CN104213863B - 注水井油套封堵装置 - Google Patents

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本发明涉及一种注水井油套封堵装置，包括套管、设置于套管内的上接头、均设置于套管内且分别通过螺纹密封旋合固定于上接头上端以及下端的油管Ⅰ和油管Ⅱ，一旋塞阀球通过左右两端水平设置的旋塞阀球轴转动安装于上接头内。当发生井喷时，动力装置驱动旋塞阀球转动，直至旋塞阀球通孔转动至其轴线与油管Ⅰ以及油管Ⅱ轴线相垂直，此时实现了将油管Ⅰ和油管Ⅱ之间的关闭隔绝，实现了密封。而动力装置同样驱动密封装置将套管与上接头之间空腔阻隔密闭，防止油水通过套管与上接头之间溢出，通过应急处理时，关闭油管和套管环空，起到井控作用，保证安全生产。

Description

注水井油套封堵装置
技术领域
本发明涉及注水井设备技术领域，具体涉及一种注水井油套封堵装置。
背景技术
目前注水井井口发生刺漏主要形式及原因，一是钻井完井负责实施的钻井固井泥浆接头、套管环形板和套管上下大法兰之间及上丝扣头等部位发生刺漏；二是作业完井负责实施的套管短节及上下丝扣连接处等部位发生刺漏；三是采油负责紧固井口和保养不到位等原因发生的刺漏；四是不法分子破坏、外力碰撞等因素造成的刺漏；五是随着油田注水开发压力升高，油田污水长期对注水井口各部件的腐蚀日趋严重，联接配件位之间渗蚀加剧，导致注水井井口渗漏问题频繁发生。因此，需要停注治漏。但由于地层压力高，油层注入水回吐，造成扩压、放压、放喷或放溢流时间长，尤其低渗油藏注水井长达几个月，这样，不仅高压注进地层的水又吐出，造成地层能量损失，影响了油井生产，而且处理大量返出的污水困难，处理成本高，存在环境污染。同时，放溢流返出废水缺计量手段，放溢流返出废水量有时不记录不核算，影响了油藏动态分析的质量。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种注水井井口治漏不放压的注水井油套封堵装置。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
本注水井油套封堵装置，包括套管、设置于套管内的上接头、均设置于套管内且分别通过螺纹密封旋合固定于上接头上端以及下端的油管Ⅰ和油管Ⅱ，一旋塞阀球通过左右两端水平设置的旋塞阀球轴转动安装于上接头内，所述旋塞阀球内设置有孔径与油管Ⅰ和油管Ⅱ内径相匹配的旋塞阀球通孔，还包括用于阻隔或导通套管与上接头之间液体流动的密封装置以及用于控制旋塞阀球转动以及控制密封装置动作的动力装置，当旋塞阀球通孔转动至其轴线与油管Ⅰ以及油管Ⅱ轴线相垂直时，密封装置将套管与上接头之间空腔阻隔密闭。
上述密封装置包括滑动套装于上接头上的上隔环、固定于上接头上且位于上隔环下端的下隔环以及套装于上接头上且夹装于上隔环与下隔环之间的橡胶筒，当上隔环在动力装置驱动下向下移动挤压橡胶筒变形，最终橡胶筒张紧固定于套管与上接头之间。
上述动力装置包括安装于套管上的四通、分别安装于四通两端的套管阀门Ⅰ以及套管阀门Ⅱ、安装于上接头两端的活塞缸Ⅰ以及活塞缸Ⅱ、分别滑动安装于活塞缸Ⅰ以及活塞缸Ⅱ的活塞腔Ⅰ和活塞腔Ⅱ中的活塞Ⅰ和活塞Ⅱ，所述活塞Ⅰ和活塞Ⅱ下端分别安装有齿条Ⅰ以及齿条Ⅱ，所述齿条Ⅱ下端安装有推压杆，所述旋塞阀球轴上分别安装有齿轮，所述两个齿轮分别与齿条Ⅰ以及齿条Ⅱ相互啮合，高压油管Ⅰ、高压油管Ⅱ一端分别连接于活塞腔Ⅰ和活塞腔Ⅱ，其另一端分别穿过套管阀门Ⅰ以及套管阀门Ⅱ后连接于液控阀Ⅰ和液控阀Ⅱ，当旋塞阀球通孔转动至其轴线与油管Ⅰ以及油管Ⅱ轴线相垂直时，活塞Ⅱ位于下死点，活塞Ⅰ位于上死点。
