CN104612612B - 连续油管的悬挂张紧装置、生产管柱及其张紧回接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续油管的悬挂张紧装置、生产管柱及其张紧回接方法。连续油管的悬挂张紧装置包括悬挂机构以及张紧机构，悬挂机构包括套设在连续油管外的萝卜头、套设在萝卜头外的萝卜头座、设置在萝卜头与连续油管之间的回接接头，萝卜头与连续油管之间还设置有能与回接接头相抵触的卡瓦，回接接头内设置有打捞颈，张紧机构包括设置在连续油管上的安全释放接头、与安全释放接头相连接的套管接箍定位器。本发明中张紧机构使连续油管生产管柱在油气井内呈拉伸状态，可实现连续油管投捞、测井作业，减少作业时间，降低作业成本。本发明中连续油管的悬挂张紧装置可通过大直径130mm的井下工具，给带压起出连续油管创造了方便。

Description

连续油管的悬挂张紧装置、生产管柱及其张紧回接方法

技术领域

本发明涉及一种石油天然气井生产管柱，尤其涉及一种连续油管的悬挂张紧装置、生产管柱及其张紧回接方法。

背景技术

目前石油天然气井生产管柱主要有两种，一种为传统的接箍油管，另一种为连续油管作为生产管柱。

传统接箍油管的下入有两种方法，其一是采用传统的方法下入油管，由于井内油气储层有压力，为了防止井喷事故发生，作业前需要压井，然后进行生产管柱的下入和井口座封工作，完成全部生产管柱的下入工作后需要压井、替喷才可以恢复生产。缺点是如果地层被污染就需要进行压裂改造、酸化等大型增产措施，才能恢复油井的产能。另外一种方法是采用不压井修井作业的方法，该方法需要专用的带压作业装置；其优点作业前不用压井，作业后复产容易，工序简单；其缺点是施工作业时间长，同时接箍管径大，当井内压力较高时需要承压能力高的作业设备，因此长时间作业承压施工作业期间的风险较大。

专利申请号为200820065072.4提出了连续油管作为生产管柱的井口悬挂机构，连续油管实现了作为生产管柱；其优点是作业前及作业过程中均不需要压井作业，施工工序简单，作业速度快；其缺点有二，一是连续油管生产管柱在油井内呈弯曲状态，过连续油管钢丝、电缆作业无法正常下入，无法实现过连续油管进行钢丝投捞、测井等作业；二是起出连续油管生产管柱时仍需要压井作业，无法带压回接连续油管、无法带压起出连续油管生产管柱，仍可能造成地层的二次污染，无法在后续生产中发挥连续油管作为生产管柱的优势。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种连续油管的悬挂张紧装置、生产管柱及其张紧回接方法，其可以实现不压井连续油管快速回接、起出、下入作业工艺。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

本发明公开了一种连续油管的悬挂张紧装置，其特征在于，它包括分别设置在连续油管两端的悬挂机构以及张紧机构，所述悬挂机构包括套设在连续油管外的萝卜头、套设在所述萝卜头外的萝卜头座、设置在所述萝卜头与所述连续油管之间的回接接头，所述萝卜头与所述连续油管之间还设置有能与所述回接接头相抵触的卡瓦，所述回接接头内设置有打捞颈，所述张紧机构包括设置在连续油管上的安全释放接头、与所述安全释放接头相连接的套管接箍定位器。

优选地，所述卡瓦能相对所述萝卜头滑动，所述卡瓦朝向连续油管的一面具有卡瓦齿。

优选地，所述张紧机构还包括依次连接的扶正器、节流阀以及喇叭口，所述扶正器与所述套管接箍定位器相连接。

优选地，所述套管接箍定位器具有一能调节连续油管张紧力的弹簧。

优选地，所述萝卜头座包括第一基座以及与所述第一基座相螺纹连接的第二基座，所述萝卜头能卡设在所述萝卜头座内。

优选地，所述萝卜头座与所述萝卜头之间设置有外密封，所述萝卜头与所述连续油管之间设置有内密封。

本发明还公开了一种连续油管的生产管柱，它包括连续油管、如上述悬挂张紧装置，所述悬挂机构位于井口，在所述悬挂机构的上方还自下而上依次设置有第一防喷器、操作窗、防喷管以及注入头，在所述张紧机构的下方设置有生产闸门。

