CN104499965A - 用于低压漏失井的冲砂同心管及其组装方法 - Google Patents

用于低压漏失井的冲砂同心管及其组装方法 Download PDF

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阚长宾
于晓聪
高立江
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor

Abstract

本发明提供了一种用于低压漏失井的冲砂同心管及其组装方法,所述管柱包括内冲砂管和外冲砂管,所述内冲砂管置于所述外冲砂管中,且两者之间间隔形成环形空腔,异型接箍套装固定于所述外冲砂管的上端,上密封接头上设置贯通孔,所述上密封接头通过所述贯通孔套装固定于所述内冲砂管的上端;所述上密封接头的外壁上间隔设置多个凸起筋,所述凸起筋沿径向延伸至所述异型接箍的内壁面并与其固定连接;所述内冲砂管和所述外冲砂管通过所述异型接箍和所述上密封接头连接成一体,本发明实现简便、安全、高效地进行冲砂作业。

Description

用于低压漏失井的冲砂同心管及其组装方法
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域,特别涉及一种低油藏压力系数的冲砂漏失井在冲砂作业过程中所需的冲砂同心管及其组装方法。
背景技术
砂岩储层,油水井出砂是一个普遍现象,出砂程度受储层物性、颗粒胶结状况、注水强度等诸多因素的影响。
随着油田的开发进程,国内大部分老油田已进入油田开发的中后期,主力生产层段注水时间长、注水强度大,出砂日益严重,同时又存在不同程度的欠注,致使油藏压力系数低,从而导致冲砂作业时无法将井底沉砂彻底清理干净,其直接后果是井底有效沉砂空间不足,频繁出现砂埋油层,造成检泵周期缩短,油井频繁作业。同时,还给常规冲砂作业带来了极大的施工风险,易造成砂埋油层、砂卡管柱转大修、冲砂不返等诸多生产不利因素。
油水井冲砂作业为小修作业的常规操作,现有的冲砂管柱、冲砂工具、冲砂设备能基本满足常规油水井的冲砂操作。但是现有的冲砂同心管的加工工艺较难,组装较为复杂,技术不可靠,且不能利用标准的石油管材,不能使用常规的冲砂作业设备(小修作业设备)来进行现场施工。
发明内容
为解决上述的技术问题,本发明提出一种用于低压漏失井的冲砂同心管及其组装方法来实现简便、安全、高效地进行冲砂作业。
本发明的一种用于低压漏失井的冲砂同心管,包括内冲砂管和外冲砂管,所述内冲砂管置于所述外冲砂管中,且两者之间间隔形成环形空腔,异型接箍套装固定于所述外冲砂管的上端,上密封接头上设置贯通孔,所述上密封接头通过所述贯通孔套装固定于所述内冲砂管的上端;
所述上密封接头的外壁上间隔设置多个凸起筋,所述凸起筋沿径向延伸至所述异型接箍的内壁面并与其固定连接;所述内冲砂管和所述外冲砂管通过所述异型接箍和所述上密封接头连接成一体。
作为一种可实施的方式,在所述内冲砂管的下端沿其外壁的周向固定设置至少两个支撑肋;所述支撑肋为柱体,其两端分别抵靠到所述外冲砂管的内壁和所述内冲砂管的外壁。
作为一种可实施的方式,所述支撑肋的数量与所述凸起筋的数量相同,所述支撑肋沿所述内冲砂管外壁的分布位置对应于所述凸起筋沿所述上密封接头外壁的分布位置。
作为一种可实施的方式,所述凸起筋位于所述上密封接头的下端;所述凸起筋的数量为四个,所述凸起筋沿所述上密封接头外壁的周向均匀布置。
作为一种可实施的方式,所述内冲砂管上端的外壁上设置外部台阶,所述上密封接头下端的内壁上设置与所述外部台阶相配合的内部台阶;
所述内冲砂管下端的外壁上设置朝端部倾斜的过渡面,所述上密封接头上端的内壁上设置楔入面,所述楔入面的斜率与所述过渡面的斜率相同。
作为一种可实施的方式,所述过渡面或所述楔入面上套装至少一个密封圈。
