CN110939402A - 一种带有插管桥塞的射流泵管柱 - Google Patents

一种带有插管桥塞的射流泵管柱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带有插管桥塞的射流泵管柱,包括油管(22)、泵筒和插管桥塞(23);所述泵筒和插管桥塞(23)均设置于油管(22)上,所述泵筒设置于插管桥塞(23)的上方,所述插管桥塞(23)上部设置有锁定接头(1)、解封接头(4)和连接头(5),中部设置有卡瓦组件和多个胶筒(17),下部设置有密封套(19),所述连接头(5)和密封套(19)用于与油管(22)连接。本发明的射流泵管柱在插管桥塞(23)解封之前可以下入油管(22)进行冲砂,提高了解封效率,降低了工作人员的劳动强度,使解封能够快捷有效地完成。

Description

一种带有插管桥塞的射流泵管柱
技术领域
本发明涉及石油天然气采集设备技术领域,特别是一种带有插管桥塞的射流泵管柱。
背景技术
在石油天然气采气过程中,封隔器为一种常用的器具,封隔器是用于将工作管柱与井筒之间的环形空间进行密封的装置,传统的单管射流泵在配合封隔器工作过程中,由于地层产液中含有泥、砂等颗粒状物质,颗粒状物质在石油天然气从井下到井上的喷射采集过程中落下并沉积与封隔器顶端。泥、砂等颗粒状物质的沉积容易造成封隔器解封困难,严重时甚至会导致封隔器的解封失败。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种可以替代封隔器的可取式插管桥塞组件,在提桥塞解封前可进行冲砂,保证桥塞无沉砂和脏物,保障了桥塞可以正常取出。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种带有插管桥塞的射流泵管柱,包括油管、泵筒和插管桥塞;所述泵筒和产管桥塞均设置于油管上,所述泵筒设置于插管桥塞的上方;所述插管桥塞包括锁定接头、解封接头、连接头、卡瓦组件、芯轴、多个胶筒和密封套,所述锁定接头下端与卡瓦组件上端连接,所述解封接头上端设置于锁定接头内部,下端设置于卡瓦组件内,所述解封接头与卡瓦组件套设于芯轴上,所述芯轴上端与连接头连接,所述连接头设置于解封接头内,所述芯轴下端与密封套的上端连接,所述密封套上设置有第一限位台阶,所述多个胶筒均套设于密封套上,并且多个胶筒上下两端分别抵靠于第一限位台阶的上端面与卡瓦组件下端面上。在坐封时,下入相应的插管工具并使锁定接头下压卡瓦组件,使卡瓦组件张开并卡在井筒内壁上,同时卡瓦组件向下移动并施加压力,是胶筒受压进行周向膨胀,对井筒进行密封,坐封完毕后取出插管工具。解封时下入相应的打捞工具,在距离桥塞3-5米时进行洗井和冲砂,冲砂结束后管柱下放的同时保持冲洗,管柱与连接头连接并通过连接头上提解封接头即可松开卡瓦,胶筒收缩即可完成解封,所述连接头和密封套分别与插管桥塞上端和下端的油管连接。插管桥塞上端的油管插入连接头内,所述密封套插入插管桥塞下端的油管内。
优选的,所述锁定接头上端内圆上设置有多个径向方向的坐封剪钉,所述多个坐封剪钉呈圆周分布的方式分布于锁定接头上,所述解封接头与坐封剪钉的对应位置上设置有多个凹槽,坐封剪钉插入凹槽内,所述锁定接头由坐封剪钉分隔为两段,坐封剪钉上方的一段孔径与解封接头的外径相同,坐封剪钉下方的一段孔径大于解封接头的外径,所述锁定接头与解封接头之间存在环空,所述环空的上端设置有防砂胶垫。
