CN101899958B - 浮子式油管内防喷塞及防井喷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油天然气行业，确切讲是浮子式油管内防喷塞及防井喷方法，浮子式油管内防喷塞，其特征是：它包括上卡瓦总成、键芯、阻尼软塞和浮子；防井喷方法是：起钻时，上卡瓦总成、键芯、阻尼软塞和浮子整体放入井内的油管内，油管通过井口装置与井内套管连接座封在井口，井口装置与油管之间套接有环形防喷器和闸板防喷器；当井内液体喷出时，其坐封在油管内将油管通道堵塞，防止井内液体喷出；当发生井喷时，则油管和套管是连通的，油管通道受到阻塞，首先套管内有大量的液体喷出井外，将防喷旋塞戴在油管上进行井控操作，再进行压井作业。它使用方便、操作安全、可靠性好，解决了起钻作业的油管防喷问题。
Description
技术领域
本发明属于石油天然气行业，确切讲是浮子式油管内防喷塞及防井喷方法，用于钻井及井下作业起钻过程中管柱内的防喷。
背景技术
在钻井或井下作业的起钻过程中，会遇到井涌或井喷现象，现有防止井涌或井喷采用如下技术：1）防喷旋塞；2）可投入式油管堵塞器；3）油管内防喷挡板。
防喷旋塞存在的问题：当在井内发生溢流现象时，若对井内的出液情况判断不清，当溢流达到300L/min排量时，很难将油管旋塞安装在油管上，造成井的失控。
可投入式油管堵塞器存在问题：在起钻时，可投入式油管防喷器对于直井而言，可以投到压裂施工钻具水力锚的顶部进行坐封，但当用于大丛式井，亦即大斜度井上，该堵塞器投不下去，过不了液面，就会在液面坐封，有的过了液面，但到不了水力锚顶部，达不到设计防喷的工艺原理要求，因此，没有得到大量的推广与应用。
油管内防喷挡板：在下钻时要提前与施工工具连接好后下入到井内，因油管底部是堵死的，入井时要排出大量的井内液体，压裂施工时，要灌入大量的清水，该防喷挡板的价格也高，并且要进行打挡板作业工艺，增加了工序，增加了施工成本，没有得到大量的推广应用。
现在的油管防喷措施，不是在油管的顶部采措施，就是在油管的底部采取措施，其根本的问题并没有解决。对于低压油气井，由于井内压力不会高于井筒内的液柱压力，因此，下钻过程中，只要灌满井内的压井液，就可以防止井喷。往住由于抽汲后，或修井时，井内的液面很低，灌水会造成油气井的二次污染，不要求进行压井作业。在起钻过程中由于钻具在井内的活动，至使油管内溶入液体的气体分离出来，造成了井喷，这是低压油气井发生井喷的根本原因。如，2009年安塞油田发生的井喷着火事故，长庆紧急调当年在科委特灭火的队伍去灭火，结果还没有发挥多大作用，在采用其它方法灭火后，正常投入生产时，井的产量不足1.5吨/日。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用方便、操作安全、可靠性好的浮子式油管内防喷塞及防井喷方法，以解决起钻作业的油管防喷问题。
本发明的目的是这样实现的，浮子式油管内防喷塞，其特征是：它包括上卡瓦总成、键芯、阻尼软塞和浮子，键芯和阻尼软塞连接一体，通过阻尼软塞连接浮子，通过键芯连接上卡瓦总成，使上卡瓦总成、键芯、阻尼软塞和浮子形成带上卡瓦总成的浮子，浮子的排液量大于上卡瓦总成、键芯、阻尼软塞和浮子总体的重量。
所述阻尼软塞和上卡瓦总成形成有释放井内压力的小孔，小孔将井内气体压力缓慢释放出来，小孔直径为5-8mm之间。
浮子式油管内防喷塞的防井喷方法，起钻时，上卡瓦总成、键芯、阻尼软塞和浮子整体放入井内的油管内，油管通过井口装置与井内套管连接座封在井口，井口装置与油管之间套接有环形防喷器和闸板防喷器；在浮子作用下整体漂浮在液体上，当井内液体喷出时，在本体上倒卡瓦的作用下，则其坐封在油管内将油管通道堵塞，防止井内液体喷出；当发生井喷时，则油管和套管是连通的，油管通道受到阻塞，井口环空采用环形防喷器进行封堵，首先套管内有大量的液体喷出井外，而油管内的液流量会很小，将防喷旋塞戴在油管上进行井控操作，再进行压井作业。
