CN112780211A - 生产井光纤井温监测井口的密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种生产井光纤井温监测井口的密封装置，包括至少设有3个连接口的接头结构，所述接头结构的一连接口与井口密封连通，所述接头结构的另一连接口能密封且能与洗井设备可拆卸连接，所述接头结构的再一连接口密封连通设置井口密封器，所述井口密封器能密封穿设锁紧固定监测光纤且能实现监测光纤的双级密封。该密封装置采用双级密封对井口处的监测光纤进行有效固定及密封，与此同时采用多接口的接头结构进行井口连接，保证在需要洗井作业时，直接进行洗井，省去其他作业措施，该密封装置结构简单，操作方便，利于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及石油测井技术领域，尤其涉及一种生产井光纤井温监测井口的密封装置。
背景技术
目前辽河油田伴热井普遍进入高含水阶段，由于没有井筒温场的实测数据，井筒伴热温度的确定往往只能参考已生产井，伴热参数优化没有理论依据支撑，无法实现伴热温度随油井产液量、含水率变化的实时调控，造成了伴热温度没有针对性，致使耗电量严重超标、运行成本居高不下。针对困扰多年的高凝稠油井伴热温度优化问题，基于光纤测温技术具有在线、实时、分布式监测等特点，最终确定采用光纤随油管捆绑工艺，依据光时域反射原理和后向拉曼散射效应对温度的敏感从而进行油管外壁井温的在线监测。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种生产井光纤井温监测井口的密封装置，对井口处的监测光纤进行固定及密封，既保证油井在正常生产情况下的井口密封，又保证在需要洗井作业时，直接进行洗井，省去其他作业措施。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产井光纤井温监测井口的密封装置，采用双级密封对井口处的监测光纤进行有效固定及密封，与此同时采用多接口的接头结构进行井口连接，保证在需要洗井作业时，直接进行洗井，省去其他作业措施，该密封装置结构简单，操作方便，利于推广使用。
本发明的目的是这样实现的，一种生产井光纤井温监测井口的密封装置，包括至少设有3个连接口的接头结构，所述接头结构的一连接口与井口密封连通，所述接头结构的另一连接口能密封且能与洗井设备可拆卸连接，所述接头结构的再一连接口密封连通设置井口密封器，所述井口密封器能密封穿设锁紧固定监测光纤且能实现监测光纤的双级密封。
在本发明的一较佳实施方式中，所述井口密封器包括中空的密封器接头本体，所述密封器接头本体的一端密封连通设置一级密封结构，所述一级密封结构的另一端与所述接头结构密封连通，所述一级密封结构上轴向贯通设置第一光纤通道；所述密封器接头本体的另一端密封连通设置二级密封结构，所述二级密封结构上轴向贯通设置第二光纤通道，监测光纤自井口经所述接头结构后密封穿过所述第一光纤通道、所述密封器接头本体和所述第二光纤通道。
在本发明的一较佳实施方式中，所述密封器接头本体内沿轴向设置锁紧夹板结构，所述锁紧夹板结构用于锁紧固定监测光纤。
在本发明的一较佳实施方式中，所述锁紧夹板结构包括固定板、活动板和调节螺杆，所述活动板能通过所述调节螺杆将监测光纤固定压紧于所述固定板上。
在本发明的一较佳实施方式中，所述一级密封结构包括一级密封头，所述一级密封头的一端通过一级密封外接头与所述密封器接头本体的一端密封连通；所述一级密封头上轴向贯通设置第一密封头通孔，所述第一密封头通孔靠近所述密封器接头本体的一端设置一级密封堵，所述一级密封堵上轴向贯通设置第一密封堵通孔，所述第一密封堵通孔的内壁能密封抵靠监测光纤的侧壁；所述第一密封堵通孔和所述第一密封头通孔连通构成所述第一光纤通道。
在本发明的一较佳实施方式中，所述一级密封头的另一端通过卡箍结构与所述接头结构密封连通。
在本发明的一较佳实施方式中，所述卡箍结构包括密封套接于所述一级密封头的外壁上的卡箍头，所述卡箍头的外壁上扣设卡箍，所述卡箍的另一端密封扣设于所述接头结构上。
