CN110259422B - 一种双管分注带压作业装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双管分注带压作业装置及方法，至少包括插管和密封总成，所述的插管一端位于密封总成内。所述的插管包括插管主体、插管活塞和伸缩筒连接头，插管主体下端与伸缩筒连接头连接，活塞位于插管主体内。所述的密封总成由密封筒和伸缩筒两部分组成，所述的伸缩筒***密封筒内，并通过剪钉连接固定。所述的密封筒包括上接头、插管密封圈、压环、伸缩筒密封圈、反洗套和销钉座；所述的插管密封圈安装在上接头的密封圈槽内，伸缩筒密封圈嵌入压环内，上接头与压环连接，压环下端与反洗套连接，反洗套与销钉座通过螺纹连接。本发明可解决普通密封工具提出插管后无法自动关闭、隔绝套管压力，不能实现双管分注带压作业的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油技术领域，具体涉及一种双管分注带压作业装置及方法。
背景技术
随着油田注水开发的深入，为实时掌握各注水层段生产情况，了解油藏温度、压力等基本情况，开展双管分注技术研究。目前市场上暂无适合双管分注带压作业的插管和密封总成，因此，急需此类产品填补市场空白，以满足精细注水的需要。
发明内容
为了克服目前市场上暂无适合双管分注带压作业的插管和密封总成的问题，本发明提供一种双管分注带压作业装置及方法，它能在带压环境下与注水管柱一起下入井内，隔绝套管内的高压水通过密封总成进入插管；当需要带压起管柱时，先停注，上提插管并带动伸缩筒，将密封总成出水口关闭，隔绝套管内的高压传入密封总成内，满足双管分注“内管常压、外管带压”的带压作业需求。
本发明采用的技术方案为：
一种双管分注带压作业装置，至少包括插管和密封总成，所述的插管一端位于密封总成内。
所述的插管包括插管主体、插管活塞和伸缩筒连接头，插管主体下端与伸缩筒连接头连接，活塞位于插管主体内。
所述的密封总成由密封筒和伸缩筒两部分组成，所述的伸缩筒***密封筒内，并通过剪钉连接固定。
所述的密封筒包括上接头、插管密封圈、压环、伸缩筒密封圈、反洗套和销钉座；所述的插管密封圈安装在上接头的密封圈槽内，伸缩筒密封圈嵌入压环内，上接头与压环连接，压环下端与反洗套连接，反洗套与销钉座通过螺纹连接，所述的反洗套上设有反洗套出水口。
所述的伸缩筒至少包括插管定位环、C型钢圈、挡环、支撑管、单流活塞座、伸缩筒活塞、弹簧和弹簧座；所述的插管定位环与挡环连接，所述的C型钢圈位于挡环与插管定位环之间，挡环下端依次与支撑管和单流活塞座连接，所述的弹簧座通过丝扣与单流活塞座连接，所述的弹簧一端与弹簧座连接，另一端与伸缩筒活塞连接，所述的伸缩筒活塞与弹簧均位于单流活塞座内。
所述的上接头与压环通过丝扣连接紧固。
所述的压环下端与反洗套通过丝扣连接。
一种双管分注带压作业方法，具体步骤为：
首先分别组装好插管和密封总成；然后将密封总成随外层油管带压下入注水井内；插管连接内层油管下至密封总成的插管定位环位置，调整好井口附件内油管长度，通过下放井口及管柱重量使插管推开密封总成的伸缩筒，此时插管出水口便与反洗套出水口连通了，再将注水井口通过螺栓固定好，从内管打压将插管内活塞销钉剪断，插管活塞下落露出插管注水口，即可从内管正常注水；当需要带压起管柱时，先停注卸上部井口四通螺栓，再将井口与内层油管一起缓慢上提，使插管的伸缩筒连接头与密封总成的C型钢圈配合，并带动密封总成的伸缩筒上行关闭密封总成，这就将套管压力隔绝在密封总成外，就可以常压起内管；外管的起下，需要使用带压作业机，这就实现了双管分注的带压作业。
本发明的有益效果：
本发明涉及一种双管分注带压作业装置，本发明提供的装置给出了插管和密封总成。插管和密封总成能解决普通密封工具提出插管后无法自动关闭、隔绝套管压力，不能实现双管分注带压作业的问题。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明的一种双管分注带压作业的插管原理示意图。
图3为本发明的一种双管分注带压作业的密封总成原理示意图。
