CN102733786B - 一种用于油气井分层开采的滑套 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于油气井分层开采的滑套，包括由上接头、中接头、筒体、单向阀接头和下接头依次连接构成的滑套本体，所述筒体上设有一圈第一通孔，所述单向阀接头的壁内周向设置有若干个与滑套本体内腔连通的单向阀组件，所述滑套本体内设置有滑动空心轴，滑动空心轴上设置有开槽形成的弹性定位台阶，滑动空心轴的壁上设有一圈可与筒体上的第一通孔配合的第二通孔，所述筒体上设置有与滑动空心轴上的弹性定位台阶配合的关闭定位沟槽和开启定位沟槽。本发明采用多个单向阀组件提供流体通道，利用地层自身的能量对各产层实现同时生产，并避免发生油气流体由高压产层向低压产层倒灌的现象充分利用各层油藏的能量，使生产效率最大化。
Description
技术领域
本发明油气井开采设备，具体涉及一种用于油气井分层开采的滑套。
背景技术
在石油开采业中，进行完井作业时单井生产管柱往往需要对多个油气层位进行开采，由于各个油气层位的压力系数和油藏特点不同因此需要进行分层开采，以求最大限度的利用地层能量得到最大的油藏采收率。在现代油气开采中，为了控制井下各层位的开采，通常情况下会对每个层位用封隔器进行隔离，并通过开关滑套实现目的层位的开启和关闭。采用开关滑套进行分层开采是陆地和海上油田常用的多层完井作业方式，目的油藏的开关动作是根据开采过程的需要运用标准的钢丝开关工具，对开关滑套进行开启和关闭。这种作业方式，使得现场工程师可以根据需要选择开采各个层位油藏的顺序。
国内外开关滑套的技术莫过于两种，一种是运用标准的钢丝开关工具实现开关动作，另外一种是通过液控管线实现开关的动作。两种形式的滑套均可实现开关功能，但是由于各油藏的压力系数、流量、流压等参数各不相同，而且随着开采的进行还在不断变化，因此很难避免多层同时开采时出现各油藏的倒灌现象，一旦出现倒灌现象必将浪费地层能量降低采收率，因此通常情况下还是采用各层分别开采的方法，这种方式会导致生产效率提不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于油气井分层开采的滑套，以在油藏压力系数、流量、流压参数不定的情况下各产层能够实现多层同时开采并防止倒灌，并且具备后期作业时的全开、全闭功能。
本发明所采用的技术方案是：用于油气井分层开采的滑套，包括由上接头、中接头、筒体、单向阀接头和下接头依次连接构成的滑套本体，所述筒体上设有一圈第一通孔，所述单向阀接头的壁内周向设置有若干个与滑套本体内腔连通的单向阀组件，所述滑套本体内设置有滑动空心轴，滑动空心轴上设置有开槽形成的弹性定位台阶，滑动空心轴的壁上设有一圈可与筒体上的第一通孔配合的第二通孔，所述筒体上设置有与滑动空心轴上的弹性定位台阶配合的关闭定位沟槽和开启定位沟槽。
所述的单向阀组件由单向阀本体和单向阀座构成壳体，壳体内设置有单向阀头与单向阀座之间实现单向密封，单向阀座内设置有防砂过滤器。
所述单向阀接头上设有外筒将所述单向阀组件罩住。
所述上接头和中接头之间、中接头和筒体之间、筒体和单向阀接头之间均设置有密封盘根组合，分别对滑动空心轴的不同工作位置提供密封。
本发明采用多个单向阀组件提供流体通道，在各油藏压力系数、流量、流压参数不定的情况下，利用地层自身的能量对各产层实现同时生产，并避免发生油气流体由高压产层向低压产层倒灌的现象充分利用各层油藏的能量，使生产效率最大化。单向阀组件上设置有防沙机构防止堵塞通道，单向阀组件安装在滑套内部由外筒保护可防止磕碰。滑套的内部设置有可上下移动的滑动空心轴和定位机构，可以通过标准的钢丝工具实现滑套通道的全开启和全关闭，提供后期作业需要的功能，全关闭状态还可以防止单向阀失效。本发明既具备常规滑套的开关功能，又能实现多层位的同时开采。
附图说明
图1是本发明的结构（生产位置）示意图。
图2是图1中Ⅰ处局部放大图。
图3是图1中Ⅱ处局部放大图。
图4是本发明分层开采时的关闭位置示意图。
图5是本发明分层开采时的全开启位置示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种分层开采滑套做出详细说明。
如图1—图3所示，本发明的一种分层开采滑套，包括由上接头2、中接头6、筒体7、单向阀接头10和下接头14通过螺纹依次连接构成的滑套本体，筒体7上设有一圈第一通孔19，本体的密封通过O形圈4和O形圈9实现，单向阀接头10与下接头14通过API油管扣23连接实现密封，外筒13与单向阀接头10通过螺钉11连接，外筒13用于保护单向阀组件12。滑套本体的材料是由适合井况的相应金属加工而成，滑套本体是连接油管1、单向阀组件12的载体。所述的滑套本体内设置有滑动空心轴3，所述的上接头2的上端和下接头14的下端分别连接外部油管1。
