CN104912512B - 插管封隔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插管封隔装置，包括：插管组件，插管组件包括变扣接头、插管短节和插管，插管短节的上端与变扣接头密闭连接，下端与插管密闭连接；工作筒，工作筒可与下部丢手相连接，且插管的下端穿过工作筒；和设置在插管与工作筒之间的密封装置。本发明可应用到石油开采技术领域，采用插管和工作筒的形式进行配合使用，使得起下管柱时操作方便、简洁，作业时效高，风险小；插管封隔装置在多元热流体吞吐井转注和转抽时均能有效地封隔油套环空，防止压井液进入地层，避免压井液污染油层。

Description

插管封隔装置

技术领域

本发明涉及石油开采设备领域，尤指一种插管封隔装置。

背景技术

多元热流体吞吐是开发海上稠油油田的经济、有效的技术方法，通过注入多元热流体，提高油层温度、降低原油粘度、提高原油的流动能力，同时注入的氮气有助于扩大多元热流体的波及范围、增能保压，注入的二氧化碳对稠油具有溶解、溶胀降粘的作用，达到提高原油采收率的目的。

由于设备和空间的限制，海上稠油油田多元热流体吞吐只能采用注汽和采油分开的两次管柱，完成一个吞吐周期。现有技术中的插入密封装置，多是针对常规采油、堵水开发的，并且是将工作筒与封隔器设计在一起，难以满足海上热采井多轮次反复插拔的生产条件，不适合海上热采井使用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种插管封隔装置，适合海上热采井使用，能够满足海上热采井多轮次反复插拔的生产条件。

为了达到本发明的目的，本发明提供了一种插管封隔装置，包括：插管组件，所述插管组件包括变扣接头、插管短节和插管，所述插管短节的上端与所述变扣接头密闭连接，下端与所述插管密闭连接；工作筒，所述工作筒可与下部丢手相连接，且所述插管的下端穿过所述工作筒，并可插入所述下部丢手内；和设置在所述插管与所述工作筒之间的密封装置。

可选地，所述插管的侧壁的外壁面上设有环形凹槽，所述密封装置安装在所述环形凹槽内。

可选地，所述密封装置包括密封总成和胶圈，所述环形凹槽设置有两个，所述密封总成和所述胶圈分别位于两所述环形凹槽内。

可选地，所述密封总成位于所述胶圈的下方，且所述密封总成下方设有挡环，所述挡环套设在所述插管外，并与所述插管相螺接；所述挡环与所述密封装置之间设有压缩环。

可选地，所述插管的侧壁的外壁面上自下至下依次设有第一台阶、第二台阶和第三台阶，所述压缩环支撑在所述第一台阶上，所述挡环支撑在所述第二台阶上，所述下部丢手可与所述第三台阶相配合。

可选地，所述第一台阶和所述压缩环的一个上设有周向定位凸起，另一个上设有周向定位凹槽，所述周向定位凸起插入所述周向定位凹槽内。

可选地，所述插管短节为内壁面上设有螺纹的螺纹短节，所述变扣接头和所述插管的外壁面上均设有螺纹，并与所述螺纹短节相螺接。

可选地，所述工作筒的内壁面上设有可与所述下部丢手相螺接的螺纹。

可选地，所述密封装置采用330℃温度下能够承受20MPa工作压差的材料制成。

可选地，所述变扣接头、所述插管短节、所述插管、所述挡环和所述工作筒均为耐腐蚀件。

本发明提供的插管封隔装置和现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明提供的插管封隔装置，采用插管和工作筒的形式进行配合使用，使得注汽和采油时起下管柱的操作方便、简洁，作业时效高，风险小，使得插管封隔装置适合海上热采井的开采使用；且插管与工作筒之间设有密封装置，能够有效地封隔下部丢手和上部环空，避免上部环空液体进入地层或地层流体进入上部环空。

密封装置套设在插管上，方便更换，能够适应现场多轮次反复插拔的需要。

密封装置采用能够在330℃高温下能够承受20MPa工作压差的耐高温材料制成，且插管封隔装置为耐腐蚀件，增加了插管封隔装置的可靠性和使用寿命，能够适应热采井高温、高压、高腐蚀的工作条件。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为根据本发明所述的插管封隔装置的结构示意图；

图2为图1的A部结构放大示意图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的关系为：

1变扣接头，2插管短节，3插管，4工作筒，5胶圈，6密封总成，7压缩环，8挡环，9第三台阶，10第二台阶，11第二环形凹槽，12第一台阶，13第一环形凹槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明的实施例提供了一种插管封隔装置，如图1所示，包括：插管组件、工作筒4和密封装置。

其中，插管组件包括变扣接头1、插管短节2和插管3，插管短节2的上下两端分别与变扣接头1和插管3密闭连接，具体地，插管短节2为内壁面上设有螺纹的螺纹短节，变扣接头1和插管3的外壁面上均设有螺纹，并与螺纹短节相螺接。

变扣接头1的上部连接上部管柱，工作筒4的两端与下部丢手连接，插管3的下端穿过工作筒4，并插入下部丢手内；密封装置设置在插管3与工作筒4之间。

本发明实施例提供的插管封隔装置，采用插管和工作筒的形式进行配合使用，使得注汽和采油时起下管柱的操作方便、简洁，作业时效高，风险小，使得插管封隔装置适合海上热采井的开采使用；且插管与工作筒之间设有密封装置，能够有效地封隔下部丢手和上部环空，避免上部环空液体进入地层或地层流体进入上部环空，造成污染。

