CN111720086B - 一种撞击式管端堵塞器及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种撞击式管端堵塞器及使用方法，该堵塞器至少包括本体、侧孔塞、底塞和撞击棒，所述的本体上径向均匀分布有多个侧孔，所述的侧孔塞设在侧孔处的本体内，侧孔塞上沿轴向开有多个通孔；所述的本体下端设置有底塞，所述的撞击棒位于本体的上方。本发明通过向管内投送撞击工具自由下落撞击开启，无需用泵车憋压，具有操作简单、方便、高效，综合作业成本低的特点。本发明可用于气井直井、定向井带压下常规采气管柱作业。
Description
技术领域
本发明属于油气井井下工具领域，具体涉及一种撞击式管端堵塞器及使用方法。
背景技术
带压作业下采气管柱时，管柱最下端通常安装一个管端堵塞器进行堵塞，以密封油管内通道。待带压作业完成之后，需要打掉堵塞器，连通油管采气通道。目前在用的堵塞器由于结构设计原因，需要使用泵车向油管内泵注清水或者氮气进行憋压打掉堵塞器，可能会造成二次压井，存在作业成本高，操作复杂等问题。
发明内容
为了克服现有作业成本高、操作复杂的问题，本发明提供一种撞击式管端堵塞器及使用方法，本发明通过向管内投送撞击工具自由下落撞击开启，无需用泵车憋压，具有操作简单、方便、高效，综合作业成本低的特点。本发明可用于气井直井、定向井带压下常规采气管柱作业。
本发明采用的技术方案为：
一种撞击式管端堵塞器，至少包括本体、侧孔塞、底塞和撞击棒，所述的本体上径向均匀分布有多个侧孔，所述的侧孔塞设在侧孔处的本体内，侧孔塞上沿轴向开有多个通孔；所述的本体下端设置有底塞，所述的撞击棒位于本体的上方。
所述的本体上端设置有丝扣。
所述的侧孔为圆柱形侧孔，圆柱形侧孔为四个。
所述的侧孔塞沿轴向均布八个通孔；所述的侧孔塞通过第一剪钉固定安装在本体上，侧孔塞和本体内壁之间设置有第一O型密封圈。
所述的底塞通过第二剪钉固定安装在本体上，底塞和本体内壁之间设置有第二O型密封圈。
所述底塞为可溶镁铝合金材料加工制成。
所述的底塞上端中心处设有凹槽，凹槽内设置有固体酸块；固体酸块遇水后溶解。
所述撞击棒整体为圆柱体，撞击棒的撞击面为球形端面。
一种撞击式管端堵塞器使用方法，具体步骤为：撞击式管端堵塞器与管柱最下端连接，对管柱下端口进行封堵；撞击式管端堵塞器随管柱一起入井，当采气管柱下到设计位置，进行后续的采气作业时，向管柱内投入撞击棒，撞击棒在没有液体的采气管柱内自由下落蓄积动能，然后撞向撞击式管端堵塞器的侧孔塞，撞击会使侧孔塞获得向下的推力，推力作用下剪断第一剪钉并推动侧孔塞向下落入撞击式管端堵塞器的底塞之上；
侧孔塞被撞击掉落之后，会连同撞击棒一起落入堵塞器本体的侧孔之下的空腔内；这种情况下堵塞器本体上的侧孔是完全开启状态，能够正常通过侧孔排液采气；堵塞器本体上的侧孔排液采气的过程中，会有液体水被携带落入容纳侧孔塞和撞击棒的空腔内，液体水溶解底塞上镶嵌的固体酸块，固体酸块的溶解增加液体水溶液中的氯根浓度和酸性，加速溶解消除掉材质为可溶合金的底塞，使得侧孔塞和撞击棒最终掉落至人工井底，采气管柱管端的主通道就会完全打开，能进行正常的生产作业。
本发明的有益效果为：
本发明通过向管内投送撞击棒自由下落撞击开启堵塞器，无需使用泵车提供压力，具有操作简单、方便、高效，综合作业成本低的特点。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为本发明一种撞击式管端堵塞器结构示意图。
图2为图1中A-A处的剖视结构示意图。
图3为图1中B-B处的剖视结构示意图。
图4为本发明的撞击棒结构示意图。
