CN110821460B - 可钻分层注水工艺管柱 - Google Patents
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Abstract
可钻分层注水工艺管柱，属于石油工业的井下注水作业工具，所述球座套于中心管中，钢球Ⅰ置于球座内，弹簧置于挡环内，上胶筒轴套于中心管上，丢手剪钉Ⅱ位于上胶筒轴套于中心管之间，所述锁簧Ⅰ置于上胶筒轴的环槽内，上锥体Ⅰ套于上胶筒轴，上卡瓦套于上胶筒轴上；密封套套于中心管外，丢手剪钉Ⅰ位于密封套与中心管之间；定位套与滑套套接相连，靠滑套台肩限位，剪钉设于定位套与滑套之间，上接头与连接套相连，缸筒与推力套套接相连，限位于上接头台肩上，背帽和上接头相连。解决结垢严重的分层注水井注水后期工具解封困难的问题。
Description
技术领域
本发明属于石油工业的井下注水作业工具，用于结垢的直井、斜井及水平井的分层注水工艺，解决注水后期工具解封及调注困难等问题。
背景技术
注水是各油田增长稳产的主要技术手段之一，通过向井内注入高压液体补充地层能量，使油井增产，因各水层的注入压力不同，需要用封隔器将井下各层隔离开，对不同层段针对性注水，现有工艺多采用油管连接多个封隔器及配水器封隔层段，通过配水器进行对应层段注水，注水量的调整通过调节或更换井下配水器的水嘴实现，这种注水工艺在长期注水及结垢井注水时，经常出现水嘴不能调整或不能投捞，造成注水不能达到设计要求，需要起管柱重新下入；井下注水封隔的各级封隔器之间采用油管连接，在井内结垢时，封隔器运动部件间及两封隔器套管与油管间被垢死，造成起管柱载荷过大、管柱断脱等，造成水井大修，即影响油井产量也浪费了大量的人力财力；一趟管柱连接的井下分注管柱，各层的注水量调整需要单独的下入测调仪器进行井下配水器的调整或投捞调整，因地层能量变化，需要定期的对井下配水器进行测调，作业次数多，同时一个压力系统下各层的调配量也不够精准，对于结垢的水井，经常出现测调仪器不能下入，大斜度井及水平井无法测调等问题。
发明内容
本发明的目的在于解决结垢严重的分层注水井注水后期工具解封困难的问题。
本发明采用如下技术方案：
可钻分层注水工艺管柱，所述管柱包括上接头、定位套、背帽、缸筒、副活塞、连接套、滑套、主活塞、中心管、推力套、上压环、锁簧Ⅰ、上胶筒、上锥体Ⅰ、上卡瓦、下锥体Ⅰ、密封套、球座、卡块、下主活塞、下缸套、下胶筒轴、下胶筒、上锥体Ⅱ、下卡瓦、下锥体Ⅱ、坐封剪钉、锁簧Ⅱ、挡环、弹簧、钢球Ⅰ、丢手剪钉Ⅰ、上胶筒轴、丢手剪钉Ⅱ、副活塞剪钉、滑套剪钉、钢球Ⅱ，所述球座套于中心管中，靠中心管内孔台肩限位，钢球Ⅰ置于球座内，弹簧置于挡环内，弹簧与钢球Ⅰ接触，上胶筒轴套于中心管上，靠中心管外圆台肩限位，丢手剪钉Ⅱ位于上胶筒轴套于中心管之间，所述锁簧Ⅰ置于上胶筒轴的环槽内，上压环套于上胶筒轴外部，紧贴在上胶筒轴台肩上，上胶筒套于上胶筒轴外部，紧贴上压环右端面；上锥体Ⅰ套于上胶筒轴，紧贴上胶筒右端面，上卡瓦套于上胶筒轴上，其斜面紧贴于上锥体Ⅰ斜面，下锥体Ⅰ与上锥体Ⅰ相对设置，下锥体Ⅰ斜面与上卡瓦斜面紧贴；密封套套于中心管外，位于下锥体Ⅰ的另一侧，卡块和锁簧Ⅱ分别设在密封套两端槽内，下缸套位于密封套外侧，丢手剪钉Ⅰ位于密封套与