本发明的有益效果是：当发生井喷时，动力装置驱动旋塞阀球转动，直至旋塞阀球通孔转动至其轴线与油管Ⅰ以及油管Ⅱ轴线相垂直，此时实现了将油管Ⅰ和油管Ⅱ之间的关闭隔绝，实现了密封。而动力装置同样驱动密封装置将套管与上接头之间空腔阻隔密闭，防止油水通过套管与上接头之间溢出，通过应急处理时，关闭油管和套管环空，起到井控作用，保证安全生产。不需要放压放溢流，关闭后就可更换井口或配件整漏。由于不需作业压井，不需处理返出的废液，节约大量运输和处理成本。
附图说明
图1为本发明旋塞阀球打开状态结构示意图；
图2为本发明旋塞阀球关闭状态结构示意图；
图中，1.套管2.上接头3.油管Ⅰ4.油管Ⅱ5.四通6.高压油管Ⅰ7.高压油管Ⅱ8.套管阀门Ⅰ9.套管阀门Ⅱ10.液控阀Ⅰ11.液控阀Ⅱ12.活塞腔Ⅰ13.活塞腔Ⅱ14.活塞缸Ⅰ15.活塞缸Ⅱ16.活塞Ⅰ17.活塞Ⅱ18.齿条Ⅰ19.齿条Ⅱ20.旋塞阀球轴21.旋塞阀球22.旋塞阀球通孔23.齿轮24.推压杆25.上隔环26.橡胶筒27.下隔环。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明做进一步说明。
本注水井油套封堵装置，包括套管1、设置于套管1内的上接头2、均设置于套管1内且分别通过螺纹密封旋合固定于上接头2上端以及下端的油管Ⅰ3和油管Ⅱ4，一旋塞阀球21通过左右两端水平设置的旋塞阀球轴20转动安装于上接头2内，旋塞阀球21内设置有孔径与油管Ⅰ3和油管Ⅱ4内径相匹配的旋塞阀球通孔22，还包括用于阻隔或导通套管1与上接头2之间液体流动的密封装置以及用于控制旋塞阀球21转动以及控制密封装置动作的动力装置，当旋塞阀球通孔22转动至其轴线与油管Ⅰ3以及油管Ⅱ4轴线相垂直时，密封装置将套管1与上接头2之间空腔阻隔密闭。当发生井喷时，动力装置驱动旋塞阀球22转动，直至旋塞阀球通孔22转动至其轴线与油管Ⅰ3以及油管Ⅱ4轴线相垂直，此时实现了将油管Ⅰ3和油管Ⅱ4之间的关闭隔绝，实现了密封。而动力装置同样驱动密封装置将套管1与上接头2之间空腔阻隔密闭，防止油水通过套管1与上接头2之间溢出，通过应急处理时，关闭油管和套管环空，起到井控作用，保证安全生产。不需要放压放溢流，关闭后就可更换井口或配件整漏。由于不需作业压井，不需处理返出的废液，节约大量运输和处理成本。
密封装置可以为如下结构，其包括滑动套装于上接头2上的上隔环25、固定于上接头2上且位于上隔环25下端的下隔环27以及套装于上接头2上且夹装于上隔环25与下隔环27之间的橡胶筒26。当发生井喷时，动力装置驱动上隔环25在向下移动挤压橡胶筒26变形，最终橡胶筒26张紧固定于套管1与上接头2之间，实现密闭，防止油水溢出。当维修完毕后，动力装置驱动上隔环25上移，橡胶筒26恢复原形，从而又可以你满足油水从套管1与上接头2之间的缝隙流出。
动力装置可以为如下结构，其包括安装于套管1上的四通5、分别安装于四通5两端的套管阀门Ⅰ8以及套管阀门Ⅱ9、安装于上接头2两端的活塞缸Ⅰ14以及活塞缸Ⅱ15、分别滑动安装于活塞缸Ⅰ14以及活塞缸Ⅱ15的活塞腔Ⅰ12和活塞腔Ⅱ13中的活塞Ⅰ16和活塞Ⅱ17，活塞Ⅰ16和活塞Ⅱ17下端分别安装有齿条Ⅰ18以及齿条Ⅱ19，齿条Ⅱ19下端安装有推压杆24，旋塞阀球轴20上分别安装有齿轮23，两个齿轮23分别与齿条Ⅰ18以及齿条Ⅱ19相互啮合，高压油管Ⅰ6、高压油管Ⅱ7一端分别连接于活塞腔Ⅰ12和活塞腔Ⅱ13，其另一端分别穿过套管阀门Ⅰ8以及套管阀门Ⅱ9后连接于液控阀Ⅰ10和液控阀Ⅱ11。液控阀Ⅱ11动作，液压油通过高压油管Ⅱ7进入活塞腔Ⅱ13中推动齿条齿条Ⅱ19下移，齿轮23转动带动旋塞阀球21转动，另一侧的齿条Ⅰ18被向上驱动从而推动活塞Ⅰ16上移，液压油通过高压油管Ⅰ流至液控阀Ⅰ10处卸荷。当旋塞阀球通孔22转动至其轴线与油管Ⅰ3以及油管Ⅱ4轴线相垂直时，活塞Ⅱ17位于下死点，活塞Ⅰ16位于上死点，此时即实现了油管Ⅰ3与油管Ⅱ4的切断，又通过推压杆24驱动上隔环25向下移动挤压橡胶筒26发生变形将套管1与上接头2之间的空腔封闭。结构设计简单、运行可靠。