优选地，所述第一防喷器为双闸板防喷器。

本发明还公开了一种采用如上述生产管柱的张紧方法，它包括以下步骤：

步骤1、将连续油管按照附图1中连接连续油管末端的张紧机构，并根据连续油管设备操作要求下入连续油管到生产层指定位置以下20米；

步骤2、以小于5米/分的速度上提连续油管，通过地面指重变化来识别接箍定位器通过一个套管接箍，在第二个套管接箍预计位置之前将连续油管上提速度降到2m/min以下，达到第二个套管接箍位置时，地面指重开始增大，停止连续管上提操作，由于上提力的作用，连续管此时在井筒内处于张紧拉直状态；

步骤3、依次关紧地面双闸板防喷器，缓慢释放连续油管悬重且下放距离小于200mm；

步骤4、停止下入井内连续油管，打开操作窗，切断连续油管；将萝卜头安装到井内连续油管的上端，并放入连续油管的卡瓦，拧紧回接接头；

步骤5、注入头下端连续油管安装连接器和配套的2.5″GS打捞矛，打捞矛进入快速回接接头的打捞颈后，完全打开地面双闸板防喷器，以小于2m/min的速度继续下入连续油管，将萝卜头座入萝卜头座内；

步骤6、在连续油管内投球，使打捞矛脱开快速回接接头，同时可泵出式堵塞器被泵出；

步骤7、关闭生产闸门，拆卸生产闸门之上所有装置，恢复采油或采气树。

本发明还公开了一种采用如上述生产管柱的回接方法，它包括以下步骤：

步骤A、安装生产闸门之上的双闸板防喷器、操作窗、防喷管、注入头；打开生产闸门，下入带有快速回接打捞矛的工具与连续油管的悬挂张紧装置实现回接，泵入堵塞器后停止泵注；

步骤B、上提连续油管直到连续油管的悬挂张紧装置的悬挂机构进入操作窗后，依次关紧双闸板防喷器；

步骤C、拆卸掉连续油管的悬挂张紧装置的悬挂机构后，用可缠绕式内连接器连接两段连续油管；关闭操作窗后，完全打开双闸板防喷器，起出井内连续油管生产管柱。

本发明采用上述结构以及方法，具有以下优点：

本发明中连续油管的末段张紧机构使连续油管生产管柱在油气井内呈拉伸状态，可实现连续油管投捞、测井作业，减少作业时间，降低作业成本。

本发明中连续油管的悬挂张紧装置可通过大直径130mm的井下工具，给带压起出连续油管创造了方便。

本发明中连续油管的悬挂张紧装置可实现不压井连续油管快速回接、起出、下入作业工艺。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1示出了本发明中连续油管的悬挂张紧装置的结构示意图。

图2示出了本发明中连续油管的生产管柱的结构示意图。

以上附图的附图标记：1、回接接头；2、第一基座；3、卡瓦；4、外密封；5、萝卜头；6、内密封；7、第二基座；8、连续油管；9、连接器；10、安全释放接头；11、定位器；12、扶正器；13、节流阀；14、喇叭口；15、注入头；16、防喷管；17、第二防喷器；18、操作窗；19、第一防喷器；20、连续油管的悬挂张紧装置；21、生产闸门。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

参照图1所示，本发明公开了一种连续油管的悬挂张紧装置20，它包括分别设置在连续油管8两端的悬挂机构以及张紧机构，所述悬挂机构包括套设在连续油管8外的萝卜头5、套设在所述萝卜头5外的萝卜头座、设置在所述萝卜头5与所述连续油管8之间的回接接头1，所述萝卜头5与所述连续油管8之间还设置有能与所述回接接头1相抵触的卡瓦3，所述回接接头1内设置有打捞颈，所述张紧机构包括设置在连续油管8上的安全释放接头10、与所述安全释放接头相连接的套管接箍定位器11。

连续油管8，又称绕性油管，其由低碳合金钢制作，并具有很好的绕性。连续油管8具有相对的一端与另一端。在连续油管8的一端可以设置有悬挂机构，在连续油管8的另一端可以设置有张紧机构。

悬挂机构套设在连续油管8上，以对连续油管8进行悬挂。悬挂机构包括套设在油管上的萝卜头5。萝卜头5的内侧与连续油管8之间具有一间隙空间。回接接头1具有至少插入该间隙空间的延伸部。在该间隙空间中还设置有卡瓦3。在所述回接接头1抵触作用下，卡瓦3能相对所述萝卜头5滑动，所述卡瓦3朝向连续油管8的一面具有卡瓦齿。回接接头1可以抵住卡瓦3，并推动卡瓦3的卡瓦齿卡住油管，从而形成悬挂。回接接头1中带有打捞颈(图中未示出)，用于快速回接连续油管8，实现上提、下放、投堵等作业。萝卜头5可以通过卡设或其他方式固定在萝卜头座上。萝卜头座可以包括第一基座2以及与所述第一基座2相螺纹连接的第二基座7，所述萝卜头5能卡设在所述萝卜头座内。