优选的,所述环空的下端设置锁环,所述解封接头下端与芯轴接触的内圆上设置有多个径向方向的解封剪钉,所述多个解封剪钉呈圆周分布的方式分布于解封接头上,所述芯轴与解封剪钉对应的位置上设置有多个凹槽,所述解封剪钉插入凹槽内,所述锁环的下端面抵靠于卡瓦组件的上端面。
优选的,所述卡瓦组件包括锁套、限位环、锥体、卡瓦筒和多个卡瓦,所述限位环套设于芯轴上,所述限位环与芯轴的接触面上均设置有至少一个凹槽,限位环与芯轴上的凹槽位置相互对应,所述凹槽内设置有锁块;所述芯轴上设置有第二限位台阶,所述锥体的内孔为台阶孔,上端套设于限位环上,下端套设于芯轴上,所述第二限位台阶两端分别抵靠于限位环下端面与台阶孔的台阶部分上端面;所述卡瓦筒与卡瓦可滑动地套设于锥体上,所述卡瓦筒下端抵靠于卡瓦上端,所述卡瓦筒上端的内孔有直径增大的一段并与锥体之间形成环空,所述限位环设置于环空内,所述锥体上套设有防砂胶筒,所述防砂胶筒位于锁定接头与限位环之间,所述防砂胶筒的上端面抵靠于锁定接头的下端面并且防砂胶筒的下端面与限位环之间存在空隙。
优选的,所述芯轴下端设置有第三限位台阶,所述卡瓦筒内孔上设置有径向的环形凸起,所述环形凸起的上端面抵靠于第三限位台阶的下端面上,所述环形凸起的下端面与密封套的上端面之间存在间隙。
优选的,所述卡瓦筒内孔设置有一端锥形孔,所述锥形孔位于环形凸起与卡瓦之间的一段,所述锥形孔与锥体的锥度相同。
优选的,所述多个胶筒中任意两个相邻的胶筒之间设置有隔环。
所述泵筒为SPB泵筒,所述SPB泵筒与插管桥塞之间设置有单向阀,所述单向阀的流通方向朝上。使油气只能够从井下流向井上。
所述油管底部设置有堵头,所述堵头与油管螺纹连接,所述堵头位于开发层的上方。
所述插管桥塞与堵头之间设置有筛管。井内的油气通过筛管进入油管内,筛管可以将油气中夹杂的颗粒状杂质进行过滤,被过滤的杂质落在人工井底中。
本发明具有以下优点:
与封隔器不同的是,本发明的桥塞组件在坐封后可以取出工作管柱,而封隔器不能够取出工作管柱,并且本发明的桥塞组件在解封之前可以下入工作管柱进行冲砂,避免泥、砂的沉积导致桥塞组件的解封困难和解封失败而造成设备的损伤,提高了解封效率,降低了工作人员的劳动强度,使解封能够快捷有效地完成。
附图说明
图1 为本发明插管桥塞的结构示意图;
图2为本发明的结构示意图;
图中:1-锁套,2-坐封剪钉,3-防砂胶垫,4-解封接头,5-连接头,6-锁环,7-解封剪钉,8-锁块,9-防砂胶筒,10-锁套,11-芯轴,12-限位环。13-锥体,14-卡瓦筒,15-卡瓦,16-O型圈,17-胶筒,18-隔环,19-密封套,20-工作井筒,21-SPB泵筒,22-油管,23-插管桥塞,24-筛管,25-堵头,26-开发层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示,一种带有插管桥塞的射流泵管柱的插管桥塞23包括锁定接头1、解封接头4、连接头5、卡瓦组件、芯轴11、多个胶筒17和密封套19,所述锁定接头1下端与卡瓦组件上端连接,所述解封接头4上端设置于锁定接头1内部,下端设置于卡瓦组件内,所述解封接头4与卡瓦组件套设于芯轴11上,所述芯轴11上端与连接头5连接,所述连接头5设置于解封接头4内,所述芯轴11下端与密封套19的上端连接,所述芯轴11与密封套19的连接面之间设置有O型圈16,所述密封套19上设置有第一限位台阶,所述多个胶筒17均套设于密封套19上,并且多个胶筒17上下两端分别抵靠于第一限位台阶的上端面与卡瓦组件下端面上。