CN106150455A - 坐落式安全控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油田注水装置,具体说涉及一种同心双管注水井中安全控制装置。本发明的坐落式安全控制装置包含内管安全阀和坐落装置,内管安全阀包含自上往下依次连接的上接头、密封体、支撑套、板簧总成及下接头。与原有设计中内管的载荷全部施加在外管上不同,本发明的坐落式内管安全装置,将内管与外管的载荷独立出来,有效减轻了外管的载荷,保障了外管的使用寿命。同时该工具结构简单,密封可靠,安全稳定性高,将会为油田双管注水井的安全长效生产提供重大的科技支撑。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田注水装置,具体说涉及一种同心双管注水井中安全控制装置。
背景技术
目前海上注水井采用的注水工艺为空心式分层注水技术,采用同心测调一体化技术对注水井进行在线测调。由于受井斜限制、井底压力大、温度高等条件的约束,大大影响了测调成功率,制约了海上精细化注水的迫切需求。
同心双管管柱由内外两层管柱组成,用来实现对两层地层的分别注水。因此,双管注水比较适合于在海上油田应用。同心双管注水工艺已经在海上油田得到了有效的实施。在施工过程中,为保障注水井的井控安全,目前广泛使用的安全阀结构复杂、成本高,并将内管的载荷几乎全部加在外管上,增加了外管的载荷,也增加了外管失效情况的发生;此外,目前常用的安全阀与内管通过密封插头式连接,在实际注水过程中,经常造成插封不到位,操作繁琐,注水时效性差等问题,导致安全控制的可靠性和稳定性大大降低。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述技术问题,本发明提出了一种坐落式安全控制装置。本发明的安全控制装置结构简单、操作方便,通过该安全控制装置不仅将外管的载荷大大降低,避免内外管受力不均衡导致外管提前失效情况的发生,也提高了安全控制的可靠性和稳定性。
为解决上述技术问题,本发明的坐落式安全控制装置包含内管安全阀和坐落装置,所述的内管安全阀包含自上往下依次连接的上接头、密封体、支撑套、板簧总成及下接头,该内管安全阀形成的中空内腔中设置有中空的活塞,所述的活塞上部与密封体内腔密封贴合,该活塞下部与板簧总成内腔密封贴合,所述的板簧总成底端设置有阻挡活塞向下移动的阻挡装置,所述的密封体上设置有液压通道A;所述的坐落装置上设置有液压管线接口及液压通道A’;安装后,液压通道A与液压通道A’正好连通,形成一条贯通的液压流体通道。
所述的阻挡装置可以由板簧、连接销及闸板连接而成。
作为本发明的一种改进,所述的上接头上设置有凸起,所述坐落装置的内腔设置有与上接头的凸起相配合的台阶。
所述的坐落装置优选为中空圆筒状,该坐落装置上设置有轴向通孔。所述轴向通孔呈对称分布。
所述的密封体上下两端通过密封材料分别与上接头、支撑套密封连接。
所述的活塞上还设置有弹性部件。所述弹性部件优选为弹簧及弹簧环。
所述活塞通过胶圈与密封体内腔密封接触。
作为本发明的另一种改进,所述上接头的上端与内管通过螺纹连接。
与现有技术相比,本发明的优点在于,通过内管安全阀与坐落装置独立的坐落式设计,将内管与外管的载荷独立出来,降低了外管的载荷,减少了外管失效情况的发生,提高外管的使用寿命。又由于坐落装置中设置有轴向通孔,实现对外管的注水,在安全阀内部只设置一个活塞,对内管注水进行控制,采用这样的设计,控制装置结构更加简单,操作便捷,降低了成本,也保证了双管注水的有效性。另外,由于安全阀单独与内管的螺纹式密封连接,摒弃了原来的密封插头的胶圈密封,有效提高了注水效果以及安全控制的可靠性及稳定性。
附图说明
图1是坐落式安全控制装置装配示意图。
图2是内管安全阀结构示意图。
图3是坐落装置结构示意图。
图4是图3所示坐落装置沿A-A线的剖面图。