张紧机构包括设置在连续油管8上的安全释放接头10、与所述安全释放接头10相连接的套管接箍定位器11。在安全释放接头10与连续油管8之间还可以设置有一用于连接延长的连接器9。套管接箍定位器11为主要张紧部件，通过调节套管接箍定位器11的弹簧压力，来实现连续油管8不同的张紧力。套管接箍定位器11具有一能调节连续油管8张紧力的弹簧。套管接箍定位器11在井筒内过套管接箍接缝时会遇到一定大小的阻力，这个阻力反馈到作业管柱上就是拉力。这个阻力和接箍定位器11上的安装的弹簧，可通过调节弹簧来调节这个拉力。张紧机构还可以包括依次连接的扶正器12、节流阀13以及喇叭口14，所述扶正器12与所述套管接箍定位器11相连接。喇叭口14中含有一个可泵出式堵塞器。

本发明的连续油管的悬挂张紧装置20在连续管下端安装常规套管接箍定位器11，通过上提下拉动作，使连续管在作业井筒内呈张紧状态。

在一个优选的实施方式中，所述萝卜头座与所述萝卜头5之间设置有外密封4。所述萝卜头5与所述连续油管8之间设置有内密封6。采用上述结构可以更佳的对连续油管8和套管之间的环空进行密封。

参照图2所示，本发明还公开了一种连续油管8的生产管柱，它包括连续油管8、如上述的悬挂张紧装置，悬挂机构位于井口，在所述悬挂机构的上方还自下而上依次设置有第一防喷器19、操作窗18、第二防喷器17以及注入头15，在所述张紧机构的下方设置有生产闸门21。第一防喷器19可以对套管与连续油管8进行保护。所述第一防喷器19可以为闸板式防喷器19，优选为双闸板防喷器19。在第二防喷器17与注入头15之间还可以设置防喷管16，第二防喷器17与防喷管16可以对注入头15的管线进行保护。第二防喷器17可以为普通防喷器、万能防喷器和旋转防喷器。

本发明中连续油管8的末段张紧机构使连续油管8生产管柱在油气井内呈拉伸状态，可实现过连续油管8投捞、测井作业，减少作业时间，降低作业成本。

本发明中的萝卜头式连续油管的悬挂张紧装置20可通过大直径130mm的井下工具，给带压起出连续油管8创造了方便。

本发明中萝卜头式连续油管的悬挂张紧装置20可实现不压井连续油管8快速回接、起出、下入作业工艺。

本发明中连续油管的生产管柱的张紧方法，它包括以下步骤：步骤1、将连续油管8按照附图1中连接连续油管8末端的张紧机构，并根据连续油管8设备操作要求下入连续油管8到生产层指定位置以下20米；步骤2、以小于5米/分的速度上提连续油管8，通过地面指重变化来识别接箍定位器11通过一个套管接箍，在第二个套管接箍预计位置之前将连续油管8上提速度降到2m/min以下，达到第二个套管接箍位置时，地面指重开始增大，停止连续管上提操作，由于上提力的作用，连续管此时在井筒内处于张紧拉直状态；步骤3、依次关紧地面双闸板防喷器19，缓慢释放连续油管8悬重且下放距离小于200mm；步骤4、停止下入井内连续油管8，打开操作窗18，切断连续油管8；将萝卜头5安装到井内连续油管8的上端，并放入连续油管8的卡瓦3，拧紧回接接头1；步骤5、注入头15下端连续油管8安装连接器9和配套的2.5″GS打捞矛，打捞矛进入快速回接接头1的打捞颈后，完全打开地面双闸板防喷器19，以小于2m/min的速度继续下入连续油管8，将萝卜头座入萝卜头座内；步骤6、在连续油管8内投球，使打捞矛脱开快速回接接头1，同时可泵出式堵塞器被泵出；步骤7、关闭生产闸门21，拆卸生产闸门21之上所有装置，恢复采油或采气树。

