CN103321601B - 一种带压作业井转变被密封介质的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带压作业井转变被密封介质的方法及其装置，属于一种油气开采用方法及其装置，在常规带压作业装置的基础上，通过在常规带压作业装置的外筒体和井口上面的卡管器之间连接反向密封器，使得常规带压作业装置、反向密封器与它们所密封的管具之间构成的环形空间成为一个密封腔室，通过加压泵向该密封腔室提供具有压力的液体，并使得这一液体的压力始终大于井筒内的压力，从而实现带压作业过程中，所有动密封器所密封的介质由井筒内的气体转变为密封腔室内的液体。这种方法及其装置，由于储液腔内的液体压力大于井筒内的气体压力，使得井筒内的气体完全不能够越过本发明之被密封介质转换装置而进入到带压作业装置的上部。
Description
技术领域
本发明涉及一种油井、气井（包括煤层气井）在井口有压力的情况下进行作业修井过程中，将带压作业修井设备所密封的介质由气体转变为液体的方法及其装置。
背景技术
随着油气田开发的进一步深入，油井、气井修井作业越来越频繁。常规作业时，一般都采用高密度压井液压井或放喷手段将油气井的压力释放后进行作业。高密度压井液压井不仅成本高、施工时间长，而且会堵塞地下油气层油、水、气的通道，影响采油和采气效果。如果采用放喷降压，不但会大量降低地层能量，给后续生产带来不可估量的损失，同时也会造成大量的环境污染。因此，带压作业技术在油气水井检修作业中有独特的优势。
带压作业是指在保持井筒内一定压力，不压井、不放压的情况下进行起下管柱和井下工具的一种先进的井下作业技术。对于油气井而言，带压作业最大优点在于它可以保护和维持地层的原始产能，避免对油气层的污染，为油气田的长期开发和稳定增产提供良好的条件。
在气油比相对较高的油井实施带压作业工艺的过程中，由于井筒内的液体（原油和水）和气体（原油伴生气）发生重力分离，在井筒的上部空间往往被气体充占，气井更是如此。所以，油气井带压作业设备的密封器所密封的介质往往是气体。与密封器密封液体相比，密封器密封气体存在如下不足：
1、气体的渗透性大大高于液体（水），因此密封气体的难度要比密封液体的难度大得多。
2、目前用于油气井带压作业的密封器绝大多数是根据密封液体的技术要求设计的，因此，对于密封气体的适应性较差。即同等密封条件下，气体的漏失量要远远大于液体的漏失量；
3、通过密封器漏失的气体的危害要远远大于漏失液体的危害，并有可能造成着火、爆炸或人员中毒等恶性事故。
综合上述原因，目前被普遍应用的带压作业设备虽然在地层压力较高的采油井和注水井实现了不压井、不防喷带压作业。但对于采气井和气液比相对较高的采油井，利用目前普通的带压作业工艺技术将会受到很大的限制（胜利油田目前就尚未实施气井带压作业）。在目前的工艺条件下，要完全实现气体的密封十分困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种带压作业井转变被密封介质的方法，以完成高气液比采油井和采气井的带压作业工作。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种实现上述方法的装置。
本发明是这样实现的，一种带压作业井转变被密封介质的方法，其特征在于，所述的方法是，在常规带压作业装置的基础上，通过在常规带压作业装置的外筒体和井口上面的卡管器之间连接反向密封器，使得常规带压作业装置、反向密封器与它们所密封的管具之间构成的环形空间成为一个密封腔室，通过加压泵向该密封腔室提供具有压力的液体，并使得这一液体的压力始终大于井筒内的压力，从而实现带压作业过程中，所有动密封器所密封的介质由井筒内的气体转变为密封腔室内的液体。
本发明之一种带压作业井转变被密封介质的装置是这样实现的，它包括具备带压作业功能的常规带压作业装置，在常规带压作业装置上的油管密封器下面有外筒体，外筒体与井口上面的卡管器之间连接有反向密封器，反向密封器由外壳和外壳内的密封套构成，外筒体上分别连接有进液管线和出液管线，进液管线经加压泵与储液罐相连通，出液管线经压力调节阀与储液罐相连通。
