CN109577888B - 油管连续注入装置、注入方法及一种不停泵换油管方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油管连续注入装置、注入方法及一种不停泵换油管方法。油管连续注入装置、注入方法及一种不停泵换油管方法，包括主体座及套接在主体座内的主体管；其中，主体座上设有井口连接端及注入管线连接端，主体座与井口连接；所述主体管为圆管；所述主体管两端设有用于连接油管的上接头及下接头，主体管上设有进液孔，主体管上套接有滑动启闭装置；所述滑动启闭装置包括滑套主体和滑套复位弹簧，滑套主体上设有滑套启闭档；所述主体座上设有与滑套启闭档对应设置的弹性钢圈；还包括中空的单向阀体，所述单向阀体一端与上接头连接，另一端与主体管连接；所述单向阀体内依次设有阀球及阀球复位弹簧。本发明保证洗井液的连续注入。

Description

油管连续注入装置、注入方法及一种不停泵换油管方法
技术领域
本发明涉及一种专用于大斜度油井洗井冲砂的不停泵换管柱连续注入装置、注入方法及一种不停泵换油管方法。
背景技术
从水平井被应用于低渗透油田开发以来，其井身结构特点和技术优势便使油井单井产量和油田采收率都上了一个新台阶，因此越来越受到人们重视和青睐，水平井数量也逐渐增多。由于水平井常采用大规模多段压裂开发，压裂砂返吐现象比较普遍，这会造成产液量降低，严重时造成砂埋油藏的问题，必须及时进行洗井和冲砂，以保证井底清洁，油井才能正常生产。在进行常规冲砂洗井时，需要进行接油管操作，接油管过程中需要停泵，但由于水平井特殊的井身结构限制，如果一旦停泵，悬浮砂很容易沉降，在大井斜段或水平井段形成砂桥，将油管卡住，若不能及时解卡会造成油井大修事故，严重时甚至致使油井报废，给油田带来巨大经济损失。虽然有连续油管技术能够避免接管柱的操作，但是由于其高昂的使用成本，使其在低渗透油田的推广受到限制，因此亟需一套设备和工艺来解决这一难题，为水平井开发油田提高有力的技术支持。
不停泵换管柱连续注入装置针对大斜度油井在进行常规冲砂洗井时，需要进行接油管操作，接油管过程中如何实现不停泵操作这一难题而设计，该套装置结构上设计了两套注入通道，采用单向注入阀并结合橡胶接触密封技术，实现在换油管的过程中不停泵连续洗井，而在下放管柱的过程中通过单向阀通道正常洗井，相比于其他技术，该套装置具有结构简单，材质性能可靠，密封可靠，功能设计合理，操作简单，价格低廉等特点。
发明内容
为解决大斜度油井在进行常规冲砂洗井时，需要进行接油管操作，接油管过程中如何实现不停泵操作，以避免悬浮砂沉积，在斜井段形成砂桥，而引起卡泵等事故这一难题，本发明提供了一种设计有双注入通道，采用单向注入阀并结合橡胶接触密封技术，实现在换油管的过程中不停泵连续洗井的油管连续注入装置。
本发明的技术方案在于：
一种油管连续注入装置，包括主体座及套接在主体座内的主体管；其中，主体座上设有井口连接端及注入管线连接端，主体座与井口连接；所述主体管为圆管；
所述主体管两端设有用于连接油管的上接头及下接头，主体管上设有进液孔，主体管上套接有滑动启闭装置；所述滑动启闭装置包括滑套主体和滑套复位弹簧，滑套主体上背离滑套复位弹簧的一端设有滑套启闭档；所述主体座上设有与滑套启闭档匹配设置、用于配合滑套启闭档启闭的弹性钢圈；
还包括中空的单向阀体，所述单向阀体一端与上接头连接，另一端与主体管连接；所述单向阀体内从上接头至下接头的方向上依次设有阀球及阀球复位弹簧，阀球复位弹簧一端与阀球接触，另一端与单向阀体固定连接。
