CN105625969A

CN105625969A - 连续冲砂转换工具

Info

Publication number: CN105625969A
Application number: CN201410591540.1A
Authority: CN
Inventors: 王效雷; 王辉; 郭祥元; 王树社; 郭建立; 伦恒启; 翟省杰; 王天义; 郭卫东
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shengli Oilfield Co Gudao Oil Extraction Plant
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shengli Oilfield Co Gudao Oil Extraction Plant
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-06-01

Abstract

本发明公开了连续冲砂转换工具，包括相互连接的井口三通密封总成、油管换向接头总成、地面三通换向阀总成，所述井口三通密封总成具有上口、下口、旁通口，所述地面三通换向阀总成具有左口、右口、侧通口，油管换向接头总成一端与井口三通密封总成的上口连接，另一端则通过管道连接至地面三通换向阀总成的侧通口，所述井口三通密封总成的旁通口通过管道连接至地面三通换向阀总成的左口。本发明实现冲砂液通道即时转换，实现不停泵连续冲砂作业。

Description

连续冲砂转换工具

技术领域

本发明涉及修井行业水平漏失井冲砂施工设备，具体地说是连续冲砂转换工具。

背景技术

水平井冲砂漏失问题始终困扰着作业现场，导致实际冲砂深度与设计冲砂深度相差较大。孤岛采油厂年施工水平井(大斜度井)500口左右，水平井段平均长度为110m，现场实际平均冲砂深度仅为53m，冲砂到位率只能达到49％。受冲砂不连续及静液柱压力低漏失影响，单井冲砂时平均耗时7.5h，单井漏失量平均达到75m3。从冲砂深度分析，冲砂到位率越低，水平井段裸露越短，生产周期越短。对产液量和产油量影响越大，日产液量影响平均在26t，日产油量影响平均在1.8t。因此，水平井的生产很大程度上受到冲砂深度制约，急需研制一种连续冲砂装置来改变目前水平井生产现状，提高冲砂到位率，从而恢复水平井产油能力。

目前现状：油层冲开后由于漏失严重现场不得不终止冲砂，虽然采用了联泵冲砂，但由于倒换单根间隔时间长，循环中断，冲砂到位仍然较低，致使部分油层仍然砂埋；大量冲砂液漏失，增加了完井后的排水期，同时引起“五敏效应”加剧了地层污染；由于油层裸露长度不足，使部分油层的产油潜能得不到发挥，生产周期缩短，造成维护作业费用增加。

发明内容

本发明的目的在于提供连续冲砂转换工具，实现冲砂液通道即时转换，实现不停泵连续冲砂作业。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，连续冲砂转换工具，包括相互连接的井口三通密封总成、油管换向接头总成、地面三通换向阀总成，所述井口三通密封总成具有上口、下口、旁通口，所述地面三通换向阀总成具有左口、右口、侧通口，所述油管换向接头总成一端与井口三通密封总成的上口连接，另一端则通过管道连接至地面三通换向阀总成的侧通口，所述井口三通密封总成的旁通口通过管道连接至地面三通换向阀总成的左口。

所述井口三通密封总成通过下口与防喷器连接，所述地面三通换向阀总成通过右口连接至循环池，所述上口、油管换向接头总成、侧通口、右口、循环池构成上部循环通道，所述旁通口、左口、右口、循环池构成旁支循环通道。

所述井口三通密封总成主要为井口三通，所述井口三通上端设置自封压盖，井口三通内部设置双向高压密封胶芯，使内部形成密闭腔室，所述油管换向接头总成能够全部进入井口三通密封总成内部。

所述油管换向接头总成包括接箍、外管、定位销、外管旁通、顶部阀芯、阀芯上旁通、定位槽、密封键槽、密封圈、下旁通、弹簧、开关控阀、连接螺纹上卸扣，所述外管上端通过接箍连接开关控阀，开关控阀内部设置连接螺纹上卸扣，外管内部空套有顶部阀芯，顶部阀芯上端与开关控阀连接，所述顶部阀芯上分别开设阀芯上旁通和下旁通，所述阀芯上旁通和下旁通之间位置的顶部阀芯外壁还开设定位槽和密封键槽，对应定位槽位置的外管上设置定位销，外管上还，开设外管旁通，所述顶部阀芯的底部与外管的底部内圆环台之间设置弹簧。