在坐封时,下入相应的插管工具并使锁定接头1下压卡瓦组件,使卡瓦组件张开并卡在井筒内壁上,同时卡瓦组件向下移动并施加压力,是胶筒17受压进行周向膨胀,对井筒进行密封,坐封完毕后取出插管工具。解封时下入相应的打捞工具,在距离桥塞3-5米时进行洗井和冲砂,冲砂结束后管柱下放的同时保持冲洗,管柱与连接头5连接并通过连接头5上提解封接头4即可松开卡瓦15,胶筒17收缩即可完成解封。
优选的,所述锁定接头1上端内圆上设置有多个径向方向的坐封剪钉2,所述多个坐封剪钉2呈圆周分布的方式分布于锁定接头1上,所述解封接头4与坐封剪钉2的对应位置上设置有多个凹槽,坐封剪钉2插入凹槽内,所述锁定接头1由坐封剪钉2分隔为两段,坐封剪钉2上方的一段孔径与解封接头4的外径相同,坐封剪钉2下方的一段孔径大于解封接头4的外径,所述锁定接头1与解封接头4之间存在环空,所述环空的上端设置有防砂胶垫3。
优选的,所述环空的下端设置锁环6,所述解封接头4下端与芯轴11接触的内圆上设置有多个径向方向的解封剪钉7,所述多个解封剪钉7呈圆周分布的方式分布于解封接头4上,所述芯轴11与解封剪钉7对应的位置上设置有多个凹槽,所述解封剪钉7插入凹槽内,所述锁环6的下端面抵靠于卡瓦组件的上端面。
优选的,所述卡瓦组件包括锁套10、限位环12、锥体13、卡瓦筒14和多个卡瓦15,所述限位环12套设于芯轴11上,所述限位环12与芯轴11的接触面上均设置有至少一个凹槽,限位环12与芯轴11上的凹槽位置相互对应,所述凹槽内设置有锁块8;所述芯轴11上设置有第二限位台阶,所述锥体13的内孔为台阶孔,上端套设于限位环12上,下端套设于芯轴11上,所述第二限位台阶两端分别抵靠于限位环12下端面与台阶孔的台阶部分上端面;所述卡瓦筒14与卡瓦15可滑动地套设于锥体13上,所述卡瓦筒14下端抵靠于卡瓦15上端,所述卡瓦筒14上端的内孔有直径增大的一段并与锥体13之间形成环空,所述限位环12设置于环空内,所述锥体13上套设有防砂胶筒9,所述防砂胶筒9位于锁定接头1与限位环12之间,所述防砂胶筒9的上端面抵靠于锁定接头1的下端面并且防砂胶筒9的下端面与限位环12之间存在空隙,该空隙为锥体13下移时为防砂胶筒9预留的移动空间。
优选的,所述芯轴11下端设置有第三限位台阶,所述卡瓦筒14内孔上设置有径向的环形凸起,所述环形凸起的上端面抵靠于第三限位台阶的下端面上,所述环形凸起的下端面与密封套19的上端面之间存在间隙。
优选的,所述卡瓦筒14内孔设置有一端锥形孔,所述锥形孔位于环形凸起与卡瓦15之间的一段,所述锥形孔与锥体13的锥度相同,使卡瓦筒14与锥体13相配合,对锥体13下移距离进行限制。
优选的,所述多个胶筒17中任意两个相邻的胶筒17之间设置有隔环18。
如图2所示,一种带有插管桥塞的射流泵管柱包括泵筒、油管22和插管桥塞23,所述泵筒为SPB泵筒21,所述SPB泵筒21与插管桥塞23之间设置有单向阀,所述单向阀的流通方向朝上。
优选的,所述油管22底部设置有堵头25,所述堵头25与油管22螺纹连接,所述堵头25位于开发层26的上方。
优选的,所述插管桥塞23与堵头25之间设置有筛管24。井内的油气通过筛管进入油管内,筛管可以将油气中夹杂的颗粒状杂质进行过滤,被过滤的杂质落在人工井底中。