作为一种可实施的方式,所述内冲砂管与所述上密封接头之间焊接固定,所述上密封接头与所述异型接箍之间焊接固定,所述外冲砂管与所述异型接箍之间为螺纹连接。
作为一种可实施的方式,所述支撑肋与所述外冲砂管之间和/或所述支撑肋与所述内冲砂管之间焊接固定。
本发明的一种用于低压漏失井的冲砂同心管的组装方法,组装至少一根所述的用于低压漏失井的冲砂同心管的步骤如下:
S10,将上密封接头与内冲砂管固定连接,将异型接箍与外冲砂管固定连接;
S20,将所述内冲砂管穿入所述外冲砂管内;
S30,将所述上密封接头的凸起筋与所述异型接箍固定连接;
S40,将相邻的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的端部相连:将所述外冲砂管推进相邻的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的异型接箍,所述内冲砂管对准相邻的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的上密封接头,随着所述外冲砂管继续推进,所述内冲砂管与相邻的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的上密封接头密封贴合。
作为一种可实施的方式,所述用于低压漏失井的冲砂同心管的组装方法在所述S10之前还包括:所述内冲砂管上端的外壁上设置外部台阶,所述上密封接头下端的内壁上设置内部台阶,所述内部台阶与所述外部台阶相抵靠;
所述内冲砂管下端的外壁上设置朝端部倾斜的过渡面,所述上密封接头上端的内壁上设置楔入面,所述楔入面的斜率与所述过渡面的斜率相同。
作为一种可实施的方式,在S30之后,S40之前还包括S31:在所述内冲砂管的下端固定设置至少两个支撑肋,所述支撑肋为柱体,其两端分别抵靠到所述外冲砂管的内壁和所述内冲砂管的外壁。
作为一种可实施的方式,所述用于低压漏失井的冲砂同心管的组装方法的S40还包括:所述用于低压漏失井的冲砂同心管的数量为至少两根,所述用于低压漏失井的冲砂同心管从上至下依次连接,位于下方的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的楔入面与位于上方的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的过渡面密封贴合。
本发明相比于现有技术的有益效果在于:用于低压漏失井的冲砂同心管通过其组装方法加工而成,利用标准的石油管材,通过机械加工即可制作为一体式的冲砂同心管,工艺简单,结构可靠。冲砂同心管可以用常规冲砂作业设备来进行现场施工操作,保证了简便、安全、高效的冲砂作业。
通过上密封接头、过渡面、楔入面和密封圈,可有效地保证冲砂作业中可靠密封。凸起筋和支撑肋的分布位置相对应,避免了冲砂循环时冲砂液的流动受到过大的冲击阻力,从而提高了冲砂效率。冲砂同心管的连接过程和普通油管的连接过程相同,外冲砂管通过螺纹安装到位时,内冲砂管的上密封接头对准密封。
附图说明
图1为用于低压漏失井的冲砂同心管的结构半剖示意图;
图2为用于低压漏失井的冲砂同心管的上密封接头的半剖主视示意图;
图3为用于低压漏失井的冲砂同心管的上密封接头的俯视示意图;
图4为图1的A-A截面示意图;
图5为图1的B-B截面示意图。
附图标记:
10-用于低压漏失井的冲砂同心管;
110-内冲砂管;114-过渡面;
120-外冲砂管;130-异型接箍;
140-上密封接头;142-凸起筋;144-楔入面;146-内部台阶;
150-支撑肋;
162-支撑肋焊缝;164-上密封接头的外焊缝;166-上密封接头的内焊缝;