在本发明的一较佳实施方式中，所述卡箍头位于所述卡箍内的一端的端面上设置密封圈，所述接头结构和所述卡箍头均轴向顶抵所述密封圈。
在本发明的一较佳实施方式中，所述二级密封结构包括二级密封头，所述二级密封头的一端通过二级密封外接头与所述密封器接头本体的另一端密封连通；所述二级密封头上轴向贯通设置第二密封头通孔，所述第二密封头通孔远离所述密封器接头本体的一端设置二级密封堵，所述二级密封堵上轴向贯通设置第二密封堵通孔，所述第二密封堵通孔的内壁能密封抵靠监测光纤的侧壁；所述第二密封堵通孔和所述第二密封头通孔连通构成所述第二光纤通道。
在本发明的一较佳实施方式中，所述接头结构为三通接头，设定3个连接口分别为第一连接口、第二连接口和第三连接口，所述第一连接口与井口密封连通，所述第二连接口能密封且能与洗井设备可拆卸连接，所述第三连接口密封连通所述井口密封器，所述一级密封结构与所述接头结构的第三连接口密封连通。
由上所述，本发明提供的生产井光纤井温监测井口的密封装置具有如下有益效果：
本发明提供的生产井光纤井温监测井口的密封装置，采用能双级密封的井口密封器对井口处的监测光纤进行有效固定及密封，与此同时采用多接口的接头结构进行井口连接，保证在需要洗井作业时，直接进行洗井，省去其他作业措施，该密封装置结构简单，操作方便，利于推广使用。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
其中：
图1：为本发明的生产井光纤井温监测井口的密封装置的安装示意图。
图2：为本发明的井口密封器的示意图。
图中：
100、生产井光纤井温监测井口的密封装置；
1、接头结构；
11、第一连接口；12、第二连接口；13、第三连接口；
2、井口密封器；
20、密封器接头本体；
21、一级密封结构；211、一级密封头；212、一级密封外接头；213、一级密封堵；214、第一密封盘根；
22、二级密封结构；221、二级密封头；222、二级密封外接头；223、二级密封堵；224、第二密封盘根；
23、锁紧夹板结构；
24、卡箍结构；241、卡箍头；242、卡箍；
25、密封圈；
31、第一密封头通孔；32、第一密封堵通孔；
41、第二密封头通孔；42、第二密封堵通孔；
91、井口；92、监测光纤；93、井口阀门。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1、图2所示，本发明提供一种生产井光纤井温监测井口的密封装置100，包括至少设有3个连接口的接头结构1，接头结构1的一连接口与井口91(现有技术)密封连通，接头结构1的另一连接口能密封(需要洗井时，连接洗井设备，正产生产状态，处于密封状态)且能与洗井设备(现有的泵注设备，现有技术，图中未示出)可拆卸连接，接头结构1的再一连接口密封连通设置井口密封器2，井口密封器2能密封穿设锁紧固定监测光纤92(现有技术，用于监测生产井井温)且能实现监测光纤92的双级密封。
本发明提供的生产井光纤井温监测井口的密封装置，采用能双级密封的井口密封器对井口处的监测光纤进行有效固定及密封，与此同时采用多接口的接头结构进行井口连接，保证在需要洗井作业时，直接进行洗井，省去其他作业措施，该密封装置结构简单，操作方便，利于推广使用。
进一步，如图2所示，井口密封器2包括中空的密封器接头本体20，密封器接头本体20的一端密封连通设置一级密封结构21，一级密封结构21的另一端与接头结构1密封连通，一级密封结构21上轴向贯通设置第一光纤通道；密封器接头本体20的另一端密封连通设置二级密封结构22，二级密封结构22上轴向贯通设置第二光纤通道，监测光纤92自井口经接头结构1后密封穿过第一光纤通道、密封器接头本体20和第二光纤通道。
进一步，如图2所示，密封器接头本体20内沿轴向设置锁紧夹板结构23，锁紧夹板结构23用于锁紧固定监测光纤92，避免监测光纤窜动、坠落。
在本实施方式中，锁紧夹板结构23包括固定板、活动板和调节螺杆，活动板能通过调节螺杆将监测光纤固定压紧于固定板上。锁紧夹板结构23还可以采用其他夹紧结构，比如锁紧夹等。