本发明的插管桥塞23上下端均与油管22连接,插管桥塞23用于对工作井筒20上下端进行密封,插管桥塞上端的油管22上设置有SPB泵筒21,下端的油管22上设置有筛管24,管柱的底部设置有堵头25,本发明的工作过程如下:包括以下步骤:
S1、坐封:插管桥塞23连接在液压坐封工具的下端,液压坐封工具连接到油管22上,下到井下设计位置,即开发层26的上部,通过水泥车向油管22内打液压,当压差达12MPa、16MPa时,分别稳压5min,继续打液压,当压差达16-22 MPa时,压力突然降为0,插管桥塞23坐封,将油管22上提3-5m,再缓慢下放油管22,压重控制在30kN内,插管桥塞23无位移,坐封可靠,坐封工具随油管22起出工作井筒20。
S2、抽水:将插管工具上端接一专用扶正器,再与油管22连接下入井内;下钻速度控制在50根油管/小时以内,严禁顿钻、溜钻;下钻遇阻不超过30kN,否则活动油管22至悬重正常后继续下钻;插管工具下至距插管桥塞23位置3-5m时,缓慢下放油管22压重控制在(20-30)kN,连接地面管线即可进行抽水作业;完毕后,上提桥塞插管工具。
S3、解封:根据须解封插管桥塞23的规格型号正确选择与其相匹配的桥塞打捞工具;按正常速度下钻,当打捞工具下至距插管桥塞23面3-5m时,接好地面管线,进行洗井、冲砂,确保插管桥塞23面上无沉砂和脏物;冲砂结束后,边冲洗边下放管柱打捞插管桥塞23,压重控制在(20-50 )kN,缓慢上提油管22至正常悬重,如上提遇卡,则保持净拉力10-20)kN正转管柱,使得打捞工具与插管桥塞23脱开;将油管22上提4-5m,再下放油管22至插管桥塞23原卡点位置,观察是否遇阻,如油管22无遇阻现象,则插管桥塞23已正常解封;起出解封油管22,起钻时,严禁油管22旋转,以防插管桥塞23落井。

Claims (10)

1.一种带有插管桥塞的射流泵管柱,其特征在于:包括油管、泵筒和插管桥塞;所述泵筒和产管桥塞均设置于油管上,所述泵筒设置于插管桥塞的上方;所述插管桥塞包括锁定接头(1)、解封接头(4)、连接头(5)、卡瓦组件、芯轴(11)、多个胶筒(17)和密封套(19),所述锁定接头(1)下端与卡瓦组件上端连接,所述解封接头(4)上端设置于锁定接头(1)内部,下端设置于卡瓦组件内,所述解封接头(4)与卡瓦组件套设于芯轴(11)上,所述芯轴(11)上端与连接头(5)连接,所述连接头(5)设置于解封接头(4)内,所述芯轴(11)下端与密封套(19)的上端连接,所述密封套(19)上设置有第一限位台阶,所述多个胶筒(17)均套设于密封套(19)上,并且多个胶筒(17)上下两端分别抵靠于第一限位台阶的上端面与卡瓦组件下端面上,所述连接头(5)和密封套(19)分别与插管桥塞(23)上端和下端的油管(22)连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有插管桥塞的射流泵管柱,其特征在于:所述锁定接头(1)上端内圆上设置有多个径向方向的坐封剪钉(2),所述多个坐封剪钉(2)呈圆周分布的方式分布于锁定接头(1)上,所述解封接头(4)与坐封剪钉(2)的对应位置上设置有多个凹槽,坐封剪钉(2)插入凹槽内,所述锁定接头(1)由坐封剪钉(2)分隔为两段,坐封剪钉(2)上方的一段孔径与解封接头(4)的外径相同,坐封剪钉(2)下方的一段孔径大于解封接头(4)的外径,所述锁定接头(1)与解封接头(4)之间存在环空,所述环空的上端设置有防砂胶垫(3)。