图中，附图标记为：1、上接头；2、插管密封圈；3、压环；4、伸缩筒密封圈；5、插管定位环；6、C型钢圈；7、出水口；8、挡环；9、支撑管；10、反洗套；11、销钉座；12、剪钉；13、单流活塞座；14、伸缩筒活塞；15、弹簧；16、弹簧座；17、插管；1701、插管主体；1702、插管活塞；1703、伸缩筒连接头；18、密封总成。
具体实施方式
实施例1：
为了克服目前市场上暂无适合双管分注带压作业的插管和密封总成的问题，本发明提供如图1-3所示的一种双管分注带压作业装置及方法，它能在带压环境下与注水管柱一起下入井内，隔绝套管内的高压水通过密封总成进入插管；当需要带压起管柱时，先停注，上提插管并带动伸缩筒，将密封总成出水口关闭，隔绝套管内的高压传入密封总成内，满足双管分注“内管常压、外管带压”的带压作业需求。
一种双管分注带压作业装置，至少包括插管17和密封总成18，所述的插管17一端位于密封总成18内。
本发明的工作原理如下：密封总成18随外层油管带压下入注水井内；插管17连接内层油管下至密封总成18的插管定位环5位置，调整好井口附件内油管长度，通过下放井口及管柱重量使插管17推开密封总成18的伸缩筒，此时插管出水口便与反洗套出水口7连通了，再将注水井口通过螺栓固定好，从内管打压将插管17内活塞销钉剪断，插管17内的活塞下落露出插管注水口，即可从内管正常注水；当需要带压起管柱时，先停注卸上部井口四通（内管悬挂器）螺栓，再将井口与内层油管一起缓慢上提，使插管伸缩筒连接头与密封总成C型钢圈配合好，并带动密封总成伸缩筒上行关闭密封总成，这就将套管压力隔绝在密封总成外，就可以常压起内管；外管的起下，需要使用带压作业机，这就实现了双管分注的带压作业。
为实时掌握各注水层段生产情况，了解油藏温度、压力等基本情况，开展双管分注技术研究。目前市场上暂无适合双管分注带压作业的插管17和密封总成18，因此，急需此类产品填补市场空白，以满足精细注水的需要。本发明就提供了满足需求的插管17和密封总成18。本发明能解决普通密封工具提出插管后无法自动关闭、隔绝套管压力，且能实现双管分注带压作业的问题。
本发明在带压环境下与注水管柱一起下入井内，隔绝套管内的高压水通过密封总成18进入插管17；当需要带压起管柱时，先停注，上提插管17并带动伸缩筒，将密封总成18出水口关闭，隔绝套管内的高压传入密封总成18内，满足双管分注“内管常压、外管带压”的带压作业需求。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，所述的插管17包括插管主体1701、插管活塞1702和伸缩筒连接头1703，插管主体1701下端与伸缩筒连接头1703连接，活塞1702位于插管主体1701内。
本发明中，插管17至少由插管主体1701、插管活塞1702和伸缩筒连接头1703组成。插管主体1701上部是与油管连接的螺纹，中部有出水孔和销钉孔，销钉孔用于将插管活塞1702固定，下部是与伸缩筒连接头1703的连接螺纹。插管活塞1702上部有两道密封圈，中间部分设计有锥面可与插管主体1701内部突出的锥面相匹配，下部有定位孔，可通过销钉将插管活塞1702固定在插管主体1701内。伸缩筒连接头1703通过螺纹与插管主体1701相连接，中间设计有凹槽用于与密封总成18的伸缩筒连接，下部是锥形导向设计。
所述的密封总成18由密封筒和伸缩筒两部分组成，所述的伸缩筒***密封筒内，并通过剪钉连接固定。
所述的密封筒包括上接头1、插管密封圈2、压环3、伸缩筒密封圈4、反洗套10和销钉座11；所述的插管密封圈2安装在上接头1的密封圈槽内，伸缩筒密封圈4嵌入压环3内，上接头1与压环3连接，压环3下端与反洗套10连接，反洗套10与销钉座11通过螺纹连接，所述的反洗套10上设有反洗套出水口7。
本发明中，密封筒的组装过程如下：先将插管密封圈2装入上接头1的密封圈槽内、伸缩筒密封圈4嵌入压环3内，再将上接头1与压环3通过丝扣连接紧固，压环3下端再与反洗套10通过丝扣连接紧，最后将销钉座11与反洗套10通过螺纹连接。