本发明的优点是：浮子式油管内防喷塞，由上卡瓦总成、键芯、阻尼软塞和浮子构成，键芯和阻尼软塞连接一体，通过阻尼软塞连接浮子，通过键芯连接上卡瓦总成，使上卡瓦总成、键芯、阻尼软塞和浮子形成带上卡瓦总成的浮子，浮子的排液量大于上卡瓦总成、键芯、阻尼软塞和浮子总体的重量，与现有的油管内防喷器不同的是：由上卡瓦总成、键芯、阻尼软塞和浮子构成的防喷器漂浮在油管内液体的液面上，既不是在油管的顶部也不在油管的下部，当井内液体喷出时，在本体上倒卡瓦的作用下，则其坐封在油管内将油管通道堵塞，防止井内液体喷出。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明的工艺原理示意图；
图2是本发明的结构原理说明图。
图中：1、油管；2、环形防喷器；3、闸板防喷器；4、井口装置；5、套管；6、井口环空；7、防喷塞；8、上卡瓦总成；9、键芯；10、阻尼软塞；11、浮子。
具体实施方式
如图1、图2所示，浮子式油管内防喷塞，包括：上卡瓦总成8、键芯9、阻尼软塞10和浮子11，键芯9和阻尼软塞10连接一体，通过阻尼软塞10连接浮子11，通过键芯9连接上卡瓦总成8，使上卡瓦总成8、键芯9、阻尼软塞10和浮子11形成带上卡瓦总成8的浮子11，浮子的排液量大于上卡瓦总成8、键芯9、阻尼软塞10和浮子11总体的重量，起钻时，上卡瓦总成8、键芯9、阻尼软塞10和浮子11整体构成的防喷塞7放入井内的油管1内，在浮子11作用下整体漂浮在井内液面液体上，当井内液体喷出时，在上卡瓦总成8的作用下，则其坐封在油管1内将油管通道堵塞，防止井内液体喷出。
在起钻时，当井内液面没有到达井口时，上卡瓦总成8、键芯9、阻尼软塞10和浮子11形成的防喷塞7直接投入井内，油管1通过井口装置4与井内套管5连接座封在井口，井口装置4与油管1之间套接有环形防喷器2和闸板防喷器3。防喷塞7投入井内开始卸井口起钻。
当井内液面到达井口，并有小量返水时，可用人工的方式，将其缓慢压入油管1内，当第一根管柱起完钻后，由于井内液面只能到达井口，浮子式油管堵塞器也会停留在井口上。反复用人工的方式将其压入油管内，直到将所有钻具起完。
当发生井喷时，则油管1和套管5是连通的，油管1通道受到阻塞，井口环空6采用环形防喷器2进行封堵，首先套管5内有大量的液体喷出井外，而油管内的液流量会很小，可以有较为充足的时间将防喷旋塞戴在油管1上进行井控操作，达到井控的要求，再进行压井作业，确保起钻过程的安全。
阻尼软塞10和上卡瓦总成8形成有释放井内压力的小孔，小孔将井内气体压力缓慢释放出来，小孔要根据节流阻力的计算公式进行计算，直径为5-8mm之间。直径太大起不了防喷作用，直径太小井内液体分离出来的气体不能及时释放。小孔能防止井内大量的气体一次性喷出，对井口操作人员有伤害。因为，当井内压力不释放时，在起钻的过程中，在井内压力作用下，浮子式油管内防喷塞会出现坐封在油管1内，随着钻具的起出，也会随钻具上升，脱离液面，一旦浮子式油管内防喷塞起到井口位置，将管柱卸开时，井内的气压会突然释放，造成伤人或井喷，反而起不到防喷作用。
Claims (1)
1.浮子式油管内防喷塞的防井喷方法，其特征是：起钻时，上卡瓦总成（8）、键芯（9）、阻尼软塞（10）和浮子（11）整体构成的防喷塞放入井内的油管（1）内，油管（1）通过井口装置（4）与井内套管（5）连接座封在井口，井口装置（4）与油管（1）之间套接有环形防喷器（2）和闸板防喷器（3）；在浮子（11）作用下整体防喷塞漂浮在液体上，当井内液体喷出时，在上卡瓦总成的作用下，则其坐封在油管（1）内将油管通道堵塞，防止井内液体喷出；当发生井喷时，油管（1）和套管（5）是连通的，油管（1）通道受到阻塞，井口环空（6）采用环形防喷器（2）进行封堵，首先套管（5）内有大量的液体喷出井外，而油管（1）内的液流量会很小，将防喷塞戴在油管（1）上进行井控操作，再进行压井作业。
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