3.根据权利要求2所述的一种带有插管桥塞的射流泵管柱,其特征在于:所述环空的下端设置锁环(6),所述解封接头(4)下端与芯轴(11)接触的内圆上设置有多个径向方向的解封剪钉(7),所述多个解封剪钉(7)呈圆周分布的方式分布于解封接头(4)上,所述芯轴(11)与解封剪钉(7)对应的位置上设置有多个凹槽,所述解封剪钉(7)插入凹槽内,所述锁环(6)的下端面抵靠于卡瓦组件的上端面。
4.根据权利要求3所述的一种带有插管桥塞的射流泵管柱,其特征在于:所述卡瓦组件包括锁套(10)、限位环(12)、锥体(13)、卡瓦筒(14)和多个卡瓦(15),所述限位环(12)套设于芯轴(11)上,所述限位环(12)与芯轴(11)的接触面上均设置有至少一个凹槽,限位环(12)与芯轴(11)上的凹槽位置相互对应,所述凹槽内设置有锁块(8);所述芯轴(11)上设置有第二限位台阶,所述锥体(13)的内孔为台阶孔,上端套设于限位环(12)上,下端套设于芯轴(11)上,所述第二限位台阶两端分别抵靠于限位环(12)下端面与台阶孔的台阶部分上端面;所述卡瓦筒(14)与卡瓦(15)可滑动地套设于锥体(13)上,所述卡瓦筒(14)下端抵靠于卡瓦(15)上端,所述卡瓦筒(14)上端的内孔有直径增大的一段并与锥体(13)之间形成环空,所述限位环(12)设置于环空内,所述锥体(13)上套设有防砂胶筒(9),所述防砂胶筒(9)位于锁定接头(1)与限位环(12)之间,所述防砂胶筒(9)的上端面抵靠于锁定接头(1)的下端面并且防砂胶筒(9)的下端面与限位环(12)之间存在空隙。
5.根据权利要求4所述的一种带有插管桥塞的射流泵管柱,其特征在于:所述芯轴(11)下端设置有第三限位台阶,所述卡瓦筒(14)内孔上设置有径向的环形凸起,所述环形凸起的上端面抵靠于第三限位台阶的下端面上,所述环形凸起的下端面与密封套(19)的上端面之间存在间隙。
6.根据权利要求5所述的一种带有插管桥塞的射流泵管柱,其特征在于:所述卡瓦筒(14)内孔设置有一端锥形孔,所述锥形孔位于环形凸起与卡瓦(15)之间的一段,所述锥形孔与锥体(13)的锥度相同。
7.根据权利要求1所述的一种带有插管桥塞的射流泵管柱,其特征在于:所述多个胶筒(17)中任意两个相邻的胶筒(17)之间设置有隔环(18)。
8.根据权利要求1所述的一种带有插管桥塞的射流泵管柱,其特征在于:所述泵筒为SPB泵筒(21),所述SPB泵筒(21)与插管桥塞(23)之间设置有单向阀,所述单向阀的流通方向朝上。
9.根据权利要求1所述的一种带有插管桥塞的射流泵管柱,其特征在于:所述油管(22)底部设置有堵头(25),所述堵头(25)与油管(22)螺纹连接,所述堵头(25)位于开发层(26)的上方。
10.根据权利要求9所述的一种带有插管桥塞的射流泵管柱,其特征在于:所述插管桥塞(23)与堵头(25)之间设置有筛管(24)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111927426A (zh) * 2020-09-04 2020-11-13 北京化工大学 一种井下局部反循环和多级沉砂的清砂工艺

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