进一步，如图2所示，一级密封结构21包括一级密封头211，一级密封头211的一端通过一级密封外接头212与密封器接头本体20的一端密封连通；一级密封头211上轴向贯通设置第一密封头通孔31，第一密封头通孔31靠近密封器接头本体20的一端设置一级密封堵213，为了保证一级密封堵213的封堵效果，在一级密封堵213的内端和第一密封头通孔31之间设置第一密封盘根214(现有技术)，第一密封盘根214上设置光纤过孔。在本发明的一具体实施例中，一级密封堵213缠绕生料带后套设于第一密封头通孔31内，保证连接的密封性；一级密封堵213上轴向贯通设置第一密封堵通孔32，第一密封堵通孔32的内壁能密封抵靠监测光纤92的侧壁；第一密封堵通孔32和第一密封头通孔31连通构成第一光纤通道。
进一步，如图2所示，一级密封头211的另一端通过卡箍结构24与接头结构1密封连通。
如图2所示，在本实施方式中，卡箍结构24包括密封套接于一级密封头211的外壁上的卡箍头241，卡箍头241的外壁上扣设卡箍242，卡箍242的另一端密封扣设于接头结构1上。卡箍242上设置能将卡箍锁紧于接头结构1和一级密封头211上的紧固螺丝和螺帽(卡箍的紧固原理，现有技术)。
如图2所示，在本实施方式中，卡箍头241位于卡箍242内的一端的端面上设置密封圈25，接头结构1和卡箍头241均轴向顶抵密封圈25，实现轴向端面密封。在本发明的一具体实施例中，密封圈25为异形钢圈。
进一步，如图2所示，二级密封结构22包括二级密封头221，二级密封头221的一端通过二级密封外接头222与密封器接头本体20的另一端密封连通；二级密封头221上轴向贯通设置第二密封头通孔41，第二密封头通孔41远离密封器接头本体20的一端设置二级密封堵223，二级密封堵223上轴向贯通设置第二密封堵通孔42，第二密封堵通孔42的内壁能密封抵靠监测光纤92的侧壁；第二密封堵通孔42和第二密封头通孔41连通构成第二光纤通道。为了保证二级密封堵223的封堵效果，在二级密封堵223的内端和第二密封头通孔41之间设置第二密封盘根224(现有技术)，第二密封盘根224上设置光纤过孔。在本发明的一具体实施例中，二级密封堵223缠绕生料带后套设于第二密封头通孔41内，保证连接的密封性。
进一步，如图1所示，接头结构1为三通接头，设定3个连接口分别为第一连接口11、第二连接口12和第三连接口13，第一连接口11与井口91密封连通，在本实施方式中，井口91处设置井口阀门93，第一连接口11与井口阀门93密封连通；第二连接口12能密封且能与洗井设备可拆卸连接，第三连接口13密封连通井口密封器2，一级密封结构21与接头结构1的第三连接口13密封连通(通过卡箍结构24密封锁紧固定连通)。
本发明提供的生产井光纤井温监测井口的密封装置100的使用方法如下：
监测光纤92从井口91处的井口阀门93引出，井口阀门93保持打开状态，接头结构1即三通接头的第一连接口11与井口阀门93密封连通，第二连接口12密封，监测光纤92经第三连接口13穿出三通接头。将卡箍头241密封套接于一级密封头211的一端，监测光纤92密封穿过一级密封结构21的第一光纤通道，将卡箍242扣设于卡箍头241上，卡箍242的另一端密封扣设于接头结构1的第三连接口13处，拧紧紧固螺丝和螺帽，卡箍242锁紧接头结构1和一级密封头211，完成监测光纤92的一级密封；在一级密封头211上密封安装一级密封外接头212，将自一级密封结构21穿出的监测光纤92用锁紧夹板结构23锁紧，将监测光纤92穿入密封器接头本体20，此时锁紧夹板结构23能固定于密封器接头本体20内，将一级密封外接头212与密封器接头本体20的一端密封连接；密封器接头本体20的另一端密封套接二级密封外接头222，监测光纤92密封穿过二级密封头221上的第二密封头通孔41，二级密封头221通过二级密封外接头222密封连接于密封器接头本体20的另一端，再将监测光纤92密封穿过二级密封堵223上的第二密封堵通孔42，将二级密封堵223锁紧固定于二级密封头221的第二密封头通孔41内，完成监测光纤92的二级密封。
