CN111364936A - 一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置及密封方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置及密封方法,包括扶正套、悬挂密封装置本体、转换法兰、悬挂卡瓦、锥形套和密封胶筒,所述的悬挂密封装置本体上端与转换法兰连接,所述的速度管柱设在悬挂密封装置本体内,所述的扶正套设在速度管柱上端外侧,且位于转换法兰内;所述的扶正套上至少设有两道密封圈;所述的悬挂卡瓦、锥形套和密封胶筒从上到下依次设在速度管柱与悬挂密封装置本体的环空内;所述的悬挂密封装置本体上部设有顶丝。本发明扶正套设有多道密封圈,实现扶正套、速度管柱、转换法兰三者之间的辅助密封,且能在主密封和辅助密封之间形成了一个隔离腔,保护悬挂卡瓦不受腐蚀。

Description

一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置及密封方法
技术领域
本发明涉及气田开采技术领域,特别涉及一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置及密封方法。
背景技术
随着气井生产时间的持续,气井产能逐渐降低,低于临界携液流速时井底开始积液,若不及时采取排液措施,可使气井水淹甚至停产。速度管柱排水采气技术是基于井筒两相流和最小携液流量理论,在气井原φ73mm油管中下入小直径的连续油管作为生产管柱,剪断连续油管后通过专用悬挂器使其悬挂在采气井口,该技术能降低气井的临界携液流速,增大井筒中气体流速,从而提高气井携液能力,确保气井在很长一段时间内不积液,从而保证气井的平稳生产。
如何使连续油管长期密封良好的悬挂在采气井口是速度管柱排水采气工艺成败的关键之一。目前在用的悬挂装置与速度管柱之间仅有一道密封,且气井产出的腐蚀流体与悬挂器的卡瓦直接接触易发生腐蚀,因此,长期在采气井口密封悬挂的安全风险较高。
发明内容
为了克服现有长期在采气井口密封悬挂的安全风险较高的问题,本发明提供一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置及密封方法,本发明将主密封和辅助密封相结合,从而实现悬挂器与速度管柱之间的双重密封,确保速度管柱在天然气井井口的长期稳定密封与悬挂。
本发明采用的技术方案为:
一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置,包括扶正套、悬挂密封装置本体、转换法兰、悬挂卡瓦、锥形套和密封胶筒,所述的悬挂密封装置本体上端与转换法兰连接,所述的速度管柱设在悬挂密封装置本体内,所述的扶正套设在速度管柱上端外侧,且位于转换法兰内;所述的扶正套上至少设有两道密封圈;所述的悬挂卡瓦、锥形套和密封胶筒从上到下依次设在速度管柱与悬挂密封装置本体的环空内;所述的悬挂密封装置本体上部设有顶丝,所述的顶丝穿过悬挂密封装置本体与锥形套接触连接。
所述的密封圈为O型密封圈。
所述的密封圈包括外密封圈和内密封圈。
所述的外密封圈为多个,设在扶正套与转换法兰之间,所述的内密封圈为多个,设在扶正套与速度管柱之间。
所述的悬挂密封装置本体与转换法兰通过螺栓连接。
所述的扶正套上端口为喇叭口状。
所述的密封胶筒下端设有垫片。
所述的悬挂密封装置本体侧面开有旁通通道。
一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置的密封方法,具体步骤为:
步骤一,速度管柱主密封
现场作业时,转动顶丝,推动锥形套向下移动,通过锥形套把力传递到密封胶筒,当密封胶筒受压缩变形膨胀后便可密封速度管柱的外部,投入悬挂卡瓦,悬挂住速度管柱,然后使用封井器切断速度管柱,拆除悬挂器以上所有部件,完成速度管柱的悬挂和主密封作业;
步骤二,速度管柱辅助密封
将多道密封圈装在扶正套上,然后将扶正套插入速度管柱的上端口,其中外密封圈设在扶正套与转换法兰之间,内密封圈设在扶正套与速度管柱之间,至此,分别完成了扶正套、速度管柱、转换法兰三者之间的辅助密封。
本发明的有益效果为:
本发明中的转换法兰起变径作用,便于与采气树上的KQ65-70型阀门对接,同时也有辅助密封的作用。
本发明提供的密封圈中的外密封圈达到很好的辅助密封效果。
本发明中悬挂器侧面开有旁通通道,下入速度管柱时,可采用原有油管与速度管柱之间的环空生产,无需关井,避免了关井导致的井筒内压力升高,下管阻力增大的情况发生。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为本装置示结构意图。
