CN110566153B - 可双向开启储层保护装置 - Google Patents

可双向开启储层保护装置 Download PDF

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Abstract

一种可双向开启储层保护装置，包括：上体；连接体，一端连接所述上体；密封上体，一端连接所述连接体的另一端；下体，一端连接所述密封上体的另一端；护套，设置在所述密封上体的外侧，所述护套为可溶材料；单流短节，设置在所述密封上体内；下密封杆，设置在所述下体内。与现有技术相比，本申请所提供的可双向开启储层保护装置，通过工具与封隔器配合使用，封隔井筒后既可以避免洗井液进入地层产生污染，同时又能保证在需要向封隔段以下层段注入药剂时液流通道能够导通。

Description

可双向开启储层保护装置
技术领域
本申请涉及石油钻井领域，具体而言，涉及一种可双向开启储层保护装置。
背景技术
在油井生产中，为避免因管柱长期不洗井管柱污物过多导致管柱卡死或起管柱中带出污物过多污染环境，动管柱作前业或每隔一段生产周期，都需对生产洗井作业。
洗井作业中洗井液在管柱与套管环空间循环，若不采取措施，洗井液会经管柱进入地层，污染油层，长此以往，将导致油田储层开发率降低，严重影响油田经济效益。所以生产井在洗井时要防止洗井液进入地层。
同时，在油井生产过程中，会采取一些措施作业，用来提高油田采收率，提高油井产量，如防膨、酸化作业等，此种作业要将化学药剂注入油井中。
为了同时满足油井既要阻止洗井液进入地层，又能将化学药剂注入地层的两种需要，研制了储层保护装置。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种可双向开启储层保护装置，包括：上体；连接体，一端连接所述上体；密封上体，一端连接所述连接体的另一端；下体，一端连接所述密封上体的另一端；护套，设置在所述密封上体的外侧，所述护套为可溶材料；单流短节，设置在所述密封上体内；下密封杆，设置在所述下体内；其中，所述连接体的中部有四至少一个周向布置的第一孔，用于提供注入液流通道；所述单流短节的内部为不贯穿通孔，左侧不贯通，右端面为光滑表面，与所述下密封杆左侧光滑球面配合形成金属密封，所述单流短节的左端外表面开有圆孔与内部不贯穿通孔连通，所述单流短节上半部外径大于下半部外径，所述单流短节外表面圆孔与所述上密封体外表面圆孔同心；所述下密封杆内部为不贯穿通孔，左侧不贯穿，左端面为光滑球形表面，与所述单流短节右端光滑表面形成密封，所述下密封杆左端外表面为至少一个通孔，所述通孔与内部不贯穿通孔连通。
可选地，所述可双向开启储层保护装置还包括：上体弹簧；及上体密封杆；所述连接体的左侧内部有一条不贯穿内孔，所述上体弹簧及所述上体密封杆设置于所述内孔。
可选地，所述可双向开启储层保护装置还包括：第一防转销钉，所述连接体的右端外表面有两个螺纹孔，所述第一防转销钉连接所述螺纹孔。
可选地，所述上体弹簧为压缩弹簧，所述上体弹簧左端面和右端面为垂直于弹簧轴向的水平面状，所述上体弹簧为内部空心的柱体，所述上体弹簧设置在所述不贯穿内孔中。
可选地，所述上体密封杆包括：左端、中部及右端，其中所述上体密封杆的左端及中部为圆柱体，且所述上体密封杆的左端的直径小于所述上体密封杆的中部，右端为球面，所述上体弹簧插入所述上体密封杆的左端。
可选地，所述密封上体，所述密封上体的左端面与所述上体密封杆的右端球面配合密封，所述密封上体中部设有圆孔，所述圆孔左右两侧各设有第一密封圈槽，与密封圈配合形成密封结构，所述密封上体左右两端螺纹末端开有第二密封圈槽，所述第二密封圈槽贴邻处设有第二孔，用于与第一防转销钉配合，所述密封上体的圆孔左侧密封槽的左侧设有螺纹孔，用于与第一防转配合安装。