采用上述的带压作业井转变被密封介质的方法及其装置，储液罐内的液体经加压泵加压后进入储液腔，由于储液腔内的液体压力大于井筒内的气体压力，使得密封器所密封的介质由气体转变为液体，同时使得井筒内的气体完全不能够越过本发明之被密封介质转换装置而进入到带压作业装置的上部，实现了带压作业工作的顺利进行。
附图说明
图1是现有的常规带压作业装置结构的示意图。
图2是现有的常规带压作业装置结构的局部放大示意图。
图3是本发明之带压作业被密封介质转换装置结构的示意图。
图4是本发明之带压作业被密封介质转换装置结构的局部放大示意图。
图5是图4的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
如图1所示，所述的具备带压作业功能的常规带压作业装置（21）由自上而下的游动卡管器（1）、自封封井器（2）、球封封井器（3）、抽油杆半封封井器（4）、油管密封器（5）、放喷管（20）、卡管器（7）、油管半封封井器（8）、全封封井器（9）等部件组成。根据井筒内井下工具不同和不同技术要求（如压力等级），其带压作业装置的部件和规格可作相应的调整，以适应带压作业工艺的需求。目前所有带压作业装置所密封的都是井筒内的介质（井筒内的压力始终大于带压作业装置内的压力）。对于气液比相对较高的油井和气井而言，在井筒的上部一般都充满了气体介质。所以，目前要在油井和气井上实现带压作业，带压作业装置要密封的介质其实是气体。
储液罐内的液体可以是油气田产出的污水，并且可以适当增加污水的粘度（也可以采用其它油质液体），以降低密封器的密封难度，提高带压作业的可靠性。
如图3、图4所示，本发明之一种带压作业井转变被密封介质的装置，它包括具备带压作业功能的常规带压作业装置（21），在常规带压作业装置上的油管密封器（5）下面有外筒体（6），外筒体与井口（10）上面的卡管器（7）之间连接有反向密封器（31），反向密封器由外壳（18）和外壳内的密封套（19）构成，外筒体上分别连接有进液管线（13）和出液管线（14），进液管线经加压泵（15）与储液罐（16）相连通，出液管线经压力调节阀（17）与储液罐（16）相连通。可根据井筒内压力的大小通过压力调节阀控制加压泵的输出压力，使得加压泵的输出压力始终大于井筒内的压力。
在带压作业过程中，加压泵始终提供具有一定压力的液体，经过反向密封器和带压作业装置与它们所密封的管具之间形成的密封腔室，再返回储液罐。加压泵所提供的液体压力始终大于井筒内的压力，从而保证在带压作业过程中所有动密封器所密封的介质始终为液体，实现了带压作业装置所密封的介质由气体向液体的转变，同时使得井筒内的气体完全不能够越过本发明之装置而进入到带压作业装置上部。
通过加压泵向该密封腔室提供具有压力的液体，并使得这一液体的压力始终大于井筒内的压力时，液体的压力略大于井筒内的气体压力（如大10%左右）即可。
抽油杆半封封井器只有在所密封的管具为抽油杆时才有。
根据井筒内压力的大小通过压力调节阀控制加压泵的输出压力时，通过人工调整压力调节阀即可。
Claims (2)
1.一种带压作业井转变被密封介质的方法，其特征在于，所述的方法是，在带压作业装置的基础上，通过在带压作业装置的外筒体和井口上面的卡管器之间连接反向密封器，使得带压作业装置、反向密封器与它们所密封的管具之间构成的环形空间成为一个位于反向密封器上方的密封腔室，通过加压泵向该密封腔室提供具有压力的液体，并使得这一液体的压力始终大于井筒内的压力，从而实现带压作业过程中，自封封井器、球封封井器、油管密封器和反向密封器所密封的介质由井筒内的气体转变为密封腔室内的液体。
2.一种实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于，它包括具备带压作业功能的带压作业装置（21），在带压作业装置上的油管密封器（5）下面有外筒体（6），外筒体与井口（10）上面的卡管器（7）之间连接有反向密封器（31），反向密封器由外壳（18）和外壳内的密封套（19）构成，外筒体上分别连接有进液管线（13）和出液管线（14），进液管线经加压泵（15）与储液罐（16）相连通，出液管线经压力调节阀（17）与储液罐（16）相连通。
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