图2为辅助密封结构示意图。
图中,附图标记为:1、扶正套;2、密封圈;2-1、外密封圈;2-2、内密封圈;3、转换法兰;4、紧固螺栓;5、悬挂卡瓦;6、锥形套;7、顶丝;8、密封胶筒;9、垫片;10、速度管柱;11、悬挂密封装置本体。
具体实施方式
实施例1:
为了克服现有长期在采气井口密封悬挂的安全风险较高的问题,本发明提供如图1-2所示的一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置及密封方法,本发明将主密封和辅助密封相结合,从而实现悬挂器与速度管柱之间的双重密封,确保速度管柱在天然气井井口的长期稳定密封与悬挂。
一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置,包括扶正套1、悬挂密封装置本体11、转换法兰3、悬挂卡瓦5、锥形套6和密封胶筒8,所述的悬挂密封装置本体11上端与转换法兰3连接,所述的速度管柱10设在悬挂密封装置本体11内,所述的扶正套1设在速度管柱10上端外侧,且位于转换法兰3内;所述的扶正套1上至少设有两道密封圈2;所述的悬挂卡瓦5、锥形套6和密封胶筒8从上到下依次设在速度管柱10与悬挂密封装置本体11的环空内;所述的悬挂密封装置本体11上部设有顶丝7,所述的顶丝7穿过悬挂密封装置本体11与锥形套6接触连接。
本发明通过旋紧顶丝7来压缩密封胶筒8实现主密封,在速度管柱10上端口设计扶正套1,以保持速度管柱10居中,便于后期带压起管工具通过,扶正套1设有多道密封圈2密封,逐步实现扶正套1、速度管柱10、转换法兰3三者之间的辅助密封,且能在主密封和辅助密封之间形成了一个隔离腔,避免悬挂卡瓦与硫化氢、二氧化碳等酸性气体接触,保护悬挂卡瓦5不受腐蚀。
实施例2:
基于实施例1的基础上,本实施例中,所述的密封圈2为O型密封圈。
优选地,所述的密封圈2包括外密封圈2-1和内密封圈2-2。
优选地,所述的外密封圈2-1为多个,设在扶正套1与转换法兰3之间,所述的内密封圈2-2为多个,设在扶正套1与速度管柱10之间。
优选地,所述的悬挂密封装置本体11与转换法兰3通过螺栓4连接。
优选地,所述的扶正套1上端口为喇叭口状。
本发明中扶正套1上端口采用喇叭口设计,便于后期速度管柱10起管作业时打入的堵塞器顺利进入速度管柱10的内部。然后将转换法兰3的中心孔与速度管柱10的上端口对准并插入,从四个不同方位均匀拧紧四颗紧固螺栓4,在悬挂器11上方安装好转换法兰3,此时完成扶正套1与速度管柱10以及转换法兰3之间的辅助密封。
优选地,所述的密封胶筒8下端设有垫片9。
优选地,所述的悬挂密封装置本体11侧面开有旁通通道。
一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置的密封方法,具体步骤为:
步骤一,速度管柱主密封
现场作业时,转动顶丝7,推动锥形套6向下移动,通过锥形套6把力传递到密封胶筒8,当密封胶筒8受压缩变形膨胀后便可密封速度管柱10的外部,投入悬挂卡瓦5,悬挂住速度管柱10,然后使用封井器切断速度管柱10,拆除悬挂器以上所有部件,完成速度管柱10的悬挂和主密封作业;
步骤二,速度管柱辅助密封
将多道密封圈2装在扶正套1上,然后将扶正套1插入速度管柱10的上端口,其中外密封圈2-1设在扶正套1与转换法兰3之间,内密封圈2-2设在扶正套1与速度管柱10之间,至此,分别完成了扶正套1、速度管柱10、转换法兰3三者之间的辅助密封。
本发明提供的一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置的密封方法主要通过两步完成:1、悬挂及主密封;2、辅助密封。
1、速度管柱悬挂及主密封
现场作业时,先在井口主控阀上安装悬挂器,再依次安装操作窗、封井器、注入头装置,利用连续油管作业车将速度管柱下入指定深度,转动顶丝7,推动锥形套6向下移动,通过锥形套6把力传递到密封胶筒8,当胶筒受压缩变形膨胀后便可密封速度管柱10的外部,借助操作窗上部压力表检验密封是否良好,若压力表指针至少20分钟内均无显示,表明密封良好,此时打开操作窗投入悬挂卡瓦5,悬挂住速度管柱10,然后使用封井器切断速度管柱10,拆除悬挂器以上所有部件,完成速度管柱10的悬挂和主密封作业。
2、速度管柱辅助密封
将O型密封圈装在扶正套1上,然后将扶正套1插入速度管柱10的上端口,其中O型外密封圈2-1设在扶正套1的外部,作用是密封扶正套1与转换法兰3的间隙,O型内密封圈2-2设在扶正套1的内部,作用是密封扶正套1与速度管柱10的间隙,至此,分部完成了扶正套1、速度管柱10、转换法兰3三者之间的辅助密封。