需要进行洗井作业时，直接将洗井设备(泵注设备)连通于三通接头的第二连接口12处，无需采取更换井口及其他作业措施，启动洗井设备进行洗井作业，由于第三连接口13处密封连接一级密封结构21，洗井液返流至井口密封器，保证洗井作业顺利进行。
由上所述，本发明提供的生产井光纤井温监测井口的密封装置具有如下有益效果：
本发明提供的生产井光纤井温监测井口的密封装置，采用能双级密封的井口密封器对井口处的监测光纤进行有效固定及密封，与此同时采用多接口的接头结构进行井口连接，保证在需要洗井作业时，直接进行洗井，省去其他作业措施，该密封装置结构简单，操作方便，利于推广使用。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种生产井光纤井温监测井口的密封装置，其特征在于，包括至少设有3个连接口的接头结构，所述接头结构的一连接口与井口密封连通，所述接头结构的另一连接口能密封且能与洗井设备可拆卸连接，所述接头结构的再一连接口密封连通设置井口密封器，所述井口密封器能密封穿设锁紧固定监测光纤且能实现监测光纤的双级密封。
2.如权利要求1所述的生产井光纤井温监测井口的密封装置，其特征在于，所述井口密封器包括中空的密封器接头本体，所述密封器接头本体的一端密封连通设置一级密封结构，所述一级密封结构的另一端与所述接头结构密封连通，所述一级密封结构上轴向贯通设置第一光纤通道；所述密封器接头本体的另一端密封连通设置二级密封结构，所述二级密封结构上轴向贯通设置第二光纤通道，监测光纤自井口经所述接头结构后密封穿过所述第一光纤通道、所述密封器接头本体和所述第二光纤通道。
3.如权利要求2所述的生产井光纤井温监测井口的密封装置，其特征在于，所述密封器接头本体内沿轴向设置锁紧夹板结构，所述锁紧夹板结构用于锁紧固定监测光纤。
4.如权利要求3所述的生产井光纤井温监测井口的密封装置，其特征在于，所述锁紧夹板结构包括固定板、活动板和调节螺杆，所述活动板能通过所述调节螺杆将监测光纤固定压紧于所述固定板上。
5.如权利要求2所述的生产井光纤井温监测井口的密封装置，其特征在于，所述一级密封结构包括一级密封头，所述一级密封头的一端通过一级密封外接头与所述密封器接头本体的一端密封连通；所述一级密封头上轴向贯通设置第一密封头通孔，所述第一密封头通孔靠近所述密封器接头本体的一端设置一级密封堵，所述一级密封堵上轴向贯通设置第一密封堵通孔，所述第一密封堵通孔的内壁能密封抵靠监测光纤的侧壁；所述第一密封堵通孔和所述第一密封头通孔连通构成所述第一光纤通道。
6.如权利要求5所述的生产井光纤井温监测井口的密封装置，其特征在于，所述一级密封头的另一端通过卡箍结构与所述接头结构密封连通。
7.如权利要求6所述的生产井光纤井温监测井口的密封装置，其特征在于，所述卡箍结构包括密封套接于所述一级密封头的外壁上的卡箍头，所述卡箍头的外壁上扣设卡箍，所述卡箍的另一端密封扣设于所述接头结构上。
8.如权利要求6所述的生产井光纤井温监测井口的密封装置，其特征在于，所述卡箍头位于所述卡箍内的一端的端面上设置密封圈，所述接头结构和所述卡箍头均轴向顶抵所述密封圈。
9.如权利要求2所述的生产井光纤井温监测井口的密封装置，其特征在于，所述二级密封结构包括二级密封头，所述二级密封头的一端通过二级密封外接头与所述密封器接头本体的另一端密封连通；所述二级密封头上轴向贯通设置第二密封头通孔，所述第二密封头通孔远离所述密封器接头本体的一端设置二级密封堵，所述二级密封堵上轴向贯通设置第二密封堵通孔，所述第二密封堵通孔的内壁能密封抵靠监测光纤的侧壁；所述第二密封堵通孔和所述第二密封头通孔连通构成所述第二光纤通道。
10.如权利要求2所述的生产井光纤井温监测井口的密封装置，其特征在于，所述接头结构为三通接头，设定3个连接口分别为第一连接口、第二连接口和第三连接口，所述第一连接口与井口密封连通，所述第二连接口能密封且能与洗井设备可拆卸连接，所述第三连接口密封连通所述井口密封器，所述一级密封结构与所述接头结构的第三连接口密封连通。
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