170-密封圈。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例,而不是全部实施例。
请参阅图1所示,一种用于低压漏失井的冲砂同心管10,包括内冲砂管110和外冲砂管120,内冲砂管110置于外冲砂管120中,且两者之间间隔形成环形空腔。异型接箍130套装固定于外冲砂管120的上端,上密封接头140上设置贯通孔,本实施例中贯通孔设置在中心,上密封接头140通过贯通孔套装固定于内冲砂管110的上端。
请结合图2和图3所示,上密封接头140的外壁上间隔设置多个凸起筋142,请参阅图4所示,凸起筋142沿径向延伸至异型接箍130的内壁面并与其固定连接;内冲砂管110和外冲砂管120通过异型接箍130和上密封接头140连接成一体。本发明利用标准的石油管材,通过简单的连接就可制作本发明的用于低压漏失井的冲砂同心管10,工艺简单、结构可靠。用于低压漏失井的冲砂同心管10可以用常规冲砂作业设备(小修作业设备)来进行现场施工操作,保障了冲砂作业安全、简便、高效的进行。
作为一种可实施的方式,如图5所示,在内冲砂管110的下端沿其外壁的周向固定设置至少两个支撑肋150;支撑肋150为柱体,其两端分别抵靠到外冲砂管120的内壁和内冲砂管110的外壁。较优地,支撑肋150的下端面与内冲砂管110的下端外接的上接头的上方边缘之间的距离为2cm,保证了支撑肋150对整体结构的可靠支撑。
作为一种可实施的方式,支撑肋150的数量与凸起筋142的数量相同,如图4和图5所示,支撑肋150沿内冲砂管110外壁的分布位置对应于凸起筋142沿上密封接头140外壁的分布位置,避免了冲砂循环时冲砂液的流动受到过大的冲击阻力,从而提高了冲砂效率。
作为一种可实施的方式,凸起筋142位于上密封接头140的下端;较优地,凸起筋142的数量为四个,凸起筋142沿上密封接头140外壁的周向均匀布置,四个凸起筋142便于上密封接头140的加工制造,而且使用上密封接头140组装成一体的用于低压漏失井的冲砂同心管10结构稳定性高,受力可靠。
作为一种可实施的方式,内冲砂管110上端的外壁上设置外部台阶,上密封接头140下端的内壁上设置与外部台阶相配合的内部台阶146。内冲砂管110下端的外壁上设置朝端部倾斜的过渡面114,上密封接头140上端的内壁上设置楔入面144,楔入面144的斜率与过渡面114的斜率相同。
作为一种可实施的方式,过渡面114或楔入面144上套装至少一个密封圈170。本实施例中,在过渡面114上设置两个密封圈170。通过上密封接头140、过渡面114、楔入面144和密封圈170,可有效地保证用于低压漏失井的冲砂同心管10在冲砂作业中各零部件的之间能可靠密封。
较优地,内冲砂管110、外冲砂管120、异型接箍130、上密封接头140和支撑肋150均由金属制成。如图1所示,内冲砂管110与上密封接头140之间焊接固定,上密封接头的内焊缝166在内冲砂管110的上端面上;上密封接头140与异型接箍130之间焊接固定,上密封接头的外焊缝164在凸起筋142的上端面上。
外冲砂管120与异型接箍130之间为螺纹连接。内冲砂管110和外冲砂管120均为标准油管,内冲砂管110为2-7/8英寸的标准油管,外冲砂管120为4-1/2英寸的标准油管,外冲砂管120的两端外壁上设置外螺纹,外螺纹采用标准油管扣。异型接箍130为石油行业的现有技术,异型接箍130为筒状,两端分别设置斜面,斜面上具有内螺纹,其内壁的中部设置限位突起。异型接箍130上的内螺纹和外冲砂管120上的外螺纹均采用标准油管扣。
如图1所示,凸起筋142的延伸端的下端面抵靠在限位突起上,限位突起和外部台阶共同限定了上密封接头140的轴向位置,避免在冲砂作业中,上密封接头140的位置串动导致冲砂同心管10的一体结构不稳定。用于低压漏失井的冲砂同心管10的连接过程和普通油管的连接过程相同,外冲砂管120通过螺纹与异型接箍130安装到位时,内冲砂管110的上密封接头140对准密封。