Claims (2)

1.一种注水井油套封堵装置，其特征在于：包括套管（1）、设置于套管（1）内的上接头（2）、均设置于套管（1）内且分别通过螺纹密封旋合固定于上接头（2）上端以及下端的油管Ⅰ（3）和油管Ⅱ（4），一旋塞阀球（21）通过左右两端水平设置的旋塞阀球轴（20）转动安装于上接头（2）内，所述旋塞阀球（21）内设置有孔径与油管Ⅰ（3）和油管Ⅱ（4）内径相匹配的旋塞阀球通孔（22），还包括用于阻隔或导通套管（1）与上接头（2）之间液体流动的密封装置以及用于控制旋塞阀球（21）转动以及控制密封装置动作的动力装置，当旋塞阀球通孔（22）转动至其轴线与油管Ⅰ（3）以及油管Ⅱ（4）轴线相垂直时，密封装置将套管（1）与上接头（2）之间空腔阻隔密闭,所述密封装置包括滑动套装于上接头（2）上的上隔环（25）、固定于上接头（2）上且位于上隔环（25）下端的下隔环（27）以及套装于上接头（2）上且夹装于上隔环（25）与下隔环（27）之间的橡胶筒（26），当上隔环（25）在动力装置驱动下向下移动挤压橡胶筒（26）变形，最终橡胶筒（26）张紧固定于套管（1）与上接头（2）之间。
2.根据权利要求1所述的注水井油套封堵装置，其特征在于：所述动力装置包括安装于套管（1）上的四通（5）、分别安装于四通（5）两端的套管阀门Ⅰ（8）以及套管阀门Ⅱ（9）、安装于上接头（2）两端的活塞缸Ⅰ（14）以及活塞缸Ⅱ（15）、滑动安装于活塞缸Ⅰ（14）的活塞腔Ⅰ（12）中的活塞Ⅰ（16）以及滑动安装于活塞缸Ⅱ（15）的活塞腔Ⅱ（13）中的活塞Ⅱ（17），所述活塞Ⅰ（16）和活塞Ⅱ（17）下端分别安装有齿条Ⅰ（18）以及齿条Ⅱ（19），所述齿条Ⅱ（19）下端安装有推压杆（24），两个所述旋塞阀球轴（20）上分别安装有一个齿轮（23），两个所述齿轮（23）分别与齿条Ⅰ（18）以及齿条Ⅱ（19）相互啮合，高压油管Ⅰ（6）、高压油管Ⅱ（7）一端分别连接于活塞腔Ⅰ（12）和活塞腔Ⅱ（13），其另一端分别穿过套管阀门Ⅰ（8）以及套管阀门Ⅱ（9）后连接于液控阀Ⅰ（10）和液控阀Ⅱ（11），当旋塞阀球通孔（22）转动至其轴线与油管Ⅰ（3）以及油管Ⅱ（4）轴线相垂直时，活塞Ⅱ（17）位于下死点，活塞Ⅰ（16）位于上死点。
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