所述主体座为四通圆管，其内壁沿油管的延伸方向处依次设有上密封胶体及下密封胶体，上密封胶体处设有卡槽，所述弹性钢圈位于卡槽内。
所述单向阀体一端通过阀座与上接头连接，另一端通过螺纹与主体管连接。
所述主体管和滑套主体外部设有密封橡胶，主体管和滑套主体之间通过密封钢圈密封；其中，密封橡胶包括上密封橡胶及下密封橡胶，密封钢圈包括上密封钢圈以及下密封钢圈。
一种油管连续注入方法，采用如上所述油管连续注入装置，该方法如下：
主体座通过井口连接端与井口连接，通过注入管线连接端连接注入管线；上接头连接有上部油管，下接头连接有下部油管；上部油管连接有注入管线，下部油管通过主体座下放井内；
主管体初始下行阶段，阀球受到阀球复位弹簧的作用力，阀球与阀座之间接触密封；当洗井液通过上部油管的内置通道注入时，洗井液的压力大于阀球复位弹簧弹力时顶开阀球，使阀球复位弹簧发生弹性形变，单向阀开启，洗井液依次经单向阀体及主管体进入下部油管，进而实现冲砂洗井作业；此时，滑动启闭装置处于关闭状态，进液孔密封在滑套主体内；
主体管继续下行，滑套启闭档下行到弹性钢圈位置时，弹性钢圈触发滑套主体开启滑动启闭装置，滑套主体相对主体管向上运动，露出进液孔，形成洗井通道，滑套复位弹簧受力发生弹性形变；此时停止上部油管通入洗井液，阀球受阀球复位弹簧弹力作用，与阀座接触密封；此时洗井液通过注入管线连接端、进液孔及下部油管流入井内，继续洗井循环；
主体管继续下行，当滑套启闭档滑过主体座上的弹性线圈，滑套主体受滑套复位弹簧弹力作用复位，进液孔关闭，注入液流换从单向阀体进入继续冲砂洗井循环，重复上面操作，即可实现不停泵换油管作业。
一种不停泵换油管方法，采用如上所述油管连续注入装置，该方法如下：
主体座通过井口连接端与井口连接，通过注入管线连接端连接注入管线；上接头连接有上部油管，下接头连接有下部油管；上部油管连接有注入管线，下部油管通过主体座下放井内；
主管体初始下行阶段，阀球受到阀球复位弹簧的作用力，阀球与阀座之间接触密封；当洗井液通过上部油管的内置通道注入时，洗井液的压力大于阀球复位弹簧弹力时顶开阀球，使阀球复位弹簧发生弹性形变，单向阀开启，洗井液依次经单向阀体及主管体进入下部油管，进而实现冲砂洗井作业；此时，滑动启闭装置处于关闭状态，进液孔密封在滑套主体内；
主体管继续下行，滑套启闭档下行到弹性钢圈位置时，弹性钢圈触发滑套主体开启滑动启闭装置，滑套主体相对主体管向上运动，露出进液孔，形成洗井通道，滑套复位弹簧受力发生弹性形变；此时停止上部油管通入洗井液，阀球受阀球复位弹簧弹力作用，与阀座接触密封；此时洗井液通过注入管线连接端、进液孔及下部油管流入井内，继续洗井循环，此时更换上部油管。
本发明的技术效果在于：
本发明提供2个注液通道；一方面，主体管刚开始下放时，洗井液通过上部油管注入；另一方面，当主体管下放至滑动启闭档与弹性钢圈接触时，关闭上部油管的洗井液注入，同时洗井液通过主体座上连接的注入管线，从进液孔注入；两个注入通道同时转换，且使用一套注入系统，保证洗井液的连续注入；另一方面，在大斜度油井洗井过程中，使用常规油管实现不停泵接换油管操作，降低作业难度，大大减少作业成本。解决了大斜度油井在洗井过程中由于停泵接换油管，悬浮砂粒沉降形成砂桥，堵塞环空，油管下行遇阻，造成修井事故的问题。
附图说明
图1为本发明主管体的1/4剖视图。
图2为本发明主体座的1/4剖视图。