所述地面三通换向阀总成主要由单流阀和地面三通组成，所述单流阀连接在侧通口外并且通过管道连接油管换向接头总成。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明连续冲砂工具使用时，混砂液沿套管闸门进入油套环空，经笔尖、冲砂管、油管转换总成、水龙带直接返回循环池。冲完一根后，无需停泵，卸开井口顶阀的同时，螺纹控制的上部循环通道关闭，同时打开另一条循环通道，实现冲砂液通道即时转换，冲砂液从井口密封三通旁通口返到地面沉砂池。继续连接下一根冲砂管，依靠螺纹控制顶阀实现液流通道又一次转换，依次循环直至冲砂结束，实现不停泵连续冲砂作业。

附图说明

图1为本发明的连续冲砂转换工具的整体结构示意图；

图2为井口三通密封总成的结构示意图；

图3为油管换向接头总成的结构示意图；

图4为三通换向阀总成结构图。

图中：1、井口三通密封总成；2、油管换向接头总成；3、三通换向阀总成；

101、井口三通；102、自封压盖；103、上口；104、下口；105、旁通口；

301、接箍；302、外管；303、定位销；304、外管旁通；305、顶部阀芯；306、阀芯上旁通；307、定位槽；308、密封键槽；309、密封圈；310、下旁通；311、弹簧；312、开关控阀；313、连接螺纹上卸扣；

401、地面三通；402、单流阀。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

如图1-3所示，连续冲砂转换工具，本发明由三大部分组成：

1、井口三通密封总成部分：井口三通壳体，高度为330mm，两端法兰376mm，通径177.8mm，旁通口通径为62mm。上下采用自封胶芯双向密封，使壳体内部形成高压密闭液流通道，实现液流在井口的即时转换。

2、油管换向接头总成部分：外管外径73mm、内经62mm。长度800mm，上端蝶型阀套；内管外径61.5mm，内经50mm，长度600mm，阀芯泄液孔15mm×3×3均布。上端蝶形阀芯，阀芯顶端泄液孔10×3×2均布，上下⊥3×3×4密封键槽，中段⊥3×12×80mm定位键。顶端顶针开关与由壬顶针配合；内置65Mn两端磨平22圈弹簧；其作用是通过螺纹上卸扣控制液流通道的转换开关。

3、地面三通换向阀总成：单流阀和高压三通外径为89.5mm，内经62mm。其作用是实现地面液流通道即时转换，防止混砂液回流。

将井口三通密封总成1安装在防喷器上方，用12条M12螺栓连接紧固(胶芯内置)。上部压盖用4条M12螺栓紧固胶芯。使内部形成密闭腔室，实现正常反冲砂时的井口密封和循环；更换冲砂单根时，保持油管换向接头总成2全部进入井口三通密封总成1内部，确保液流通道转换后在高压下的上下密封。

油管换向接头总成2主要由油管换向接头和顶针组成。油管换向接头包括接箍、外管、内阀芯和弹簧。其作用是内阀芯在外管内上下移动，实现油管内液流通道即时转换。顶针分为阀芯顶针和由壬顶针，其作用是依靠螺纹进退来控制开关的大小，整体控制油管内部通道。所述接箍301、外管302、定位销303、外管旁通304与顶部阀芯305、阀芯上旁通306、定位槽307、密封键槽308、密封圈309、下旁通310、弹簧311、开关控阀312、连接螺纹上卸扣313装配成转换工具。所述外管上端通过接箍连接开关控阀，开关控阀内部设置连接螺纹上卸扣，外管内部空套有顶部阀芯，顶部阀芯上端与开关控阀连接，所述顶部阀芯上分别开设阀芯上旁通和下旁通，所述阀芯上旁通和下旁通之间位置的顶部阀芯外壁还开设定位槽和密封键槽，对应定位槽位置的外管上设置定位销，外管上还，开设外管旁通，所述顶部阀芯的底部与外管的底部内圆环台之间设置弹簧。连接在需冲砂油管的顶端下入井内、定位于井口三通密封总成内。此时，阀芯上旁通处于关闭状态，液流沿外管旁通、下旁通流动。所述开关控阀连接在需冲砂油管的底端。更换单根时，开关控阀顶针与顶部阀芯接触，随着连接螺纹上卸扣的上扣，推动顶部阀芯、阀芯上旁通、定位槽、密封键槽、密封圈、下旁通，压缩弹簧下行，外管旁通、下旁通关闭。阀芯上旁通同步打开换向，液流经阀芯上旁通向下流动，完成液流转换过程。逐根加深冲砂管柱实现不停泵连续冲砂。