所述的伸缩筒至少包括插管定位环5、C型钢圈6、挡环8、支撑管9、单流活塞座13、伸缩筒活塞14、弹簧15和弹簧座16；所述的插管定位环5与挡环8连接，所述的C型钢圈6位于挡环8与插管定位环5之间，挡环8下端依次与支撑管9和单流活塞座13连接，所述的弹簧座16通过丝扣与单流活塞座13连接，所述的弹簧15一端与弹簧座16连接，另一端与伸缩筒活塞14连接，所述的伸缩筒活塞14与弹簧15均位于单流活塞座13内。
本发明中伸缩筒的组装过程如下：先将C型钢圈6放入挡环8中，通过插管定位环5螺纹与挡环8连接，挡环8再依次与支撑管9、单流活塞座13通过螺纹连接紧，最后将伸缩筒活塞14、弹簧15依次塞入单流活塞座13内，弹簧座16通过丝扣与单流活塞座13连接。
所述的上接头1与压环3通过丝扣连接紧固。
所述的压环3下端与反洗套10通过丝扣连接。
本发明中，密封总成的总装过程如下：先将密封筒的销钉座11拆下，然后将伸缩筒***密封筒内，再将密封筒的销钉座11装回去并将丝扣拧紧，最后通过剪钉将密封筒和伸缩筒固定好，就完成了密封总成的总装。
一种双管分注带压作业方法，具体步骤为：
首先分别组装好插管17和密封总成18；然后将密封总成18随外层油管带压下入注水井内；插管17连接内层油管下至密封总成18的插管定位环5位置，调整好井口附件内油管长度，通过下放井口及管柱重量使插管17推开密封总成18的伸缩筒，此时插管出水口便与反洗套出水口7连通了，再将注水井口通过螺栓固定好，从内管打压将插管17内活塞销钉剪断，插管活塞1702下落露出插管注水口，即可从内管正常注水；当需要带压起管柱时，先停注卸上部井口四通螺栓，再将井口与内层油管一起缓慢上提，使插管17的伸缩筒连接头1703与密封总成18的C型钢圈6配合，并带动密封总成18的伸缩筒上行关闭密封总成18，这就将套管压力隔绝在密封总成18外，就可以常压起内管；外管的起下，需要使用带压作业机，这就实现了双管分注的带压作业。
如图2所示，插管17的组装过程为：
第一步，如图2所示，先将插管活塞1702的密封圈安装在活塞1702密封圈槽内。
第二步，将插管活塞1702放入插管主体1701的注水通道内抵紧。
第三步，从插管主体1701的销钉孔安装销钉将活塞1702固定。
第四步，将伸缩筒连接头1703与插管主体1701通过螺纹连接好，这就完成了插管17的组装。
如图3所示，密封总成18的组装过程为：
第一步，如图3所示，先将插管密封圈2的安装在上接头1的密封圈槽内。
第二步，将伸缩筒密封圈4放入压环3内，并抵紧。
第三步，将上接头1与压环3通过螺纹连接好。
第四步，将反洗套10与压环3通过螺纹连接好，将组装好的密封筒（只差销钉座11）先放置起来备用。
第五步，将C型钢圈6放入挡环8中。
第六步，将插管定位环5与挡环8通过螺纹固定好，并保证钢圈可以在其中轻微活动。
第七步，将挡环8与支撑管9通过螺纹固定好。
第八步，将支撑管9与单流活塞座13通过螺纹固定好。
第九步，将活塞14、弹簧15依次塞入单流活塞座13内。
第十步，将弹簧座16通过弹簧15将活塞14抵紧在单流活塞座13内，弹簧座16通过丝扣与单流活塞座13连接紧，这就完成了伸缩筒的组装。
第十一步，将第十步中组装好的伸缩筒，放入第四步中组装好的密封筒（只差销钉座11）内。
第十二步，将销钉座11套入第十一步中伸缩筒下端，并通过螺纹与反洗套10连接紧。
第十三步，将剪钉12穿过销钉座11上的孔，嵌入支撑管9的销钉槽内，将伸缩筒固定好，这就完成了密封总成18的全部组装。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的装置结构及方法步骤均为本行业的公知技术和常用方法，这里不再一一叙述。
Claims (5)