附图标记：1-下接头、2-主管体、3-下密封橡胶、4-滑套启闭档、5-下密封钢圈、6-滑套主体、7-进液孔、8-上密封橡胶、9-上密封钢圈、10-滑套复位弹簧、11-单向阀体、12-阀球复位弹簧、13-阀球、14-阀座、15-上接头、16-井口连接端、17-主体座、18-下密封胶体、19-注入管线连接端、20-弹性钢圈、21-上密封胶体。
具体实施方式
实施例1
一种油管连续注入装置，包括主体座17及套接在主体座17内的主管体2；其中，主体座17上设有井口连接端16及注入管线连接端17，主体座17与井口连接；所述主管体2为圆管；所述主管体2两端设有用于连接油管的上接头15及下接头1，主管体2上设有进液孔7，主管体2上套接有滑动启闭装置；所述滑动启闭装置包括滑套主体6和滑套复位弹簧10，滑套主体上背离滑套复位弹簧10的一端设有滑套启闭档；所述主体座上设有与滑套启闭档匹配设置、用于配合滑套启闭档启闭的弹性钢圈；还包括中空的单向阀体11，所述单向阀体11一端与上接头15连接，另一端与主管体2连接；所述单向阀体11内从上接头至下接头的方向上依次设有阀球13及阀球复位弹12，阀球复位弹簧12一端与阀球13接触，另一端与单向阀体固定连接。所述主体座17为四通圆管，其内壁沿油管的延伸方向处依次设有上密封胶体21及下密封胶体18，上密封胶体21处设有卡槽，弹性钢圈20位于卡槽内。所述单向阀体11一端通过阀座14与上接头15连接，另一端通过螺纹与主管体2连接。所述主管体2和滑套主体6外部设有密封橡胶，主管体2和滑套主体之间通过密封钢圈密封；其中，密封橡胶包括上密封橡胶8及下密封橡胶3，密封钢圈包括上密封钢圈9以及下密封钢圈5。
实施例2
一种油管连续注入方法，采用如上所述油管连续注入装置，该方法如下：
主体座17通过井口连接端16与井口连接，通过注入管线连接端17连接注入管线；上接头15连接有上部油管，下接头1连接有下部油管；上部油管连接有注入管线，下部油管通过主体座17下放井内；
主管体2初始下行阶段，阀球11受到阀球复位弹簧12的作用力，阀球13与阀座14之间接触密封；当洗井液通过上部油管的内置通道注入时，洗井液的压力大于阀球复位弹簧12弹力时顶开阀球13，使阀球复位弹簧12发生弹性形变，单向阀开启，洗井液依次经单向阀体11及主管体2进入下部油管，进而实现冲砂洗井作业；此时，滑动启闭装置处于关闭状态，进液孔7密封在滑套主体6内；滑套主体6与主管体2间靠上密封钢圈9以及下密封钢圈5实现密封。
主管体2继续下行，滑套启闭档4下行到弹性钢圈18位置时，弹性钢圈20触发滑套主体6开启滑动启闭装置，滑套主体6相对主管体2向上运动，露出进液孔7，形成洗井通道，滑套复位弹簧10受力发生弹性形变；此时停止上部油管通入洗井液，阀球13受阀球复位弹簧12弹力作用，与阀座14接触密封，单向阀体11关闭；此时洗井液通过注入管线连接端19、进液孔7及下部油管流入井内，继续洗井循环；
主管体2继续下行，当滑套启闭档4滑过主体座17上的弹性线圈，滑套主体6受滑套复位弹簧10弹力作用复位，进液孔7关闭，注入液流换从单向阀体11进入继续冲砂洗井循环，重复上面操作，即可实现油管连续注入操作。
实施例3
一种不停泵换油管方法，采用如上所述油管连续注入装置，该方法如下：
主体座17通过井口连接端16与井口连接，通过注入管线连接端17连接注入管线；上接头15连接有上部油管，下接头1连接有下部油管；上部油管连接有注入管线，下部油管通过主体座17下放井内；