图中，附图标记为：1、本体；2、侧孔塞；3、第一剪钉；4、第一O型密封圈；5、固体酸块；6、底塞；7、第二O型密封圈；8、第一剪钉；9、撞击棒。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有作业成本高、操作复杂的问题，本发明提供如图1-4所示的一种撞击式管端堵塞器及使用方法，本发明通过向管内投送撞击工具自由下落撞击开启，无需用泵车憋压，具有操作简单、方便、高效，综合作业成本低的特点。本发明可用于气井直井、定向井带压下常规采气管柱作业。
如图1所示，一种撞击式管端堵塞器，至少包括本体1、侧孔塞2、底塞6和撞击棒9，所述的本体1上径向均匀分布有多个侧孔101，所述的侧孔塞2设在侧孔101处的本体1内，侧孔塞2上沿轴向开有多个通孔201；所述的本体1下端设置有底塞6，所述的撞击棒9位于本体1的上方。
本发明通过向管内投送撞击棒9自由下落撞击侧孔塞2开启侧孔101，无需用泵车憋压，具有操作简单、方便、高效，综合作业成本低的特点。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，优选地，所述的本体1上端设置有丝扣。
优选地，所述的侧孔塞2沿轴向均布八个通孔，如图2所示；所述的侧孔塞2通过第一剪钉3固定安装在本体1上，侧孔塞2和本体1内壁之间设置有第一O型密封圈4。
优选地，所述的底塞6通过第二剪钉8固定安装在本体1上，底塞6和本体1内壁之间设置有第二O型密封圈7。
优选地，所述底塞6为可溶镁铝合金材料加工制成。
本发明中底塞6为可溶镁铝合金材料加工制成，在氯根浓度低于50000mg/L的水溶液中溶解缓慢。
优选地，所述的底塞6上端中心处设有凹槽，凹槽内设置有固体酸块5，固体酸块5遇水后溶解。
本发明中采用的固体酸块5遇水后溶解，会增加局部水液环境中的酸浓度，固体酸块5可采用三氯乙酸、高碘酸、二硝基苯甲酸或乙二胺四乙酸。固体酸块5可根据作业需求更换不同的酸性物质，不同的酸性物质均可在市场买到或为现有技术，本发明中将不在进行进一步的说明。
优选地，所述撞击棒9整体为圆柱体，如图4所示，撞击棒9的撞击面为球形端面。
本发明可用于气井直井、定向井带压下常规采气管柱作业。本发明通过向管内投送撞击棒9自由下落撞击侧孔塞2开启侧孔101，无需用泵车憋压，具有操作简单、方便、高效，综合作业成本低的特点。
实施例3：
基于实施例2的基础上，本实施中所述的侧孔101为圆柱形侧孔，圆柱形侧孔为四个。如图3所示，四个圆柱形侧孔对称设置，且均匀分布。
本实施例中圆柱形侧孔为四个，撞击式管端堵塞器的工作过程为：
本发明在带压作业下采气管柱时，将撞击式管端堵塞器与管柱最下端连接，对管柱下端口进行封堵。本发明提供的堵塞器随管柱一起入井，当采气管柱下到设计位置，进行后续的采气作业时，向管柱内投入撞击棒9，撞击棒9在没有液体的采气管柱内自由下落加速，蓄积动能，快速撞向堵塞器的侧孔塞2。根据能量守恒定理，高速撞击会使侧孔塞2获得比较大的向下推力，剪断第一剪钉3，推动侧孔塞2向下落入堵塞器的底塞6之上。侧孔塞2被撞击掉落之后，会连同撞击棒9一起落入四个侧孔101之下的空腔内。这种情况下本体1上的四个侧孔101是完全开启状态，能够正常通过四个侧孔101排液采气。本体1上的四个侧孔101排液采气的过程中，会有液体水被携带落入容纳侧孔塞2和撞击棒9的空腔内，液体水溶解底塞6上镶嵌的固体酸块5，固体酸块5的溶解增加液体水溶液中的氯根浓度和酸性，加速溶解消除掉材质为可溶合金的底塞6，使得侧孔塞2和撞击棒9最终掉落至人工井底，采气管柱管端的主通道就会完全打开，能进行正常的生产作业。
实施例4：
基于实施例1和2的基础上，本实施例中提供一种撞击式管端堵塞器使用方法，具体步骤为：撞击式管端堵塞器与管柱最下端连接，对管柱下端口进行封堵；撞击式管端堵塞器随管柱一起入井，当采气管柱下到设计位置，进行后续的采气作业时，向管柱内投入撞击棒9，撞击棒9在没有液体的采气管柱内自由下落蓄积动能，然后撞向撞击式管端堵塞器的侧孔塞2，撞击会使侧孔塞2获得向下的推力，推力作用下剪断第一剪钉3并推动侧孔塞2向下落入撞击式管端堵塞器的底塞6之上；