中心管之间；下主活塞位于密封套外侧，靠密封套左端台肩限位，与卡块接触；坐封剪钉位于下缸套与密封套之间，下胶筒轴位于密封套下方，下胶筒置于下胶筒轴外侧，下胶筒右侧依次设有上锥体Ⅱ、下卡瓦、下锥体Ⅱ，三者置于下胶筒轴外侧；推力套与上压环套接相连，限位于上压环左端面，主活塞与推力套相连，连接套与中心管上端相连，副活塞与连接套套接相连，副活塞剪钉连接在副活塞套和连接套，定位套与滑套套接相连，靠滑套台肩限位，剪钉设于定位套与滑套之间，上接头与连接套相连，缸筒与推力套套接相连，限位于上接头台肩上，背帽和上接头相连。
进一步地,所述挡环与中心管螺纹连接。
进一步地,所述下锥体Ⅰ与上胶筒轴螺纹连接。
进一步地,所述密封套套装于中心管上，相对位置靠卡块固定。
进一步地,所述丢手剪钉Ⅰ穿入在密封套和中心管。
进一步地,所述丢手剪钉Ⅱ穿入上胶筒轴套与中心管相连。
进一步地,所述下胶筒轴与密封套螺纹连接。
进一步地,，所述下胶筒贴紧下主活塞右端面。
进一步地,所述上锥体Ⅱ从下胶筒轴下方穿入，贴紧下胶筒右端面，下卡瓦从下胶筒轴下方穿入，斜面与上锥体Ⅱ贴紧。下锥体Ⅱ从下胶筒轴下方穿入，与下胶筒轴螺纹连接。
进一步地,所述定位套限位于连接套上端面。
本发明的有益效果是：
本发明可钻多层分注工艺管柱，井下封隔器之间无油管连接，封隔器整体可钻除，当套管内结垢时，无需打捞，下入钻铣工具将封隔器整体钻除，封隔器之间无油管，钻除一个后可继续钻除下一级封隔器，连接封隔器一趟管柱完成井下座封封隔，节省作业成本，下入外插管与上封隔器内腔形成密封，下入内插管与下封隔器内腔形成密封，内插管注下层，外插管与内插管之间注上层，井下无需下入配水器等工具，无需井下测调，通过地面调节可有效直观的调控井下的注入压力和流量。
避免结垢井的打捞大修问题，避免了结垢井难以测调问题，避免了大斜度井、水平井不能测调的问题。
送封工具与两级封堵工具设计为一体，一趟管柱完成两级封隔器座封；井下封隔器无油管连接；封堵部分可钻除；下工具时油管内防喷，可带压作业。
附图说明
图1为可钻分层注水工艺管柱结构上部剖视图；
图2为可钻分层注水工艺管柱结构下部剖视图。
图中部件：上接头-1、定位套-2、背帽-3、缸筒-4、副活塞-5、连接套-6、滑套-7、主活塞-8、中心管-9、推力套-10、上压环-11、锁簧Ⅰ-12、上胶筒-13、上锥体Ⅰ-14、上卡瓦-15、下锥体Ⅰ-16、密封套-17、球座-18、卡块-19、下主活塞-20、下缸套-21、下胶筒轴-22、下胶筒-23、上锥体Ⅱ-24、下卡瓦-25、下锥体Ⅱ-26、坐封剪钉-27、锁簧Ⅱ-28、挡环-29、弹簧-30、钢球Ⅰ-31、丢手剪钉Ⅰ-32、上胶筒轴-33、丢手剪钉Ⅱ-34、副活塞剪钉-35、滑套剪钉-36、钢球Ⅱ-37。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步解释。
如图1、2所示，上接头-1、定位套-2、背帽-3、缸筒-4、副活塞-5、连接套-6、滑套-7、主活塞-8、中心管-9、推力套-10、球座-18、挡环-29、弹簧-30、钢球Ⅰ-31、钢球Ⅱ-37组成送封工具。
上压环-11、锁簧Ⅰ-12、上胶筒-13、上锥体Ⅰ-14、上卡瓦-15、下锥体Ⅰ-16、上胶筒轴-33、副活塞剪钉-35、滑套剪钉-36组成上封堵工具。