主管体2初始下行阶段，阀球13受到阀球复位弹簧12的作用力，阀球13与阀座14之间接触密封；当洗井液通过上部油管的内置通道注入时，洗井液的压力大于阀球复位弹簧12弹力时顶开阀球13，使阀球复位弹簧12发生弹性形变，单向阀开启，洗井液依次经单向阀体11及主管体2进入下部油管，进而实现冲砂洗井作业；此时，滑动启闭装置处于关闭状态，进液孔7密封在滑套主体6内；
主管体2继续下行，滑套启闭档4下行到弹性钢圈18位置时，弹性钢圈20触发滑套主体6开启滑动启闭装置，滑套主体6相对主管体2向上运动，露出进液孔6，形成洗井通道，滑套复位弹簧10受力发生弹性形变；此时停止上部油管通入洗井液，阀球13受阀球复位弹簧12弹力作用，与阀座14接触密封；此时洗井液通过注入管线连接端19、进液孔7及下部油管流入井内，继续洗井循环，此时更换上部油管，即可实现不停泵更换油管。

Claims (2)

1.一种油管连续注入方法，其特征在于：
采用一种油管连续注入装置，包括主体座（17）及套接在主体座（17）内的主体管（2）；其中，主体座（17）上设有井口连接端（16）及注入管线连接端（19），主体座（17）与井口连接；所述主体管（2）为圆管；
所述主体管（2）两端设有用于连接油管的上接头（15）及下接头（1），主体管（2）上设有进液孔（7），主体管（2）上套接有滑动启闭装置；所述滑动启闭装置包括滑套主体（6）和滑套复位弹簧（10），滑套主体（6）上背离滑套复位弹簧（10）的一端设有滑套启闭档（4）；所述主体座（17）上设有与滑套启闭档（4）匹配设置、用于配合滑套启闭档（4）启闭的弹性钢圈（20）；
还包括中空的单向阀体（11），所述单向阀体（11）一端与上接头（15）连接，另一端与主体管（2）连接；所述单向阀体（11）内从上接头至下接头的方向上依次设有阀球（13）及阀球复位弹簧（12），阀球复位弹簧（12）一端与阀球（13）接触，另一端与单向阀体固定连接；
所述主体座（17）为四通圆管，其内壁沿油管的延伸方向处依次设有上密封胶体（21）及下密封胶体（18），上密封胶体（21）处设有卡槽，所述弹性钢圈（20）位于卡槽内；
所述单向阀体（11）一端通过阀座（14）与上接头（15）连接，另一端通过螺纹与主体管（2）连接；
所述主体管（2）和滑套主体（6）外部设有密封橡胶，主体管（2）和滑套主体（6）之间通过密封钢圈密封；其中，密封橡胶包括上密封橡胶（8）及下密封橡胶（3），密封钢圈包括上密封钢圈（9）以及下密封钢圈（5）；
所述油管连续注入方法如下：
主体座（17）通过井口连接端（16）与井口连接，通过注入管线连接端（19）连接注入管线；
上接头（15）连接有上部油管，下接头（1）连接有下部油管；上部油管连接有注入管线，下部油管通过主体座（17）下放井内；
主管体（2）初始下行阶段，阀球（11）受到阀球复位弹簧（12）的作用力，阀球（13）与阀座（14）之间接触密封；当洗井液通过上部油管的内置通道注入时，洗井液的压力大于阀球复位弹簧（12）弹力时顶开阀球（13），使阀球复位弹簧（12）发生弹性形变，单向阀开启，洗井液依次经单向阀体（11）及主管体（2）进入下部油管，进而实现冲砂洗井作业；此时，滑动启闭装置处于关闭状态，进液孔（7）密封在滑套主体（6）内；
主体管（2）继续下行，滑套启闭档（4）下行到弹性钢圈（20）位置时，弹性钢圈（20）触发滑套主体（6）开启滑动启闭装置，滑套主体（6）相对主体管（2）向上运动，露出进液孔（7），形成洗井通道，滑套复位弹簧（10）受力发生弹性形变；此时停止上部油管通入洗井液，阀球（13）受阀球复位弹簧（12）弹力作用，与阀座（14）接触密封；此时洗井液通过注入管线连接端（19）、进液孔（7）及下部油管流入井内，继续洗井循环；