侧孔塞2被撞击掉落之后，会连同撞击棒9一起落入本体1的侧孔101之下的空腔内；这种情况下本体1上的侧孔是完全开启状态，能够正常通过侧孔101排液采气；本体1上的侧孔101排液采气的过程中，会有液体水被携带落入容纳侧孔塞2和撞击棒9的空腔内，液体水溶解底塞6上镶嵌的固体酸块5，固体酸块5的溶解增加液体水溶液中的氯根浓度和酸性，加速溶解消除掉材质为可溶合金的底塞6，使得侧孔塞2和撞击棒9最终掉落至人工井底，采气管柱管端的主通道就会完全打开，能进行正常的生产作业。
如果出现撞击棒9没有撞开侧孔塞2的异常情况，则可以通过向管柱内小排量泵注液体，液体通过侧孔塞2的通孔201作用在堵塞器底塞6上，进行憋压打掉底塞6。再提高泵注排量利用节流压差打掉侧孔塞2，完全开启堵塞器的主通道和侧孔通道，可保证气井正常的生产作业。
以上举例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的装置结构及方法步骤均为本行业的公知技术和常用方法，这里不再一一叙述。
Claims (8)
1.一种撞击式管端堵塞器使用方法，其特征在于：采用撞击式管端堵塞器，该撞击式管端堵塞器至少包括本体（1）、侧孔塞（2）、底塞（6）和撞击棒（9），所述的本体（1）上径向均匀分布有多个侧孔（101），所述的侧孔塞（2）设在侧孔（101）处的本体（1）内，所述的侧孔塞（2）通过第一剪钉（3）固定安装在本体（1）上，侧孔塞（2）上沿轴向开有多个通孔（201）；所述的本体（1）下端设置有底塞（6），所述的撞击棒（9）位于本体（1）的上方；
撞击式管端堵塞器使用方法的具体步骤为：撞击式管端堵塞器与采气管柱最下端连接，对采气管柱下端口进行封堵；撞击式管端堵塞器随采气管柱一起入井，当采气管柱下到设计位置，进行后续的采气作业时，向采气管柱内投入撞击棒（9），撞击棒（9）在没有液体的采气管柱内自由下落蓄积动能，然后撞向撞击式管端堵塞器的侧孔塞（2），撞击会使侧孔塞（2）获得向下的推力，推力作用下剪断第一剪钉（3）并推动侧孔塞（2）向下落入撞击式管端堵塞器的底塞（6）之上；
侧孔塞（2）被撞击掉落之后，会连同撞击棒（9）一起落入本体（1）的侧孔（101）之下的空腔内；这种情况下本体（1）上的侧孔是完全开启状态，能够正常通过侧孔（101）排液采气；本体（1）上的侧孔（101）排液采气的过程中，会有液体水被携带落入容纳侧孔塞（2）和撞击棒（9）的空腔内，液体水溶解底塞（6）上镶嵌的固体酸块（5），固体酸块（5）的溶解增加液体水溶液中的氯根浓度和酸性，加速溶解消除掉材质为可溶合金的底塞（6），使得侧孔塞（2）和撞击棒（9）最终掉落至人工井底，采气管柱管端的主通道就会完全打开，能进行正常的生产作业。
2.根据权利要求1所述的一种撞击式管端堵塞器使用方法，其特征在于：所述的本体（1）上端设置有丝扣。
3.根据权利要求1所述的一种撞击式管端堵塞器使用方法，其特征在于：所述的侧孔（101）为圆柱形侧孔，圆柱形侧孔为四个。
4.根据权利要求1所述的一种撞击式管端堵塞器使用方法，其特征在于：所述的侧孔塞（2）沿轴向均布八个通孔；侧孔塞（2）和本体（1）内壁之间设置有第一O型密封圈（4）。
5.根据权利要求1所述的一种撞击式管端堵塞器使用方法，其特征在于：所述的底塞（6）通过第二剪钉（8）固定安装在本体（1）上，底塞（6）和本体（1）内壁之间设置有第二O型密封圈（7）。
6.根据权利要求1所述的一种撞击式管端堵塞器使用方法，其特征在于：所述底塞（6）为可溶镁铝合金材料加工制成。
7.根据权利要求1所述的一种撞击式管端堵塞器使用方法，其特征在于：所述的底塞（6）上端中心处设有凹槽，凹槽内设置有固体酸块（5）,固体酸块（5）遇水后溶解。
8.根据权利要求1所述的一种撞击式管端堵塞器使用方法，其特征在于：所述撞击棒（9）整体为圆柱体，撞击棒（9）的撞击面为球形端面。
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