密封套-17、卡块-19、下主活塞-20、下缸套-21、下胶筒轴-22、下胶筒-23、上锥体Ⅱ-24、下卡瓦-25、下锥体Ⅱ-26、坐封剪钉-27、锁簧Ⅱ-28组成下封堵工具。
上封堵工具靠丢手剪钉Ⅱ-34固定在送封工具上的中心管-9，下封堵工具靠丢手剪钉Ⅰ-32固定在送封工具上的中心管-9。
上、下封堵封堵工具均采用可钻除材质，上、下封堵工具丢开后，留在井下，与油管无连接。
球座-18套入中心管-9中，靠中心管-9内孔台肩限位，钢球Ⅰ-31装在球座-18内，弹簧-30装在挡环-29内，挡环-29与中心管-9螺纹连接，挡环-29与中心管-9螺纹连接。弹簧-30与钢球Ⅰ-31接触，将钢球Ⅰ-31压紧在球座-18上。上胶筒轴-33套在中心管-9上，靠中心管-9外圆台肩限位，丢手剪钉Ⅱ-34穿入上胶筒轴-33套和中心管-9。锁簧Ⅰ-12装入上胶筒轴-33环槽内。上压环-11从上胶筒轴-33下方穿入，套在上胶筒轴-33，贴紧在上胶筒轴-33台肩上。上胶筒-13从上胶筒轴-33下方穿入，套在上胶筒轴-33，贴紧上压环-11右端面。上锥体Ⅰ-14从上胶筒轴-33下方穿入，套在上胶筒轴-33，贴紧上胶筒-13右端面。上卡瓦-15从上胶筒轴-33下方穿入，套在上胶筒轴-33上，上卡瓦-15斜面与上锥体Ⅰ-14斜面贴紧，下锥体Ⅰ-16与上胶筒轴-33螺纹连接，下锥体Ⅰ-16斜面与上卡瓦-15斜面贴紧。卡块-19和锁簧Ⅱ-28分别装在密封套-17槽内，密封套-17套装于中心管-9上，相对位置靠卡块-19固定。下缸套-21与密封套-17螺纹连接。丢手剪钉Ⅰ-32穿入在密封套-17和中心管-9。下主活塞-20从密封套-17下方穿入，套在密封套-17上，靠密封套-17左端台肩限位，压住卡块-19。坐封剪钉-27穿入下缸套-21和密封套-17之间。下胶筒轴-22从密封套-17下方穿入，与密封套-17螺纹连接。下胶筒-23从下胶筒轴-22下方穿入，贴紧下主活塞-20右端面，上锥体Ⅱ-24从下胶筒轴-22下方穿入，贴紧下胶筒-23右端面，下卡瓦-25从下胶筒轴-22下方穿入，斜面与上锥体Ⅱ-24贴紧。下锥体Ⅱ-26从下胶筒轴-22下方穿入，与下胶筒轴-22螺纹连接。推力套-10套在上压环-11上，限位于上压环-11左端面。主活塞-8与推力套-10螺纹连接。连接套-6与中心管-9上端螺纹连接。副活塞-5套在连接套-6上。副活塞剪钉-35连接在副活塞-5套和连接套-6。定位套-2套在滑套-7上，靠滑套-7台肩限位，剪钉-36穿入在定位套-2套和滑套-7，定位套-2限位于连接套-6上端面。上接头-1与连接套-6螺纹连接。缸筒-4套在推力套-10上，限位与上接头-1台肩上。背帽-3和上接头-1螺纹连接。