作为一种可实施的方式,支撑肋150与外冲砂管120之间焊接固定,支撑肋焊缝162在支撑肋150的下端面上,支撑肋150与内冲砂管110之间也可以焊接固定。
本发明还提出一种用于低压漏失井的冲砂同心管10的组装方法,组装至少一根用于低压漏失井的冲砂同心管10的步骤如下:
S10,将上密封接头140与内冲砂管110固定连接,将异型接箍130与外冲砂管120固定连接;
S20,将内冲砂管110穿入外冲砂管120内;
S30,将上密封接头140的凸起筋142与异型接箍130固定连接;
S40,将相邻的用于低压漏失井的冲砂同心管10的端部相连:将外冲砂管120推进相邻的用于低压漏失井的冲砂同心管10的异型接箍130,内冲砂管110对准相邻的用于低压漏失井的冲砂同心管10的上密封接头140,随着外冲砂管120继续推进,内冲砂管110与相邻的用于低压漏失井的冲砂同心管10的上密封接头140密封贴合。
连接相邻的用于低压漏失井的冲砂同心管10的操作过程与连接普通油管的操作过程一样,本实施例中,将外冲砂管120的外螺纹旋进相邻的用于低压漏失井的冲砂同心管10的异型接箍130的内螺纹,当旋进螺纹总长度约一半的距离时,内冲砂管110与相邻的用于低压漏失井的冲砂同心管10的上密封接头140对准,随着外冲砂管120继续旋进,内冲砂管110自动密封贴合。
作为一种可实施的方式,用于低压漏失井的冲砂同心管10的组装方法在S10之前还包括内冲砂管110的端部加工工艺:1、内冲砂管110上端的外壁上设置外部台阶,上密封接头140下端的内壁上设置内部台阶146,内部台阶146与外部台阶相抵靠,可完全抵靠也可部分抵靠;2、内冲砂管110下端的外壁上设置朝端部倾斜的过渡面114,上密封接头140上端的内壁上设置楔入面144,楔入面144的斜率与过渡面114的斜率相同。
作为一种可实施的方式,用于低压漏失井的冲砂同心管10的组装方法在S30之后,S40之前还包括S31:在内冲砂管110的下端固定设置至少两个支撑肋150,从环形空腔的下方开口将支撑肋150放入环形空腔。支撑肋150为柱体,其两端分别抵靠到外冲砂管120的内壁和内冲砂管110的外壁。
作为一种可实施的方式,用于低压漏失井的冲砂同心管10的组装方法在S40还包括:用于低压漏失井的冲砂同心管10的数量为至少两根,用于低压漏失井的冲砂同心管10从上至下依次连接,位于下方的用于低压漏失井的冲砂同心管10的楔入面144与位于上方的用于低压漏失井的冲砂同心管10的过渡面114密封贴合。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,应当理解,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围。特别指出,对于本领域技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于低压漏失井的冲砂同心管,包括内冲砂管和外冲砂管,所述内冲砂管置于所述外冲砂管中,且两者之间间隔形成环形空腔,其特征在于,异型接箍套装固定于所述外冲砂管的上端,上密封接头上设置贯通孔,所述上密封接头通过所述贯通孔套装固定于所述内冲砂管的上端;
所述上密封接头的外壁上间隔设置多个凸起筋,所述凸起筋沿径向延伸至所述异型接箍的内壁面并与其固定连接;所述内冲砂管和所述外冲砂管通过所述异型接箍和所述上密封接头连接成一体。
2.根据权利要求1所述的用于低压漏失井的冲砂同心管,其特征在于,在所述内冲砂管的下端沿其外壁的周向固定设置至少两个支撑肋;所述支撑肋为柱体,其两端分别抵靠到所述外冲砂管的内壁和所述内冲砂管的外壁。