可选地，所述护套的左右两端对称，内外径处开有倒角，靠近左端部设有第三孔，用于与第二销钉配合。
可选地，可双向开启储层保护装置还包括：调节弹簧，设置在所述下体中，所述调节弹簧为压缩弹簧，所述调节弹簧左端面和右端面为垂直于弹簧轴向的水平面状；所述调节弹簧为内部空心的柱体。
可选地，可双向开启储层保护装置还包括：调节杆，所述调节杆左侧大圆外径外表面有螺纹，右端外表面为至少一个贯穿孔，用于将辅助物插入贯穿通孔中正转或反转所述调节杆，所述调节杆内部为贯穿通孔。
可选地，所述下体左右两端为螺纹，左端螺纹与所述上密封体右端螺纹连接，右端螺纹与作业管柱连接，右端螺纹末端后小内径部分还有一段螺纹，此段螺纹与所述调节杆连接。
与现有技术相比，本申请所提供的可双向开启储层保护装置，通过工具与封隔器配合使用，封隔井筒后既可以避免洗井液进入地层产生污染，同时又能保证在需要向封隔段以下层段注入药剂时液流通道能够导通。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请一实施例的可双向开启储层保护装置的结构示意图；
图2是根据本申请一实施例的上体的示意图；
图3是根据本申请一实施例的连接体的示意图；
图4是根据本申请一实施例的上体弹簧的示意图；
图5是根据本申请一实施例的上体密封杆的示意图；
图6是根据本申请一实施例的密封上体的示意图；
图7是根据本申请一实施例的第一防转销钉的示意图；
图8是根据本申请一实施例的第二防转销钉的示意图；
图9是根据本申请一实施例的护套的示意图；
图10是根据本申请一实施例的单流短节的示意图；
图11是根据本申请一实施例的下密封杆的示意图；
图12是根据本申请一实施例的下体的示意图；
图13是根据本申请一实施例的调节弹簧的示意图；
图14是根据本申请一实施例的调节杆的示意图；
图15是根据本申请一实施例的生产时液体流动方向的示意图；
图16是根据本申请一实施例的措施时液体流动方向的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
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组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1-图16所示，本申请涉及一种可双向开启储层保护装置，包括上体1、连接体2、上体弹簧3、上体密封杆4、密封上体5、防转销钉6、销钉7、护套8、单流短节9、下密封杆10、下体11、调节弹簧12、特制垫圈13和调节杆14。
所述上体1(如图2)的左端无丝扣，右端有丝扣，左端不与其它零件连接，右端丝扣与连接体2连接；所述上体1左端在特殊情况时可作为打捞颈使用；所述上体1的内通径部分为产出液液流通道。
所述连接体2(如图3)的两端为丝扣，左端丝扣与上体1的右端丝扣连接，右端丝扣与密封上体5的左端丝扣连接，所述连接体2的中部有四个周向均布的条形孔，用于提供注入液流通道；所述连接体2的左侧内部有一条不贯穿的内孔，用于容纳上体弹簧3和上体密封杆4。所述连接体2的右端外表面有两个均布的螺纹孔，用于与防转销钉6连接，起到防转的作用。
所述上体弹簧3(如图4)为压缩弹簧，作用是为上体密封杆4回位提供弹力；所述上体弹簧3左端面和右端面为垂直于弹簧轴向的水平面状；所述上体弹簧3为内部空心的柱体；所述上体弹簧3装入连接体2左侧内部不贯穿内孔中。
所述上体密封杆4(如图5)的左端为直径较小的圆柱体，中部为直径较大的圆柱体，右端为光滑的球面；所述上体密封杆4左端较小直径圆柱体插入上体弹簧3的内通径中；所述上体密封杆4中部较大圆柱体表面有一长72mm，宽10mm的条形槽，作用是防止上体密封杆4套入上体弹簧3，在使用过程中出现砂卡；所述上体密封杆4右端光滑球面与密封上体5左端面接触配合，形成金属对金属密封面，起到密封作用，防止洗井液进入地层。
