采油管柱起出时，通过下顿油管使凡尔打开实现泄油，避免了油管内腔的油随油管提出而带出井外、溅到操作者满身油污及井场周围，实现了即方便操作又环保、又减少浪费的良好效果。2、可实现洗井时，避免了洗井液进入地层，即进多少洗井液就抽出多少洗井液，有效的提高了洗井带来的产量外，同时在洗完井后，可立即恢复正常产量，避免了因大量洗井液进入地层，造成洗完井后长时间不能恢复正常产量。3、必要时，在井内可实现短期封井防止溢油。

锁球丢手接头通过上管及短接连接有堵水封隔器，堵水封隔器下端连接有油管锚，油管锚下端连接缓冲装置，缓冲装置下端连接挡球组合

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中锁球丢手接头结构示意图。

图3是图1中堵水封隔器结构示意图。

图4是图1中油管锚结构示意图。

图5是图1中缓冲装置结构示意图。

图6是图1中挡球组合结构示意图。

图7是图1打压丢手、坐封、锚定状态示意图。

图8是图7封堵状态示意图。

图9是图8取出堵塞器、下泵生产状态图。

图10是图9坐顿顶杆组合结构示意图.

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

单流泄油工艺管柱包括锁球丢手接头，锁球丢手接头通过上管及短接连接有堵水封隔器，堵水封隔器下端连接有油管锚，油管锚下端连接缓冲装置，缓冲装置下端连接挡球组合，挡球组合下端通变径短接及接箍连接筛管40及丝堵41，如图1所示。

所述的锁球丢手接头上端连接输送管柱，锁球丢手接头包括上接头1，上接头1内设有滑套4，上接头1与滑套4通过剪钉5连接，上接头1通过球2与上管3连接并且滑套4能够封堵球2，上管3的下端通过短接连接有堵水封隔器；单流泄油工艺管柱送到预定位置后进行打压，堵水封隔器坐封、油管锚锚定后投球打压，在压力作用下滑套4下行剪钉5被剪断，下滑套4下行后，下滑套4对球2失去封堵作用，球2脱出上接头1与上管3分开，之后锁球丢手接头被提出，留在井内的单流泄油工艺管柱如图2所示。

所述的堵水封隔器包括封隔器上接头6，封隔器上接头6下端的内壁连接封隔器中心管7，封隔器中心管7下端连接封隔器下接头8，封隔器上接头6下端的外壁连接封隔器外管9，封隔器上接头6下方的封隔器外管9内壁设有螺纹，封隔器中心管7的外壁套有封隔器外中心管10，封隔器外中心管10的上端连接有卡簧架11，卡簧架11位于封隔器中心管7与封隔器外管9之间的环腔内，卡簧架11的外壁内安装有卡簧12，卡簧12与封隔器外管9的内螺纹相配合，卡簧12只能沿着封隔器外管9的内螺纹单向移动，防止封隔器解封，封隔器外管9下端连接有封隔器连接管13，封隔器连接管13下方的封隔器外中心管10外壁套有一组胶筒14及封隔器滑套15，封隔器滑套15与封隔器外中心管10连接，封隔器滑套15外壁通过封隔器剪钉16与封隔器下外管17连接，封隔器下外管17下端与封隔器下接头8连接，封隔器外中心管10下端面设有封隔器下活塞18，封隔器下活塞18的底端面与封隔器中心管7内腔相通，封隔器下活塞18位于封隔器下外管17与封隔器中心管7之间的环腔内；封隔器中心管7内打压后封隔器下活塞18下行，推动封隔器外中心管10上行，封隔器外中心管10带动封隔器滑套15上行，封隔器剪钉16被剪断，胶筒14被压缩实现坐封。此时封隔器外中心管10上端连接的卡簧架11上的卡簧12与封隔器外管9内壁的螺纹相卡，防止封隔器外中心管10下行，保证胶筒14不解封。