工作流程：用2 7/8TBG油管连接封隔器管柱下井到位后，油管内加压，压缩弹簧-30，顶开钢球Ⅰ-31，下主活塞-20下行，剪断坐封剪钉-27，下主活塞-20推动下胶筒-23座封，下胶筒-23紧贴套管壁，上锥体Ⅱ-24下行，推动下卡瓦-25涨开，下卡瓦-25楔在下锥体Ⅱ-26和套管壁之间，同时锁簧Ⅱ-28与下主活塞-20锁死，下封隔器座封完成。座封后上提管柱，上提管柱时丢手剪钉Ⅰ-32被剪断，接头-1、定位套-2、背帽-3、缸筒-4、副活塞-5、连接套-6、滑套-7、主活塞-8、中心管-9、推力套-10、上压环-11、锁簧Ⅰ-12、上胶筒-13、上锥体Ⅰ-14、上卡瓦-15、下锥体Ⅰ-16、挡环-29、弹簧-30、钢球Ⅰ-31上胶筒轴-33、丢手剪钉Ⅱ-34、副活塞剪钉-35、滑套剪钉-36一起上行。上提到上一层密封段后柱投入钢球Ⅱ-37打压，滑套-7受力剪断滑套剪钉-36，滑套-7下行，限位于中心管-9的台肩上，让出座封通道。继续加压副活塞-5上行，剪断副活塞剪钉-35，主活塞8带动推力套-10、上压环-11一起下行，上压环-11推动上胶筒-13座封，上胶筒-13紧贴套管壁，上锥体Ⅰ-14下行，推动上卡瓦-15涨开，上卡瓦-15楔在下锥体Ⅰ-16和套管壁之间，同时锁簧Ⅰ-12与上压环-11锁死，上封隔器座封完成，再上提管柱丢手剪钉Ⅱ-34受力剪断，上接头-1、定位套-2、背帽-3、缸筒-4、副活塞-5、连接套-6、滑套-7、主活塞-8、中心管-9、推力套-10、钢球Ⅱ-37一起上行，将送封工具起出。
第二趟管柱： 用2 7/8TBG油管连接外插管下入，与井下上封隔器内径形成密封。
第三趟管柱： 用1.9TBG油管+1.315TBG油管+内插管从2 7/8TBG油管内下入，打开外插管下端翻板阀与井下下封隔器内径形成密封。
实现1.9TBG油管内注下层， 1.9TBG油管与2 7/8TBG油管之间注上层的两封两注地面分注技术。
Claims (8)
1.可钻分层注水工艺管柱，其特征在于，所述管柱包括上接头(1)、定位套(2)、背帽(3)、缸筒(4)、副活塞(5)、连接套(6)、滑套(7)、主活塞(8)、中心管(9)、推力套(10)、上压环(11)、锁簧Ⅰ(12)、上胶筒(13)、上锥体Ⅰ(14)、上卡瓦(15)、下锥体Ⅰ(16)、密封套(17)、球座(18)、卡块(19)、下主活塞(20)、下缸套(21)、下胶筒轴(22)、下胶筒(23)、上锥体Ⅱ(24)、下卡瓦(25)、下锥体Ⅱ(26)、坐封剪钉(27)、锁簧Ⅱ(28)、挡环(29)、弹簧(30)、钢球Ⅰ(31)、丢手剪钉Ⅰ(32)、上胶筒轴(33)、丢手剪钉Ⅱ(34)、副活塞剪钉(35)、滑套剪钉(36)、钢球Ⅱ(37)，所述球座(18)套于中心管(9)中，靠中心管(9)内孔台肩限位，钢球Ⅰ(31)置于球座(18)内，弹簧(30)置于挡环(29)内，弹簧(30)与钢球Ⅰ(31)接触，上胶筒轴(33)套于中心管(9)上，靠中心管(9)外圆台肩限位，丢手剪钉Ⅱ(34)位于上胶筒轴(33)套于中心管(9)之间，所述锁簧Ⅰ(12)置于上胶筒轴(33)的环槽内，上压环(11)套于上胶筒轴(33)外部，紧贴在上胶筒轴(33)台肩上，上胶筒(13)套于上胶筒轴(33)外部，紧贴上压环(11)右端面；上锥体Ⅰ(14)套于上胶筒轴(33)，紧贴上胶筒(13)右端面，上卡瓦(15)套于上胶筒轴(33)上，其斜面紧贴于上锥体Ⅰ(14)斜面，下锥体Ⅰ(16)与上锥体Ⅰ(14)相对设置，下锥体Ⅰ(16)斜面与上卡瓦(15)斜面紧贴；密封套(17)套于中心管(9)外，位于下锥体Ⅰ(16)的另一侧，卡块(19)和锁簧Ⅱ(28)分别设在密封套(17)两端槽内，下缸套(21)位