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所示,坐落式安全控制装置包含内管安全阀和坐落装置,图2中所示的内管安全阀包含自上往下依次连接的上接头1、密封体3、支撑套8、板簧总成10及下接头14,各部件之间均通过螺纹连接。在内管安全阀形成的中空内腔中设置有中空的活塞6,活塞6上部与密封体3的内腔密封贴合,活塞6下部与板簧总成10内腔密封贴合,在板簧总成10底端设置有阻挡活塞向下移动的阻挡装置,该阻挡装置可以由板簧11、连接销12及闸板13连接而成,也可以由弹簧、铰链及隔板等组成;在密封体3上设置有液压通道A4,坐落装置上设置有与液压通道A4相配合的液压管线接口16及液压通道A’15。现场安装后,使得液压通道A4与液压通道A’15正好相连通,形成相互连通的液压流体通道。密封体3上下两端通过密封材料分别与上接头1、支撑套8密封连接,在图1所示的1个实施例中,密封体3上部从上往下依次安装垫片、密封盘根,密封体3下部从上往下同样依次安装垫片、密封盘根,以提高部件之间的密封性。活塞6上还均匀分布有弹性部件,弹性部件优选为弹簧7及弹簧环9。同时,在活塞6设置有胶圈5,以保证活塞6与密封体3内腔密封接触。
图3所示坐落装置的内腔设置有与上接头1的凸起2相配合的台阶18。安装后,上接头1的凸起2正好坐落在坐落装置内部的台阶18上。坐落装置优选为中空圆筒状,该坐落装置上设置有轴向通孔17。轴向通孔17呈对称分布,在图3所示的一个实施例中,轴向通孔17的数量为6个。
现场应用时,外管底部连接注水工具,外管上部连接所述的坐落装置,液控管线从坐落装置的管线接口16连接到地面上实现对内管安全阀的控制。外管下到位之后,再下内管。内管底部连接注水工具,内管上部连接内管安全阀,在下入过程中,当接近下入深度时,减慢下放速度,当内管突然有碰压显示时,说明此时内管安全阀的凸起2刚好与坐落装置的台阶18相接触,表明坐落成功,停止下放内管;此时,液压通道A4与液压通道A’15正好连通,形成一条贯通的液压流体通道。之后,安装井口,实现正常注水。在正常注水过程中,由坐落装置上的管线接口16连接液控管线打压,液压油通过液压流体通道进入密封体3内腔,当压力达到一定数值后,推动活塞6下移,活塞6打开闸板13,内管注水通道打通,从而实现内管注水;外管则通过设置在坐落装置上的轴向通孔17实现对外管注水。当出现紧急状况或其他原因需要停止注水时,液控管线泄压,在弹簧7、弹簧环9的共同作用下,活塞6上移,闸板13在板簧11、连接销12的作用下向上移动,封堵活塞6的环空,注水通道关闭,内管停止注水,从而起到对内管以及环形空间的安全控制作用。与原有设计中内管的载荷全部施加在外管上不同,本发明的坐落式内管安全装置,将内管与外管的载荷独立出来,有效减轻了外管的载荷,保障了外管的使用寿命。同时该工具结构简单,密封可靠,安全稳定性高,将会为油田双管注水井的安全长效生产提供重大的科技支撑。
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 (10)
1.坐落式安全控制装置,其特征在于:该控制装置包含内管安全阀和坐落装置,所述的内管安全阀包含自上往下依次连接的上接头、密封体、支撑套、板簧总成及下接头,该内管安全阀形成的中空内腔中设置有中空的活塞,所述的活塞上部与密封体内腔密封贴合,活塞6下部与板簧总成10内腔密封贴合,所述的板簧总成底端设置有阻挡活塞向下移动的阻挡装置;所述的密封体上设置有液压通道A;所述的坐落装置上设置有液压管线接口及液压通道A’,安装后,液压通道A与液压通道A’正好连通,形成一条贯通的液压流体通道。
2.如权利要求1所述的坐落式安全控制装置,其特征在于:所述的阻挡装置由板簧、连接销及闸板连接而成。
3.如权利要求1或2所述的坐落式安全控制装置,其特征在于:所述的上接头设置有凸起,所述坐落装置的内腔设置有与上接头的凸起相配合的台阶。
4.如权利要求3所述的坐落式安全控制装置,其特征在于:所述的坐落装置为中空圆筒状,该坐落装置设置有轴向通孔。
5.如权利要求4所述的坐落式安全控制装置,其特征在于:所述轴向通孔呈对称分布。
6.如权利要求4所述的坐落式安全控制装置,其特征在于:所述的密封体上下两端通过密封材料分别与上接头、支撑套密封连接。
7.如权利要求4所述的坐落式安全控制装置,其特征在于:所述的活塞上还设置有弹性部件。
8.如权利要求7所述的坐落式安全控制装置,其特征在于:所述弹性部件为弹簧及弹簧环。
9.如权利要求1所述的坐落式安全控制装置,其特征在于:所述活塞通过胶圈与密封体内腔密封接触。
10.如权利要求1、2或3所述的坐落式安全控制装置,其特征在于:所述上接头的上端与内管通过螺纹连接。
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