油管锚包括油管锚上接头19，油管锚上接头19下端外壁连接油管锚上外管20，油管锚上接头19下端内壁连接油管锚中心管21，油管锚中心管21的下端与油管锚下接头29连接，油管锚上外管20与油管锚中心管21之间的环腔内设有油管锚上活塞22，油管锚上活塞22的上端面与油管锚中心管21的内腔相通，油管锚上活塞22的下方设有锥体23，锥体23套在油管锚中心管21外壁并与油管锚上外管20通油管锚剪钉24连接，锥体23用来推动卡瓦26锚定，锥体23上端内壁安装有卡簧25并且卡簧25与油管锚中心管21外壁上的螺纹相配合，卡簧25只能单向移动防止锥体23上移，保证卡瓦26始终处于锚定状态，锥体23下部的锥部外壁沿周向上安装有一组卡瓦26，卡瓦26锚定在套管内壁实现单流泄油工艺管柱锚定，卡瓦26下方设有油管锚下外管27，油管锚下外管27与油管锚下接头29连接，油管锚下外管27与油管锚中心管21之间的环腔内设有油管锚下活塞28，油管锚下活塞28的下端面与油管锚下接头29的上端面相触并且与油管锚中心管21的内腔相通；油管锚下活塞28在液压的作用下上移支撑在卡瓦26，给卡瓦26向上的作用力防止油管锚下外管27与油管锚下接头29之间的销钉被剪断进而保护卡瓦26不会下移处于良好的锚定状态，油管锚中心管21内腔打压，在压力作用下油管锚上活塞22下行，油管锚剪钉24被剪断推动锥体23下行，锥体23的锥部逐渐伸入到卡瓦26内，卡瓦26涨开锚定在套管内壁。此时卡簧25卡在油管锚中心管21外壁的螺纹上，只能下行不能上行，保证卡瓦26锚定。

所述的缓冲装置包括缓冲上接头30，缓冲上接头30连接有缓冲连接管31，缓冲连接管31的下端连接有缓冲下接头32，缓冲下接头32的上部为管状并伸入到缓冲上接头30内部，缓冲下接头32上部的管状部分与缓冲上接头30之间的环腔内安装有缓冲弹簧33并且此环腔与缓冲连接管31外侧相通，缓冲弹簧33的上端面安装有限位环34；如果暂时不立即下泵生产，可以下堵塞器封堵单流泄油工艺管柱防止溢油。其下堵塞器的方法一是可用油管输送堵塞器封堵，输送到位后在油管重力的作用下锁定剪钉自然剪断，此时将油管提出井外实现封堵。二是可将堵水器在套管井口投入，然后打压将堵塞器推动到位，实现封堵。在下堵塞器时，由于液体不可压缩，为了使部分液体能够释放，采用缓冲装置，在下堵塞器时液体作用在限位环34，限位环34压缩缓冲弹簧33，缓冲弹簧33所在腔内的液体排到缓冲连接管31外，保证堵塞器封堵顺利进行。

所述的挡球组合包括挡球组合主体35，挡球组合主体35上部内壁连接有孔板36，挡球组合主体35下端连接挡球组合下接头39，挡球组合下接头39内安连接有球座37，球座37上设有挡球38。在油井正常生的时候，在井底压力作用下液体由筛管40进入到单流泄油工艺管柱内腔，挡球38被顶起停留在孔板36位置，液流通道被打开，保证生产的顺利进行。

单流泄油工艺管柱还包括坐顿顶杆组合，坐顿顶杆组合包括上筛管42，上筛管42下端外壁连接压盖44，上筛管42下端内壁连接有连接体45并且连接体45与压盖44卡接，连接体45上端连接杆体43，杆体43延伸至上筛管42外部，连接体45下端连接上锥体46。坐顿顶杆组合连接在抽油机采油生产管柱的抽油泵的下端，在启出管柱时通过下顿油管，上锥体46顶在单流泄油工艺管柱上，此时杆体43将抽油泵内的凡尔顶起，生产管柱的液体被释放，达到泄油的目的。