所述密封上体5(如图6)左端和右端为螺纹，左端螺纹与连接体2右端螺纹连接，右端螺纹与下体11连接；所述密封上体5左端面内通径倒角处采用光滑金属面，用于与上体密封杆4右端光滑球面配合密封；所述密封上体5中部开有圆孔，作为注入药剂注入口，圆孔左右两侧各开有两道密封圈槽，与密封圈配合形成密封；所述密封上体5左右两端螺纹末端开有密封圈槽，左右两端密封圈槽贴邻处开有均布的两孔，用于与防转销钉6配合；所述密封上体5中部圆孔左侧两道密封槽左侧开有两个均布的螺纹孔，用于与销钉配合安装。
所述防转销钉6(如图7)外表面为螺纹，下部表面开有贯通槽，用于顶紧螺纹，防止螺纹产生相对转动。
所述防转销钉7(如图8)下部为螺纹，上部为光滑表面，螺纹处用于与密封上体5表面的两个螺纹孔配合，起到固定护套8的作用。
所述护套8(如图9)左右两端对称，内外径处开有倒角，靠近左端部开有均布两孔，用于与销钉7的配合；所述护套8为可溶材料，下入井中后在设定时间内溶解，导通注入通道。
所述单流短节9(如图10)内部为不贯穿通孔，左侧不贯通，右端面为光滑表面，与下密封杆10左侧光滑球面配合形成金属密封；所述单流短节9左端外表面开有圆孔与内部不贯穿通孔连通，做为注入通道；所述单流短节9上半部外径较大，下半部外径较小，两个不同外径圆空缺部分做为产出液过流通道。所述单流短节9整体装入上密封体内部通孔中，单流短节9外表面圆孔与上密封体5外表面圆孔同心，利用堆焊技术将单流短节9与上密封体5两零件固定，成为一个整体。
所述下密封杆10(如图11)内部为不贯穿通孔，左侧不贯穿，左端面为光滑球形表面，与单流短节9右端光滑表面形成金属密封；所述下密封杆10左端外表面为四个均布的条形通孔，条形通孔与内部不贯穿通孔连通，做为注入通道；所述下密封杆10中部为直径较大的圆形截面，作用为在下密封杆10装入下体12中时，起到对下密封杆10的扶正作用；
所述下体11(如图12)左右两端为螺纹，左端螺纹与上密封体5右端螺纹连接，右端螺纹与作业管柱连接，右端螺纹末端后内径较小部分还有一段螺纹，此段螺纹与调节杆14连接，用于压缩调节弹簧12，从而达到控制开启压力的目的，左右两端螺纹前部都有一段光滑表面，用于与密封圈配合形成密封。
所述调节弹簧12(如图13)为压缩弹簧，作用是为下密封杆10提供弹力；所述调节弹簧12左端面和右端面为垂直于弹簧轴向的水平面状；所述调节弹簧12为内部空心的柱体；所述调节弹簧12套入下密封杆10右端的杆部外表面与下密封杆10一起装入下体中。
所述特制垫圈13左右两侧端面为光滑金属面，套在下密封杆10右端调节弹簧12与调节杆14之间，作用是防止调节杆14与调节弹簧同轴转动。
所述调节杆14(如图14)左侧大圆外径外表面有螺纹，用于下体右侧第二段螺纹配合，正转或反转螺纹，起到压缩或释放弹簧长度，从而起到调节弹簧开启压力的目的；所述调节杆14右端外表面为四个均布的贯穿孔，可将辅助物插入贯穿通孔中正转或反转调节杆14，起到增大力矩的作用；所述调节杆14内部为贯穿通孔，为液流通道。
本申请公开了一种在油井使用的储层保护工具，该工具与封隔器配合使用，封隔井筒后既可以避免洗井液进入地层产生污染，同时又能保证在需要向封隔段以下层段注入药剂时液流通道能够导通。
所述密封上体5外表面圆孔、内通径，所述单流短节9下部大小圆外径空缺空间，所述下密封杆10左端条形通孔、内通径组成的液流通道与生产管柱，所述单流短节9外表面通孔、内部通孔与下密封杆10左端条形通孔、内通径组成的液流通道，所形成的整体式桥式通道是本申请所要求保护范围。