所述单向阀接头10的壁内周向设置有若干个单向阀组件12，单向阀组件12通过筒体7下端部上的斜槽27与滑套本体内腔连通，单向阀组件12通过NPT螺纹和单向阀接头10连接并实现密封。所述的单向阀组件12由单向阀本体121，单向阀座126通过螺纹连接，并通过O形圈124密封，形成单向阀的壳体，壳体内设置有单向阀头122通过O形圈123与单向阀座126实现单向密封，单向阀座126内设置有防砂过滤器125其内部为过滤细网对通过的油气流体进行过滤防止堵塞通道，流体通过通道15进入滑套内部实现生产。
所述滑套本体内设置有滑动空心轴3，滑动空心轴3上设置有开槽形成的弹性定位台阶16，滑动空心轴3的壁上设有一圈可与筒体7上的第一通孔19配合的第二通孔26，筒体7上设置有与滑动空心轴3上的弹性定位台阶16配合的关闭定位沟槽17和开启定位沟槽18，用于锁定滑动空心轴3的工作、关闭和开启状态，图一所示位置为工作状态。上接头2和中接头6之间设置有密封盘根组合5；中接头6和筒体7之间也设置有密封盘根组合5；筒体7和单向阀接头10之间也设置有密封盘根组合5，分别对滑动空心轴的3个工作位置提供密封。
如图4所示，本发明在分层开采时可通过标准的钢丝作业实现滑套的内外关闭，既要关闭单向阀组件12的通道也要关闭通孔19的通道，便于酸化压力等作业。其实现方式是通过标准的钢丝开关工具22顶住滑动空心轴3的内台阶20，向下振击，滑动空心轴3下移进入下部密封盘根组件5同时弹性定位台阶16进入关闭定位沟槽17定位，滑动空心轴3被O形圈8和下部密封盘根组件5密封，单向阀组件12被关闭，这时滑动空心轴3将筒体7上的第一通孔19封闭。
如图5所示，本发明在分层开采时的全开启，是通过标准的钢丝作业实现滑动心轴3的腰形孔和通孔19联通形成通道，便于后期机采作业。其实现方式是通过标准的钢丝开关工具22顶住滑动空心轴3的内台阶21，向上振击，滑动空心轴3上移腰形孔和通孔19联通，同时定位台阶16进入开启定位沟槽18定位，实现完全开启，大流量的流体可以顺利通过通孔19进入油管1内部。
工作原理：
在油气开发过程中经常会有单井出现多个开采层位，传统的生产方法是在每个层位之间用封隔器隔离，中间由油管导通，并通过每个层位安装一个滑套来控制每个层位的开采，防止油气流体从高压产层向低压产层倒灌影响油田开发的采收率。采用传统的分层开采模式就必须逐层开发，随着后期的底层亏空压力下降会影响单日产量。本发明的作用是通过单向导通原理，防止高压产层向低压产层倒灌，随着高压产层的压力下降，低压产层一旦压力高于该滑套安装位置的压力时低压产层的油气流体会进入油管提高产量，实现多层开采。当下层流体沿着24箭头方向向上流动时，下层的高压流体在滑套位置时单向阀12起到反向密封作用不能从滑套流出，阻止向滑套所在位置产层的倒灌。当下层流体24的流压随时间下降后，滑套位置的油气流体便可通过单向阀12沿着25箭头方向流入油管实现同时开采。
Claims (4)
1.一种用于油气井分层开采的滑套，其特征在于包括由上接头、中接头、筒体、单向阀接头和下接头依次连接构成的滑套本体，所述筒体上设有一圈第一通孔，所述单向阀接头的壁内周向设置有若干个与滑套本体内腔连通的单向阀组件，所述滑套本体内设置有滑动空心轴，滑动空心轴上设置有开槽形成的弹性定位台阶，滑动空心轴的壁上设有一圈可与筒体上的第一通孔配合的第二通孔，所述筒体上设置有与滑动空心轴上的弹性定位台阶配合的关闭定位沟槽和开启定位沟槽。
2.根据权利要求1所述的用于油气井分层开采的滑套，其特征在于所述的单向阀组件由单向阀本体和单向阀座构成壳体，壳体内设置有单向阀头与单向阀座之间实现单向密封，单向阀座内设置有防砂过滤器。
3.根据权利要求1或2所述的用于油气井分层开采的滑套，其特征在于所述单向阀接头上设有外筒将所述单向阀组件罩住。
4.根据权利要求3所述的用于油气井分层开采的滑套，其特征在于所述上接头和中接头之间、中接头和筒体之间、筒体和单向阀接头之间均设置有密封盘根组合，分别对滑动空心轴的不同工作位置提供密封。
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Denomination of invention: Sliding sleeve for mining oil-gas well in layering manner Effective date of registration: 20170306 Granted publication date: 20131113 Pledgee: China Co truction Bank Corp Changsha branch Pledgor: Hunan Victor Petroleum Technology Service Co., Ltd. Registration number: 2017430000011 |
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