洗井时，液压作用在胶筒14上，为了避免胶筒14被解封，在卡簧架11下端与封隔器连接管13上端之间安装有上保护活塞47，并且上保护活塞47位于封隔器中心管7与封隔器外管9间的环腔内；上保护活塞47与封隔器外管9的外侧相通，在环套空间的液压作用下上保护活塞47上移，上保护活塞47顶在卡簧架11下面，保证卡簧架11及封隔器外中心管10不向下移动，所以胶筒14也不会解封，封隔器连接管13下端内安装有下保护活塞48，下保护活塞48与封隔器外管9的外侧相通。同理在环套空间的液压作用下下保护活塞48上移，下保护活塞48顶在封隔器外中心管10外壁的凸台上，防止封隔器外中心管10下移，所以胶筒14也不会解封。

每个卡瓦26的外壁轴向上安装有回位弹簧49。卡瓦26锚定后固定在套管内壁，此时回位弹簧49被压缩。在启出单流泄油工艺管柱时，抽出在卡瓦26内的锥体23的锥体部分，此时在回位弹簧49的作用下，卡瓦26收回离开套管内壁。方便启出此管柱。

在起出单流泄油工艺管柱时，在复杂的井下环境下为了防止卡瓦26再次锚定，在油管锚下接头29的外壁沿周向上安装一组圆柱体50及油管锚弹簧51，在上提管柱时，油管锚下接头29上移，在油管锚弹簧51的作用下圆柱体50被推出卡在油管锚下外管27的内台肩上，限定油管锚下外管27上移，保证卡瓦26处于收缩状态。方便单流泄油工艺管柱的起出。

实际使用时，利用输送油管将单流泄油工艺管柱投送到井下预定位置。油管正打压到15MPa，封隔器释放坐封、油管锚锚定。井口投球、打压到18MPa左右使丢手接头解锁泄压，实现丢手，将输送油管管柱起出，丢手后的下部管柱如图2所示。

下入泵抽管柱、坐顿顶杆组合即相当于筛管、组配尾管+死堵，进行生产。生产过程中，可以实现热洗不倒灌油层。再次作业施工时，加深泵挂深度，坐顿至井下的丢手接头部位，顶起固定凡尔实现泄油。

作业施工时：在井口处的油管柱上增加油管，使油管柱最下端的坐封顶杆组合(即泄油器)与单流泄油工艺管柱的鱼顶接触，即坐封顶杆组合坐顿至单流泄油工艺管柱的丢手接头部位，如图4所示，此时在管柱重量作用下，使坐顿杆体43上移顶起抽油泵凡尔，实现起出油管时泄油。实现环保、节约并且便于操作。

如果需要封井，可下入堵塞器封堵单流泄油工艺管柱的进液通道，如图3所示。下入堵塞器的方法：用油管投送(投送装置)堵塞器，投送到位后在油管重力的作用下连接销钉剪断，堵塞器自行锁定。当需要解除封井时，用油管打捞(打捞装置)将堵塞器捞出。

当洗井时：在单流阀的作用下，热洗不会倒灌油层，提高了生产效率。洗井液由环套空间进入，在单流泄油工艺管柱中的封堵封隔器的作用下，洗井液不会进入地层，而是进入油管返回地面，并且单流泄油工艺管柱中的挡球组合中的挡球将油管内腔封堵，洗井液也不会从油管内腔进入地层。

Claims (4)

1.一种单流泄油工艺管柱，包括锁球丢手接头，其特征在于：锁球丢手接头通过上管及短接连接有堵水封隔器，堵水封隔器下端连接有油管锚，油管锚下端连接缓冲装置，缓冲装置下端连接挡球组合，挡球组合下端通变径短接及接箍连接筛管（40）及丝堵（41）；

所述的锁球丢手接头包括上接头（1），上接头（1）内设有滑套（4），上接头（1）与滑套（4）通过剪钉（5）连接，上接头（1）通过球（2）与上管（3）连接并且滑套（4）能够封堵球（2），上管（3）的下端通过短接连接有堵水封隔器；