本发明在速度管柱10上端口设计扶正套1,以保持速度管柱10居中,便于后期带压起管工具通过,扶正套1设有多道密封圈2,逐步实现扶正套1、速度管柱10、转换法兰3三者之间的辅助密封,且能在主密封和辅助密封之间形成了一个隔离腔,避免悬挂卡瓦5与硫化氢、二氧化碳等酸性气体接触,保护悬挂卡瓦不受腐蚀。
转换法兰3起变径作用,便于与采气树上的KQ65-70型阀门对接,同时也有辅助密封的作用。悬挂器侧面开有旁通通道,下入速度管柱时,可采用原有油管与速度管柱之间的环空生产,无需关井,避免了关井导致的井筒内压力升高,下管阻力增大的情况发生。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本方法的技术实施方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明中未详细描述的装置部件及方法均为现有技术,本发明中将不再进行进一步的说明。

Claims (9)

1.一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置,其特征在于:包括扶正套(1)、悬挂密封装置本体(11)、转换法兰(3)、悬挂卡瓦(5)、锥形套(6)和密封胶筒(8),所述的悬挂密封装置本体(11)上端与转换法兰(3)连接,所述的速度管柱(10)设在悬挂密封装置本体(11)内,所述的扶正套(1)设在速度管柱(10)上端外侧,且位于转换法兰(3)内;所述的扶正套(1)上至少设有两道密封圈(2);所述的悬挂卡瓦(5)、锥形套(6)和密封胶筒(8)从上到下依次设在速度管柱(10)与悬挂密封装置本体(11)的环空内;所述的悬挂密封装置本体(11)上部设有顶丝(7),所述的顶丝(7)穿过悬挂密封装置本体(11)与锥形套(6)接触连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置,其特征在于:所述的密封圈(2)为O型密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置,其特征在于:所述的密封圈(2)包括外密封圈(2-1)和内密封圈(2-2)。
4.根据权利要求3所述的一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置,其特征在于:所述的外密封圈(2-1)为多个,设在扶正套(1)与转换法兰(3)之间,所述的内密封圈(2-2)为多个,设在扶正套(1)与速度管柱(10)之间。
5.根据权利要求1所述的一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置,其特征在于:所述的悬挂密封装置本体(11)与转换法兰(3)通过螺栓(4)连接。
6.根据权利要求1所述的一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置,其特征在于:所述的扶正套(1)上端口为喇叭口状。
7.根据权利要求1所述的一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置,其特征在于:所述的密封胶筒(8)下端设有垫片(9)。
8.根据权利要求1所述的一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置,其特征在于:所述的悬挂密封装置本体(11)侧面开有旁通通道。
9.根据权利要求1-8所述的任意一种带有辅助密封的速度管柱密封悬挂装置的密封方法,其特征在于:具体步骤为:
步骤一,速度管柱(10)的主密封
现场作业时,转动顶丝(7),推动锥形套(6)向下移动,通过锥形套(6)把力传递到密封胶筒(8),当密封胶筒(8)受压缩变形膨胀后便可密封速度管柱(10)的外部,投入悬挂卡瓦(5),悬挂住速度管柱(10),然后使用封井器切断速度管柱(10),拆除悬挂器以上所有部件,完成速度管柱(10)的悬挂和主密封作业;
步骤二,速度管柱辅助密封
将多道密封圈(2)装在扶正套(1)上,然后将扶正套(1)插入速度管柱(10)的上端口,其中外密封圈(2-1)设在扶正套(1)与转换法兰(3)之间,内密封圈(2-2)设在扶正套(1)与速度管柱(10)之间,至此,分别完成了扶正套(1)、速度管柱(10)、转换法兰(3)三者之间的辅助密封。
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