3.根据权利要求2所述的用于低压漏失井的冲砂同心管,其特征在于,所述支撑肋的数量与所述凸起筋的数量相同,所述支撑肋沿所述内冲砂管外壁的分布位置对应于所述凸起筋沿所述上密封接头外壁的分布位置。
4.根据权利要求3所述的用于低压漏失井的冲砂同心管,其特征在于,所述凸起筋位于所述上密封接头的下端;所述凸起筋的数量为四个,所述凸起筋沿所述上密封接头外壁的周向均匀布置。
5.根据权利要求1所述的用于低压漏失井的冲砂同心管,其特征在于,所述内冲砂管上端的外壁上设置外部台阶,所述上密封接头下端的内壁上设置与所述外部台阶相配合的内部台阶;
所述内冲砂管下端的外壁上设置朝端部倾斜的过渡面,所述上密封接头上端的内壁上设置楔入面,所述楔入面的斜率与所述过渡面的斜率相同。
6.根据权利要求5所述的用于低压漏失井的冲砂同心管,其特征在于,所述过渡面或所述楔入面上套装至少一个密封圈。
7.根据权利要求1所述的用于低压漏失井的冲砂同心管,其特征在于,所述内冲砂管与所述上密封接头之间焊接固定,所述上密封接头与所述异型接箍之间焊接固定,所述外冲砂管与所述异型接箍之间为螺纹连接。
8.根据权利要求2所述的用于低压漏失井的冲砂同心管,其特征在于,所述支撑肋与所述外冲砂管之间和/或所述支撑肋与所述内冲砂管之间焊接固定。
9.一种用于低压漏失井的冲砂同心管的组装方法,其特征在于,组装至少一根如权利要求1至8任一项所述的用于低压漏失井的冲砂同心管的步骤如下:
S10,将上密封接头与内冲砂管固定连接,将异型接箍与外冲砂管固定连接;
S20,将所述内冲砂管穿入所述外冲砂管内;
S30,将所述上密封接头的凸起筋与所述异型接箍固定连接;
S40,将相邻的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的端部相连:将所述外冲砂管推进相邻的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的异型接箍,所述内冲砂管对准相邻的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的上密封接头,随着所述外冲砂管继续推进,所述内冲砂管与相邻的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的上密封接头密封贴合。
10.根据权利要求9所述的用于低压漏失井的冲砂同心管的组装方法,其特征在于,所述用于低压漏失井的冲砂同心管的组装方法在所述S10之前还包括:所述内冲砂管上端的外壁上设置外部台阶,所述上密封接头下端的内壁上设置内部台阶,所述内部台阶与所述外部台阶相抵靠;
所述内冲砂管下端的外壁上设置朝端部倾斜的过渡面,所述上密封接头上端的内壁上设置楔入面,所述楔入面的斜率与所述过渡面的斜率相同。
11.根据权利要求10所述的用于低压漏失井的冲砂同心管的组装方法,其特征在于,所述用于低压漏失井的冲砂同心管的组装方法在S30之后,S40之前还包括S31:在所述内冲砂管的下端固定设置至少两个支撑肋,所述支撑肋为柱体,其两端分别抵靠到所述外冲砂管的内壁和所述内冲砂管的外壁。
12.根据权利要求11所述的用于低压漏失井的冲砂同心管的组装方法,其特征在于,所述用于低压漏失井的冲砂同心管的组装方法的S40还包括:所述用于低压漏失井的冲砂同心管的数量为至少两根,所述用于低压漏失井的冲砂同心管从上至下依次连接,位于下方的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的楔入面与位于上方的所述用于低压漏失井的冲砂同心管的过渡面密封贴合。
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