CN112855098B - 一种堵水管柱 - Google Patents

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Abstract

本发明提出堵水管柱。涉及油田井下工具技术领域。上封隔器下部连接筛管，筛管下部连接下封隔器，下封隔器下部连接丝堵，上封隔器上部连接一个弹性管柱，上封隔器和筛管之间连接一个弹性管柱，下封隔器和丝堵之间连接一个弹性管柱。本发明具有如下有益效果：通过封隔器坐封和解封时胶囊的膨胀和压缩，以补偿封隔器上下的空间变化，进而消除活塞效应，使用胶囊作为补偿空间变化的技术手段，具有结构简单、成本低、耐腐蚀，不存在砂卡的问题。

Description

一种堵水管柱
技术领域：
本发明涉及油田井下工具技术领域，具体地说是堵水管柱。
背景技术：
在油田开发中后期，特别是在注水开发油田的开采后期，随着地层含水量的变化，层段划分越来越细，层间矛盾越来越突出，高低含水层共存，为了认识油层，稳油控水，经常需要找堵水作业，目前找堵水作业中常用的管柱是泵封一体双封找堵水管柱，该管柱在抽油泵下的油管上依次连接有上封隔器、筛管、下封隔器以及丝堵，在单采最下层油8时，由于油管尾部连接有丝堵，两个封隔器座封后位于下封隔器以下的套管与油管之间会形成死腔，因此在下封隔器解封过程中会形成活塞效应，导致解封负荷增大、解封困难，甚至造成无法解封而大修；
公告号CN 111997563 A公开了一种泵封一体找堵水管柱及其游动底堵，在管柱下放座封时，设置在活塞腔内的活塞在其上部液体的压力作用下向下滑动，增大了下封隔器下方的腔体体积，从而降低了下封隔器下方空间内的液体压力，有利于封隔器的座封；在管柱上提解封时，设置在活塞腔内的活塞在其下部液体的压力作用下向上滑动，减小了下封隔器下方的腔体体积，避免将下封隔器下方的空间抽成真空，有利于封隔器的解封；
该技术方案虽然较好的解决了上述存在的技术问题，然而在坐封解封过程中，液体进入活塞腔时，液体中的细沙容易堵塞在过流孔、活塞的密封层和弹簧内，造成活塞移动失效的问题，且结构复杂，制造成本高。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明提供堵水管柱。
本发明的技术方案是：堵水管柱，包括上封隔器，上封隔器下部连接筛管，筛管下部连接下封隔器，下封隔器下部连接丝堵，上封隔器上部连接一个弹性管柱，上封隔器和筛管之间连接一个弹性管柱，下封隔器和丝堵之间连接一个弹性管柱。
弹性管柱包括中间柱，中间柱上设有上接头和下接头，中间柱下部有台阶轴螺纹连接护套和螺母，护套向上延伸且与上接头外圆底面留有一段距离，护套和中间柱的环空内设置有胶囊，胶囊内填充有压缩空气，胶囊上面设有一个磁性环，中间柱内有中心孔。
胶囊的材质为耐油橡胶。
本发明具有如下有益效果：通过封隔器坐封和解封时胶囊的膨胀和压缩，以补偿封隔器上下的空间变化，进而消除活塞效应，使用胶囊作为补偿空间变化的技术手段，具有结构简单、成本低、耐腐蚀，不存在砂卡的问题。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明中弹性管柱的结构示意图。
图中1-上封隔器，2-筛管，3-下封隔器，4-丝堵，5-弹性管柱，6-中间柱，7-上接头，8-下接头，9-护套，10-胶囊，11-螺母，12-中心孔，13-磁性环。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1结合图2所示，堵水管柱，包括上封隔器1，上封隔器1下部连接筛管2，筛管2下部连接下封隔器3，下封隔器3下部连接丝堵4，上封隔器1上部连接一个弹性管柱5，上封隔器1和筛管2之间连接一个弹性管柱5，下封隔器3和丝堵4之间连接一个弹性管柱5。
弹性管柱5包括中间柱6，中间柱6上设有上接头7和下接头8，中间柱6下部有台阶轴螺纹连接护套9和螺母11，用螺母11作为背帽固定护套9，护套9向上延伸且与上接头7外圆底面留有一段距离，护套9和中间柱6的环空内设置有胶囊10，胶囊10内填充有压缩空气，胶囊10上面设有一个磁性环13，中间柱6内有中心孔12作为采油通道。
胶囊10的材质为耐油橡胶。
使用时，将堵水管柱连接在抽油泵底部下到设计深度，下入过程中，封隔器的座封和解封均是在固定的行程内完成，在单采最下层油层时座封封隔器，将管柱上提，再下放管柱，以对上封隔器1、下封隔器3进行座封，在座封过程中，下封隔器3下方的油套环空受到挤压，下封隔器3下方油套环空的液体从护套9上方进入胶囊10部位挤压胶囊10，胶囊10被压缩，从而将受到挤压的空间补偿回来。
在解封时，上提管柱，使上封隔器1和下封隔器3均上移至解封位置，此时下封隔器3下方的腔体体积会产生负压，在负压的作用下胶囊10回到原来的体积或者在真空压力下膨胀，防止下封隔器3下方的空间被抽成真空，从而降低解封封隔器时由于活塞效应需要克服的阻力，便于封隔器的解封。
通过封隔器坐封和解封时胶囊10的膨胀和压缩，以补偿封隔器上下的空间变化，进而消除活塞效应，使用胶囊10作为补偿空间变化的技术手段，具有结构简单、成本低、耐腐蚀，不存在砂卡的问题。
上封隔器1和筛管2上部是弹性管柱5同样可以适应解封坐封时上提管柱、下放管柱带来的液体冲击，降低对筛管2、抽油泵的冲击，同时，液体流入胶囊时，封隔器坐封、解封时卡瓦咬合套管时掉落的铁削吸附在磁性环13上，降低了筛管、抽油泵卡死的可能性。
在抽油的过程中，抽油泵工作时，产出液经筛管2进入油管内，并通过抽油泵泵出，产出液中的杂质会向下沉积在丝堵4上方的沉砂口袋内，避免了下封隔器的埋死而失效。