1.一种双管分注带压作业方法，其特征在于：采用双管分注带压作业装置，双管分注带压作业装置至少包括插管（17）和密封总成（18），所述的插管（17）一端位于密封总成（18）内；所述的插管（17）包括插管主体（1701）、插管活塞（1702）和伸缩筒连接头（1703），插管主体（1701）下端与伸缩筒连接头（1703）连接，插管活塞（1702）位于插管主体（1701）内；所述的密封总成（18）由密封筒和伸缩筒两部分组成，所述的伸缩筒***密封筒内，并通过剪钉连接固定；所述的密封筒包括上接头（1）、插管密封圈（2）、压环（3）、伸缩筒密封圈（4）、反洗套（10）和销钉座（11）；所述的插管密封圈（2）安装在上接头（1）的密封圈槽内，伸缩筒密封圈（4）嵌入压环（3）内，上接头（1）与压环（3）连接，压环（3）下端与反洗套（10）连接，反洗套（10）与销钉座（11）通过螺纹连接，所述的反洗套（10）上设有反洗套出水口（7）；所述的伸缩筒至少包括插管定位环（5）、C型钢圈（6）、挡环（8）、支撑管（9）、单流活塞座（13）、伸缩筒活塞（14）、弹簧（15）和弹簧座（16）；所述的插管定位环（5）与挡环（8）连接，所述的C型钢圈（6）位于挡环（8）与插管定位环（5）之间，挡环（8）下端依次与支撑管（9）和单流活塞座（13）连接，所述的弹簧座（16）通过丝扣与单流活塞座（13）连接，所述的弹簧（15）一端与弹簧座（16）连接，另一端与伸缩筒活塞（14）连接，所述的伸缩筒活塞（14）与弹簧（15）均位于单流活塞座（13）内；
双管分注带压作业方法的具体步骤为：
首先分别组装好插管（17）和密封总成（18）；然后将密封总成（18）随外层油管带压下入注水井内；插管（17）连接内层油管下至密封总成（18）的插管定位环（5）位置，调整好井口附件内油管长度，通过下放井口及管柱重量使插管（17）推开密封总成（18）的伸缩筒，此时插管出水口便与反洗套出水口（7）连通了，再将注水井口通过螺栓固定好，从内管打压将插管（17）内活塞销钉剪断，插管活塞（1702）下落露出插管注水口，即可从内管正常注水；当需要带压起管柱时，先停注卸上部井口四通螺栓，再将井口与内层油管一起缓慢上提，使插管（17）的伸缩筒连接头（1703）与密封总成（18）的C型钢圈（6）配合，并带动密封总成（18）的伸缩筒上行关闭密封总成（18），这就将套管压力隔绝在密封总成（18）外，就可以常压起内管；外管的起下，需要使用带压作业机，这就实现了双管分注的带压作业。
2.根据权利要求1所述的一种双管分注带压作业方法，其特征在于：所述的上接头（1）与压环（3）通过丝扣连接紧固。
3.根据权利要求1所述的一种双管分注带压作业方法，其特征在于：压环（3）下端与反洗套（10）通过丝扣连接。
4.根据权利要求1所述的一种双管分注带压作业方法，其特征在于：所述的插管（17）的组装过程为：
第一步，先将插管活塞（1702）的密封圈安装在插管活塞（1702）密封圈槽内；
第二步，将插管活塞（1702）放入插管主体（1701）的注水通道内抵紧；
第三步，从插管主体（1701）的销钉孔安装销钉将插管活塞（1702）固定；
第四步，将伸缩筒连接头（1703）与插管主体（1701）通过螺纹连接好，完成了插管（17）的组装。
5.根据权利要求1所述的一种双管分注带压作业方法，其特征在于：所述的密封总成（18）的组装过程为：
第一步，先将插管密封圈（2）的安装在上接头（1）的密封圈槽内；
第二步，将伸缩筒密封圈（4）放入压环（3）内，并抵紧；
第三步，将上接头（1）与压环（3）通过螺纹连接好；
第四步，将反洗套（10）与压环（3）通过螺纹连接好，将组装好的密封筒先放置起来备用；
第五步，将C型钢圈（6）放入挡环（8）中；
第六步，将插管定位环（5）与挡环（8）通过螺纹固定好，并保证钢圈可以在其中轻微活动；
第七步，将挡环（8）与支撑管（9）通过螺纹固定好；
第八步，将支撑管（9）与单流活塞座（13）通过螺纹固定好；
第九步，将伸缩筒活塞（14）、弹簧（15）依次塞入单流活塞座（13）内；
第十步，将弹簧座（16）通过弹簧（15）将伸缩筒活塞（14）抵紧在单流活塞座（13）内，弹簧座（16）通过丝扣与单流活塞座（13）连接紧，这就完成了伸缩筒的组装；
第十一步，将第十步中组装好的伸缩筒，放入第四步中组装好的密封筒内；
第十二步，将销钉座（11）套入第十一步中伸缩筒下端，并通过螺纹与反洗套（10）连接紧；
第十三步，将剪钉（12）穿过销钉座（11）上的孔，嵌入支撑管（9）的销钉槽内，将伸缩筒固定好，这就完成了密封总成（18）的全部组装。
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