当需要更换冲砂单根时，油管换向接头总成2全部进入井口三通密封总成1内部，卸开螺纹控制的油壬顶针，阀芯(内管)在弹簧的作用下关闭上部的循环通道(碟型阀)，此时，阀芯上行至上死点内、外管转换通道重叠，冲砂液沿转换通道进入井口三通密封总成1，再经旁通口返回循环池。单根倒换结束。

三通换向阀总成3主要由单流阀402和地面三通401组成。其作用是保证混砂液不会回流。

组合使用时，混砂液沿套管闸门进入油套环空，经笔尖、冲砂管、油管换向接头总成、水龙带直接返回循环池。冲完一根后，无需停泵，卸开井口顶阀的同时，上部循环通道关闭，同时打开侧循环通道，实现冲砂液通道即时转换，冲砂液从井口密封三通旁通口返到地面沉砂池。继续连接下一根冲砂管，依靠螺纹控制顶阀实现液流通道又一次转换，依次循环直至冲砂结束，实现不停泵连续冲砂作业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims

1.连续冲砂转换工具，其特征在于，包括相互连接的井口三通密封总成、油管换向接头总成、地面三通换向阀总成，所述井口三通密封总成具有上口、下口、旁通口，所述地面三通换向阀总成具有左口、右口、侧通口，所述油管换向接头总成一端与井口三通密封总成的上口连接，另一端则通过管道连接至地面三通换向阀总成的侧通口，所述井口三通密封总成的旁通口通过管道连接至地面三通换向阀总成的左口。

2.根据权利要求1所述的连续冲砂转换工具，其特征在于，所述井口三通密封总成通过下口与防喷器连接，所述地面三通换向阀总成通过右口连接至循环池，所述上口、油管换向接头总成、侧通口、右口、循环池构成上部循环通道，所述旁通口、左口、右口、循环池构成旁支循环通道。

3.根据权利要求1所述的连续冲砂转换工具，其特征在于，所述井口三通密封总成主要为井口三通，所述井口三通上端设置自封压盖，井口三通内部设置双向高压密封胶芯，使内部形成密闭腔室，所述油管换向接头总成能够全部进入井口三通密封总成内部。

4.根据权利要求1所述的连续冲砂转换工具，其特征在于，所述油管换向接头总成包括接箍、外管、定位销、外管旁通、顶部阀芯、阀芯上旁通、定位槽、密封键槽、密封圈、下旁通、弹簧、开关控阀、连接螺纹上卸扣，所述外管上端通过接箍连接开关控阀，开关控阀内部设置连接螺纹上卸扣，外管内部空套有顶部阀芯，顶部阀芯上端与开关控阀连接，所述顶部阀芯上分别开设阀芯上旁通和下旁通，所述阀芯上旁通和下旁通之间位置的顶部阀芯外壁还开设定位槽和密封键槽，对应定位槽位置的外管上设置定位销，外管上还，开设外管旁通，所述顶部阀芯的底部与外管的底部内圆环台之间设置弹簧。

5.根据权利要求1所述的连续冲砂转换工具，其特征在于，所述地面三通换向阀总成主要由单流阀和地面三通组成，所述单流阀连接在侧通口外并且通过管道连接油管换向接头总成。