所述波纹管与下体11，波纹管与上体密封杆4组成的波纹管防砂结构是本申请所要求保护范围。
所述在调节弹簧与调节杆中间部位加装外表面光滑的垫圈，从而防止调节杆旋转带动下密封杆旋转，从而避免密封球面磨损的结构。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可双向开启储层保护装置，其特征在于，包括：
上体；
连接体，一端连接所述上体；
密封上体，一端连接所述连接体的另一端；
下体，一端连接所述密封上体的另一端；
护套，设置在所述密封上体的外侧，所述护套为可溶材料；
单流短节，设置在所述密封上体内；
下密封杆，设置在所述下体内；
其中，所述连接体的中部有四至少一个周向布置的第一孔，用于提供注入液流通道；所述单流短节的内部为不贯穿通孔，左侧不贯通，右端面为光滑表面，与所述下密封杆左侧光滑球面配合形成金属密封，所述单流短节的左端外表面开有圆孔与内部不贯穿通孔连通，所述单流短节上半部外径大于下半部外径，所述单流短节外表面圆孔与所述密封上体外表面圆孔同心；所述下密封杆内部为不贯穿通孔，左侧不贯穿，左端面为光滑球形表面，与所述单流短节右端光滑表面形成密封，所述下密封杆左端外表面为至少一个通孔，所述通孔与内部不贯穿通孔连通。
2.根据权利要求1所述的可双向开启储层保护装置，其特征在于，所述可双向开启储层保护装置还包括：
上体弹簧；及
上体密封杆；
所述连接体的左侧内部有一条不贯穿内孔，所述上体弹簧及所述上体密封杆设置于所述内孔。
3.根据权利要求2所述的可双向开启储层保护装置，其特征在于，所述可双向开启储层保护装置还包括：
第一防转销钉，所述连接体的右端外表面有两个螺纹孔，所述第一防转销钉连接所述螺纹孔。
4.根据权利要求3所述的可双向开启储层保护装置，其特征在于，所述上体弹簧为压缩弹簧，所述上体弹簧左端面和右端面为垂直于弹簧轴向的水平面状，所述上体弹簧为内部空心的柱体，所述上体弹簧设置在所述不贯穿内孔中。
5.根据权利要求4所述的可双向开启储层保护装置，其特征在于，所述上体密封杆包括：左端、中部及右端，其中所述上体密封杆的左端及中部为圆柱体，且所述上体密封杆的左端的直径小于所述上体密封杆的中部，右端为球面，所述上体弹簧插入所述上体密封杆的左端。
6.根据权利要求5所述的可双向开启储层保护装置，其特征在于，所述密封上体的左端面与所述上体密封杆的右端球面配合密封，所述密封上体中部设有圆孔，所述圆孔左右两侧各设有第一密封圈槽，与密封圈配合形成密封结构，所述密封上体左右两端螺纹末端开有第二密封圈槽，所述第二密封圈槽贴邻处设有第二孔，用于与第一防转销钉配合，所述密封上体的圆孔左侧密封槽的左侧设有螺纹孔，用于与第一防转配合安装。
7.根据权利要求5所述的可双向开启储层保护装置，其特征在于，所述护套的左右两端对称，内外径处开有倒角，靠近左端部设有第三孔，用于与第二销钉配合。
8.根据权利要求5所述的可双向开启储层保护装置，其特征在于，可双向开启储层保护装置还包括：
调节弹簧，设置在所述下体中，所述调节弹簧为压缩弹簧，所述调节弹簧左端面和右端面为垂直于弹簧轴向的水平面状；所述调节弹簧为内部空心的柱体。
9.根据权利要求5所述的可双向开启储层保护装置，其特征在于，可双向开启储层保护装置还包括：
调节杆，所述调节杆左侧大圆外径外表面有螺纹，右端外表面为至少一个贯穿孔，用于将辅助物插入贯穿通孔中正转或反转所述调节杆，所述调节杆内部为贯穿通孔。
10.根据权利要求9所述的可双向开启储层保护装置，其特征在于，所述下体左右两端为螺纹，左端螺纹与所述密封上体右端螺纹连接，右端螺纹与作业管柱连接，右端螺纹末端后小内径部分还有一段螺纹，此段螺纹与所述调节杆连接。
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