Claims (1)

1.一种堵水管柱，包括上封隔器(1)，其特征在于：上封隔器(1)下部连接筛管(2)，筛管(2)下部连接下封隔器(3)，下封隔器(3)下部连接丝堵(4)，上封隔器(1)上部连接一个弹性管柱(5)，上封隔器(1)和筛管(2)之间连接一个弹性管柱(5)，下封隔器(3)和丝堵(4)之间连接一个弹性管柱(5);
弹性管柱(5)包括中间柱(6)，中间柱(6)上设有上接头(7)和下接头(8)，中间柱(6)下部有台阶轴螺纹连接护套(9)和螺母(11)，护套(9)向上延伸且与上接头(7)外圆底面留有一段距离，护套(9)和中间柱(6)的环空内设置有胶囊(10)，胶囊(10)内填充有压缩空气，胶囊(10)上面设有一个磁性环(13)，中间柱(6)内有中心孔(12); 胶囊(10)的材质为耐油橡胶；
在座封过程中，下封隔器（3）下方的油套环空受到挤压，下封隔器（3）下方油套环空的液体从护套（9）上方进入胶囊（10）部位挤压胶囊（10），胶囊（10）被压缩，从而将受到挤压的空间补偿回来；
在解封时，上提管柱，使上封隔器（1）和下封隔器（3）均上移至解封位置，此时下封隔器（3）下方的腔体体积会产生负压，在负压的作用下胶囊（10）回到原来的体积或者在真空压力下膨胀，防止下封隔器（3）下方的空间被抽成真空，从而降低解封封隔器时由于活塞效应需要克服的阻力，便于封隔器的解封；
上封隔器（1）和筛管（2）上部是弹性管柱（5）同样可以适应解封坐封时上提管柱、下放管柱带来的液体冲击，降低对筛管（2）、抽油泵的冲击，同时，液体流入胶囊时，封隔器坐封、解封时卡瓦咬合套管时掉落的铁削吸附在磁性环（13）上，降低了筛管、抽油泵卡死的可能性。
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