于密封套(17)外侧，丢手剪钉Ⅰ(32)位于密封套(17)与中心管(9)之间；下主活塞(20)位于密封套(17)外侧，靠密封套(17)左端台肩限位，与卡块(19)接触；坐封剪钉(27)位于下缸套(21)与密封套(17)之间，下胶筒轴(22)位于密封套(17)下方，下胶筒(23)置于下胶筒轴(22)外侧，下胶筒(23)右侧依次设有上锥体Ⅱ(24)、下卡瓦(25)、下锥体Ⅱ(26)，三者置于下胶筒轴(22)外侧；推力套(10)与上压环(11)套接相连，限位于上压环(11)左端面，主活塞(8)与推力套(10)相连，连接套(6)与中心管(9)上端相连，副活塞(5)与连接套(6)套接相连，副活塞剪钉(35)连接在副活塞(5)套和连接套(6)，定位套(2)与滑套(7)套接相连，靠滑套(7)台肩限位，剪钉(36)设于定位套(2)与滑套(7)之间，上接头(1)与连接套(6)相连，缸筒(4)与推力套(10)套接相连，限位于上接头(1)台肩上，背帽(3)和上接头(1)相连；
所述挡环(29)与中心管(9)螺纹连接；
所述上锥体Ⅱ(24)从下胶筒轴(22)下方穿入，贴紧下胶筒(23)右端面，下卡瓦(25)从下胶筒轴(22)下方穿入，斜面与上锥体Ⅱ(24)贴紧；
下锥体Ⅱ(26)从下胶筒轴(22)下方穿入，与下胶筒轴(22)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的可钻分层注水工艺管柱，其特征在于，所述下锥体Ⅰ(16)与上胶筒轴(33)螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的可钻分层注水工艺管柱，其特征在于，所述密封套(17)套装于中心管(9)上，相对位置靠卡块(19)固定。
4.根据权利要求1所述的可钻分层注水工艺管柱，其特征在于，所述丢手剪钉Ⅰ(32)穿入在密封套(17)和中心管(9)。
5.根据权利要求1所述的可钻分层注水工艺管柱，其特征在于，所述丢手剪钉Ⅱ(34)穿入上胶筒轴(33)套与中心管(9)相连。
6.根据权利要求1所述的可钻分层注水工艺管柱，其特征在于，所述下胶筒轴(22)与密封套(17)螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的可钻分层注水工艺管柱，其特征在于，所述下胶筒(23)贴紧下主活塞(20)右端面。
8.根据权利要求1所述的可钻分层注水工艺管柱，其特征在于，所述定位套(2)限位于连接套(6)上端面。
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| CN211058785U (zh) * | 2019-12-10 | 2020-07-21 | 阜新市石油工具厂 | 可钻分层注水工艺管柱 |
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2019
- 2019-12-10 CN CN201911258322.5A patent/CN110821460B/zh active Active
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