所述的堵水封隔器包括封隔器上接头（6），封隔器上接头（6）下端的内壁连接封隔器中心管（7），封隔器中心管（7）下端连接封隔器下接头（8），封隔器上接头（6）下端的外壁连接封隔器外管（9），封隔器上接头（6）下方的封隔器外管（9）内壁设有螺纹，封隔器中心管（7）的外壁套有封隔器外中心管（10），封隔器外中心管（10）的上端连接有卡簧架（11），卡簧架（11）位于封隔器中心管（7）与封隔器外管（9）之间的环腔内，卡簧架（11）的外壁内安装有卡簧（12），卡簧（12）与封隔器外管（9）的内螺纹相配合，封隔器外管（9）下端连接有封隔器连接管（13），封隔器连接管（13）下方的封隔器外中心管（10）外壁套有一组胶筒（14）及封隔器滑套（15），封隔器滑套（15）与封隔器外中心管（10）连接，封隔器滑套（15）外壁通过封隔器剪钉（16）与封隔器下外管（17）连接，封隔器下外管（17）下端与封隔器下接头（8）连接，封隔器外中心管（10）下端面设有封隔器下活塞（18），封隔器下活塞（18）的底端面与封隔器中心管（7）内腔相通，封隔器下活塞（18）位于封隔器下外管（17）与封隔器中心管（7）之间的环腔内；

油管锚包括油管锚上接头（19），油管锚上接头（19）下端外壁连接油管锚上外管（20），油管锚上接头（19）下端内壁连接油管锚中心管（21），油管锚中心管（21）的下端与油管锚下接头（29）连接，油管锚上外管（20）与油管锚中心管（21）之间的环腔内设有油管锚上活塞（22），油管锚上活塞（22）的上端面与油管锚中心管（21）的内腔相通，油管锚上活塞（22）的下方设有锥体（23），锥体（23）套在油管锚中心管（21）外壁并与油管锚上外管（20）通过油管锚剪钉（24）连接，锥体（23）上端内壁安装有卡簧（25）并且卡簧（25）与油管锚中心管（21）外壁上的螺纹相配合，锥体（23）下部的锥部外壁沿周向上安装有一组卡瓦（26），卡瓦（26）下方设有油管锚下外管（27），油管锚下外管（27）与油管锚下接头（29）连接，油管锚下外管（27）与油管锚中心管（21）之间的环腔内设有油管锚下活塞（28），油管锚下活塞（28）的下端面与油管锚下接头（29）的上端面相触并且与油管锚中心管（21）的内腔相通；

所述的缓冲装置包括缓冲上接头（30），缓冲上接头（30）连接有缓冲连接管（31），缓冲连接管（31）的下端连接有缓冲下接头（32），缓冲下接头（32）的上部为管状并伸入到缓冲上接头（30）内部，缓冲下接头（32）上部的管状部分与缓冲上接头（30）之间的环腔内安装有缓冲弹簧（33），缓冲弹簧（33）的上端面安装有限位环（34）；

所述的挡球组合包括挡球组合主体（35），挡球组合主体（35）上部内壁连接有孔板（36），挡球组合主体（35）下端连接挡球组合下接头（39），挡球组合下接头（39）内安连接有球座（37），球座（37）上设有挡球（38）。

2.根据权利要求1所述的单流泄油工艺管柱，其特征在于：单流泄油工艺管柱还包括坐顿顶杆组合，坐顿顶杆组合包括上筛管（42），上筛管（42）下端外壁连接压盖（44），上筛管（42）下端内壁连接有连接体（45）并且连接体（45）与压盖（44）卡接，连接体（45）上端连接杆体（43），杆体（43）延伸至上筛管（42）外部，连接体（45）下端连接上锥体（46）。

3.根据权利要求2所述的单流泄油工艺管柱，其特征在于：卡簧架（11）下端与封隔器连接管（13）上端之间的封隔器中心管（7）与封隔器外管（9）间的环腔内安装有上保护活塞（47）；上保护活塞（47）与封隔器外管（9）的外侧相通，封隔器连接管（13）下端内安装有下保护活塞（48），下保护活塞（48）与封隔器外管（9）的外侧相通。

4.根据权利要求1所述的单流泄油工艺管柱，其特征在于：每个卡瓦（26）的外壁轴向上安装有回位弹簧（49）。

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