主体管（2）继续下行，当滑套启闭档（4）滑过主体座（17）上的弹性线圈，滑套主体（6）受滑套复位弹簧（10）弹力作用复位，进液孔（7）关闭，注入液流换从单向阀体（11）进入继续冲砂洗井循环，重复上面操作，即可实现不停泵换油管作业。
2.一种不停泵换油管方法，其特征在于：
采用一种油管连续注入装置，包括主体座（17）及套接在主体座（17）内的主体管（2）；其中，主体座（17）上设有井口连接端（16）及注入管线连接端（19），主体座（17）与井口连接；所述主体管（2）为圆管；
所述主体管（2）两端设有用于连接油管的上接头（15）及下接头（1），主体管（2）上设有进液孔（7），主体管（2）上套接有滑动启闭装置；所述滑动启闭装置包括滑套主体（6）和滑套复位弹簧（10），滑套主体（6）上背离滑套复位弹簧（10）的一端设有滑套启闭档（4）；所述主体座（17）上设有与滑套启闭档（4）匹配设置、用于配合滑套启闭档（4）启闭的弹性钢圈（20）；
还包括中空的单向阀体（11），所述单向阀体（11）一端与上接头（15）连接，另一端与主体管（2）连接；所述单向阀体（11）内从上接头至下接头的方向上依次设有阀球（13）及阀球复位弹簧（12），阀球复位弹簧（12）一端与阀球（13）接触，另一端与单向阀体固定连接；
所述主体座（17）为四通圆管，其内壁沿油管的延伸方向处依次设有上密封胶体（21）及下密封胶体（18），上密封胶体（21）处设有卡槽，所述弹性钢圈（20）位于卡槽内；
所述单向阀体（11）一端通过阀座（14）与上接头（15）连接，另一端通过螺纹与主体管（2）连接；
所述主体管（2）和滑套主体（6）外部设有密封橡胶，主体管（2）和滑套主体（6）之间通过密封钢圈密封；其中，密封橡胶包括上密封橡胶（8）及下密封橡胶（3），密封钢圈包括上密封钢圈（9）以及下密封钢圈（5）；
所述不停泵换油管方法如下：
主体座（17）通过井口连接端（16）与井口连接，通过注入管线连接端（19）连接注入管线；
上接头（15）连接有上部油管，下接头（1）连接有下部油管；上部油管连接有注入管线，下部油管通过主体座（17）下放井内；
主管体（2）初始下行阶段，阀球（13）受到阀球复位弹簧（12）的作用力，阀球（13）与阀座（14）之间接触密封；当洗井液通过上部油管的内置通道注入时，洗井液的压力大于阀球复位弹簧（12）弹力时顶开阀球（13），使阀球复位弹簧（12）发生弹性形变，单向阀开启，洗井液依次经单向阀体（11）及主管体（2）进入下部油管，进而实现冲砂洗井作业；此时，滑动启闭装置处于关闭状态，进液孔（7）密封在滑套主体（6）内；
主体管（2）继续下行，滑套启闭档（4）下行到弹性钢圈（20）位置时，弹性钢圈（20）触发滑套主体（6）开启滑动启闭装置，滑套主体（6）相对主体管（2）向上运动，露出进液孔（7），形成洗井通道，滑套复位弹簧（10）受力发生弹性形变；此时停止上部油管通入洗井液，阀球（11）受阀球复位弹簧（12）弹力作用，与阀座（14）接触密封；此时洗井液通过注入管线连接端（19）、进液孔（7）及下部油管流入井内，继续洗井循环，此时更换上部油管。
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