可选地，插管3的侧壁的外壁面上设有环形凹槽，密封装置安装在环形凹槽内。

具体地，如图2所示，密封装置包括胶圈5和密封总成6，环形凹槽设置有两个，分别为第一环形凹槽13和第二环形凹槽11，且第一环形凹槽13位于第二环形凹槽11的上方，胶圈5和密封总成6分别位于第一环形凹槽13和第二环形凹槽11内，并配合密封。

可选地，如图2所示，插管3外套设有挡环8，挡环8位于密封总成6的下方，并与插管3相螺接；挡环8与密封总成6之间设有压缩环7，压缩环7挤压密封总成6，起到固定密封总成6的作用。这样胶圈5固定在第一环形凹槽13内，密封总成通过压缩环7和挡环8固定，实现了将密封装置固定在插管上，方便密封装置的更换，且能够适应现场多轮次反复插拔的需要。

进一步可选地，如图2所示，插管3的侧壁的外壁面上自上而下设有第一台阶12、第二台阶10和第三台阶9，分别与压缩环7、挡环8和下部丢手的内表面进行配合。

可选地，压缩环7上设有周向定位凸起，第一台阶12上设有周向定位凹槽，周向定位凸起插入所述周向定位凹槽内，二者相配合，防止压缩环7转动，其中周向定位凸起和周向定位凹槽可以均包括1个或均包括沿装置的周向均匀或非均匀设置的多个。当然，也可以在压缩环上设有周向定位凹槽，第一台阶上设有周向定位凸起。

进一步可选地，工作筒4的侧壁的内壁面的上下均有螺纹，与下部丢手进行螺接，工作筒4与插管3配合工作时，胶圈5、密封总成6与工作筒4的内壁面形成密封。

可选地，胶圈5和密封总成6采用330℃温度下能够承受20MPa工作压差的耐高温材料制成，如石墨、聚四氟乙烯、橡胶或复合材料等。

可选地，变扣接头1、插管短节2、插管3、挡环8和工作筒4均为耐腐蚀件。具体地，变扣接头1、插管短节2、插管3、挡环8和工作筒4可采用耐腐蚀材料制成，或者表面上涂覆有耐腐蚀层。

胶圈5和密封总成6采用耐高温材料制成，且变扣接头1、插管短节2、插管3、挡环8和工作筒4均为耐腐蚀件，使得插管封隔装置能够适应热采井高温、高压、高腐蚀的工作条件。

本发明实施提供的插管封隔装置的工作过程如下：

工作筒4连接下部丢手，下入井下指定位置，注热流体时，插管3连接上部管柱下入井内，插管3插入下部丢手，胶圈5、密封总成6与工作筒4的内壁面配合密封，封隔上部环空和下部管柱；注热流体完毕需要更换管柱时，上提管柱，胶圈5和密封总成6与工作筒4脱开，解除密封；生产管柱下入时重复插入过程。

综上所述，本发明提供的插管封隔装置，具有以下优点：

1、采用插管和工作筒的形式进行配合使用，起下管柱时操作方便、简洁，作业时效高，风险小；

2、插管封隔装置在多元热流体吞吐井转注和转抽时均能有效的封隔油套环空，防止压井液进入地层，避免压井液污染油层；

3、密封件固定于热采插管上，方便更换，能够适应现场多轮次反复插拔的需要；

4、插管封隔装置能够在330℃高温下能够承受20MPa工作压差，完全满足现场使用条件，并且密封点少，性能可靠；

5、插管封隔装置针对多元热流体的高温腐蚀制成耐腐蚀件，增加了装置的可靠性和使用寿命。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (6)

1.一种插管封隔装置，其特征在于，包括：

插管组件，所述插管组件包括变扣接头、插管短节和插管，所述插管短节的上端与所述变扣接头密闭连接，下端与所述插管密闭连接；

工作筒，所述工作筒可与下部丢手相连接，且所述插管的下端穿过所述工作筒，并可插入所述下部丢手内；和

设置在所述插管与所述工作筒之间的密封装置；

所述密封装置包括密封总成和胶圈，所述胶圈和所述密封总成分别位于所述插管的上下两个环形凹槽内，其中，上部环形凹槽为封闭凹槽，下部环形凹槽为一端封闭一端开放的凹槽；

所述密封总成位于所述胶圈的下方的下部环形凹槽内，紧贴所述下部环形凹槽封闭端，且所述密封总成下方设有挡环，所述挡环套设在所述插管外，并与所述插管相螺接；所述挡环与所述密封装置之间设有压缩环；

所述插管的侧壁的外壁面上自下至下依次设有第一台阶、第二台阶和第三台阶，所述压缩环支撑在所述第一台阶上，所述挡环支撑在所述第二台阶上，所述下部丢手可与所述第三台阶相配合；

所述密封装置采用330℃温度下能够承受20MPa工作压差的材料制成；

所述变扣接头、所述插管短节、所述插管、所述挡环和所述工作筒均为耐腐蚀件。

2.根据权利要求1所述的插管封隔装置，其特征在于，

所述插管的侧壁的外壁面上设有环形凹槽，所述密封装置安装在所述环形凹槽内。

3.根据权利要求2所述的插管封隔装置，其特征在于，

所述密封装置包括密封总成和胶圈，所述环形凹槽设置有上下两个环形凹槽，所述胶圈和所述密封总成分别位于所述上下环形凹槽内。

4.根据权利要求1所述的插管封隔装置，其特征在于，

所述第一台阶和所述压缩环的一个上设有周向定位凸起，另一个上设有周向定位凹槽，所述周向定位凸起插入所述周向定位凹槽内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的插管封隔装置，其特征在于，

所述插管短节为内壁面上设有螺纹的螺纹短节，所述变扣接头和所述插管的外壁面上均设有螺纹，并与所述螺纹短节相螺接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的插管封隔装置，其特征在于，

所述工作筒的内壁面上设有可与所述下部丢手相螺接的螺纹。