本发明中连续油管的生产管柱的回接方法，它包括以下步骤：步骤A、安装生产闸门21之上的双闸板防喷器19、操作窗18、防喷管16、注入头15；打开生产闸门21，下入带有快速回接打捞矛的工具与连续油管的悬挂张紧装置20实现回接，泵入堵塞器后停止泵注；步骤B、上提连续油管8直到连续油管的悬挂张紧装置20的悬挂机构进入操作窗18后，依次关紧双闸板防喷器19；步骤C、拆卸掉连续油管的悬挂张紧装置20的悬挂机构后，用可缠绕式内连接器9连接两段连续油管8；关闭操作窗18后，完全打开双闸板防喷器19，起出井内连续油管8生产管柱。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续油管的悬挂张紧装置，其特征在于，它包括分别设置在连续油管两端的悬挂机构以及张紧机构，所述悬挂机构包括套设在连续油管外的萝卜头、套设在所述萝卜头外的萝卜头座、设置在所述萝卜头与所述连续油管之间的回接接头，所述萝卜头与所述连续油管之间还设置有能与所述回接接头相抵触的卡瓦，所述回接接头内设置有打捞颈，所述张紧机构包括设置在连续油管上的安全释放接头、与所述安全释放接头相连接的套管接箍定位器。

2.根据权利要求1所述的连续油管的悬挂张紧装置，其特征在于，所述卡瓦能相对所述萝卜头滑动，所述卡瓦朝向连续油管的一面具有卡瓦齿。

3.根据权利要求1所述的连续油管的悬挂张紧装置，其特征在于，所述张紧机构还包括依次连接的扶正器、节流阀以及喇叭口，所述扶正器与所述套管接箍定位器相连接。

4.根据权利要求1所述的连续油管的悬挂张紧装置，其特征在于，所述套管接箍定位器具有一能调节连续油管张紧力的弹簧。

5.根据权利要求1所述的连续油管的悬挂张紧装置，其特征在于，所述萝卜头座包括第一基座以及与所述第一基座相螺纹连接的第二基座，所述萝卜头能卡设在所述萝卜头座内。

6.根据权利要求1所述的连续油管的悬挂张紧装置，其特征在于，所述萝卜头座与所述萝卜头之间设置有外密封，所述萝卜头与所述连续油管之间设置有内密封。

7.一种连续油管的生产管柱，其特征在于，它包括连续油管、如权利要求1至权利要求6之一的悬挂张紧装置，所述悬挂机构位于井口，在所述悬挂机构的上方还自下而上依次设置有第一防喷器、操作窗、防喷管以及注入头，在所述张紧机构的下方设置有生产闸门。

8.根据权利要求7所述的连续油管的生产管柱，其特征在于，所述第一防喷器为双闸板防喷器。

9.一种采用如权利要求7至8之一的生产管柱的张紧方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1、将连续油管连接连续油管末端的张紧机构，并根据连续油管设备操作要求下入连续油管到生产层指定位置以下20米；

步骤2、以小于5米/分的速度上提连续油管，通过地面指重变化来识别接箍定位器通过一个套管接箍，在第二个套管接箍预计位置之前将连续油管上提速度降到2m/min以下，达到第二个套管接箍位置时，地面指重开始增大，停止连续油管上提操作，由于上提力的作用，连续油管此时在井筒内处于张紧拉直状态；

步骤3、依次关紧地面双闸板防喷器，缓慢释放连续油管悬重且下放距离小于200mm；

步骤4、停止下入井内连续油管，打开操作窗，切断连续油管；将萝卜头安装到井内连续油管的上端，并放入连续油管的卡瓦，拧紧回接接头；

步骤5、注入头下端连续油管安装连接器和配套的打捞矛，打捞矛进入回接接头的打捞颈后，完全打开地面双闸板防喷器，以小于2m/min的速度继续下入连续油管，将萝卜头座入萝卜头座内；

步骤6、在连续油管内投球，使打捞矛脱开回接接头，同时堵塞器被泵出；

步骤7、关闭生产闸门，拆卸生产闸门之上所有装置，恢复采油或采气树。

10.一种采用如权利要求7至8之一的生产管柱的回接方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤A、安装生产闸门之上的双闸板防喷器、操作窗、防喷管、注入头；打开生产闸门，下入带有打捞矛的工具与连续油管的悬挂张紧装置实现回接，泵入堵塞器后停止泵注；

步骤B、上提连续油管直到连续油管的悬挂张紧装置的悬挂机构进入操作窗后，依次关紧双闸板防喷器；

步骤C、拆卸掉连续油管的悬挂张紧装置的悬挂机构后，用可缠绕式内连接器连接两段连续油管；关闭操作窗后，完全打开双闸板防喷器，起出井内连续油管生产管柱。