CN112943164A - 一种验串、堵水、验封工艺管柱 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种验串、堵水、验封工艺管柱。涉及油田井下工具技术领域。转换装置包括本体，本体内孔间隙配合连接外活塞，外活塞上部设有上环槽、上边孔、中间孔，中间孔通过下边孔与下环槽连通，外活塞和本体下部的下台阶沉孔之间设有下弹簧，外活塞顶部，本体上设有球座孔，球座孔上设有球。本发明具有如下有益效果：本发明通过投球改变转换装置的上下通道开启、关闭，依次满足验串、堵水、验封所需的工艺条件，从而得验串、堵水、验封三种工艺的三次独立作业变为一次作业，六趟作业管柱变为两趟作业管柱，同时，无需调整工艺路线、反复开启和关闭采油树上的阀门，操作简单，大大缩短了施工周期，降低了施工成本，降低了施工难度。
Description
技术领域：
本发明涉及油田井下工具技术领域，具体地说是一种验串、堵水、验封工艺管柱。
背景技术：
在油田开发生产过程中，油井机械堵水是指在油井控制产出水的一种技术措施，油井的产出水主要来自边水、底水和注入水。这些水是沿高渗透层(或裂缝)侵入油井的，对这些高渗透层(或裂缝)进行封堵，可以提高水的波及系数，从而提高原油采收率，目前油井机械堵水措施中的管柱施工步骤，主要是由验串、堵水、验封三种工艺六趟管柱完成，施工周期长，成本高，环境易造成污染，简化施工工艺难度较大；
公告号CN 107100587 A公开了一种用于石油生产中的验串、堵水、验封三合一工艺管柱，包括封隔器、转换装置、丢手和堵水桥塞，四者由上至下依次通过油管串联，通过向油管和油套空间内打压来控制转换装置动作，可使所述的工艺管柱依次满足验串、堵水、验封所需的工艺条件，从而得验串、堵水、验封三种工艺的三次独立作业变为一次作业，然而该技术方案仍需要调整工艺路线来分别实现向油管内打压、向油套空间打压，操作过程复杂。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明提供一种验串、堵水、验封工艺管柱。
本发明的技术方案是：验串、堵水、验封工艺管柱，包括封隔器、转换装置、丢手和堵水桥塞，四者由上至下依次通过油管串联；
转换装置包括本体，本体上设有上接头和下接头，本体内孔间隙配合连接外活塞，外活塞上部设有上环槽，上环槽通过上边孔与中间孔连通，中间孔下部通过下边孔与下环槽连通，外活塞的上环槽和下环槽两侧均设有密封圈，外活塞和本体下部的下台阶沉孔之间设有下弹簧，外活塞顶部，本体上设有球座孔，球座孔上设有球；
上环槽位置，本体上设有上旁通孔与上接头底部和上环槽连通，上旁通孔底部与上环槽相连通，本体上设有串封孔，串封孔下部，本体上设有下旁通孔，下旁通孔的下部与本体底部内孔连通；
外活塞的中间孔内设有内活塞与外活塞通过上下两道密封圈间隙配合连接，内活塞上开有内环槽，内环槽位于内活塞的两道密封圈之间，内活塞顶部开有内沉孔，内沉孔与内环槽通过内边孔连通，内活塞和外活塞底部的上台阶沉孔之间设有上弹簧。
在安装位置时，下环槽和串封孔相对应。
球为可溶解材质制成。
在外活塞受到压力下行到下台阶沉孔的台阶面上时，下环槽与下旁通孔的上孔连通，此时，上旁通孔与上环槽仍相连通。
在内活塞受到压力下行到上台阶沉孔的台阶面上时，内环槽与下边孔连通。
当下旁通孔与下环槽连通时，串封孔位于上环槽的下侧密封圈下部。
本发明具有如下有益效果：本发明通过投球改变转换装置的上下通道开启、关闭，依次满足验串、堵水、验封所需的工艺条件，从而得验串、堵水、验封三种工艺的三次独立作业变为一次作业，六趟作业管柱变为两趟作业管柱，同时，无需调整工艺路线、反复开启和关闭采油树上的阀门，操作简单，大大缩短了施工周期，降低了施工成本，降低了施工难度。
附图说明：
图1是本发明中转换装置的结构示意图；
附图2是本发明的整体结构图。
图中1-本体，2-上接头，3-下接头，4-外活塞，5-串封孔，6-下旁通孔，7-上旁通孔，8-球，9-上环槽，10-上边孔，11-中间孔，12-下环槽，13-下边孔，14-下弹簧，15-球座孔，16-内活塞，17-内沉孔，18-内环槽，19-内边孔，20-上弹簧，21-上台阶沉孔，22-下台阶沉孔，23-封隔器，24-转换装置，25-丢手，26-堵水桥塞。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1结合图2所示，验串、堵水、验封工艺管柱，包括封隔器23、转换装置24、丢手25和堵水桥塞26，四者由上至下依次通过油管串联；
转换装置24包括本体1，本体1上设有上接头2和下接头3，本体1内孔间隙配合连接外活塞4，外活塞4上部设有上环槽9，上环槽9通过上边孔10与中间孔11连通，中间孔11下部通过下边孔13与下环槽12连通，外活塞4的上环槽9和下环槽12两侧均设有密封圈，外活塞4和本体1下部的下台阶沉孔22之间设有下弹簧14，外活塞4顶部，本体1上设有球座孔15，球座孔15上设有球8；
上环槽9位置，本体1上设有上旁通孔7与上接头2底部和上环槽9连通，上旁通孔7底部与上环槽9相连通，本体1上设有串封孔5，串封孔5下部，本体1上设有下旁通孔6，下旁通孔6的下部与本体1底部内孔连通；
外活塞4的中间孔11内设有内活塞16与外活塞4通过上下两道密封圈间隙配合连接，内活塞16上开有内环槽18，内环槽18位于内活塞16的两道密封圈之间，内活塞16顶部开有内沉孔17，内沉孔17与内环槽18通过内边孔19连通，内活塞16和外活塞4底部的上台阶沉孔21之间设有上弹簧20。
在安装位置时，下环槽12和串封孔5相对应。
球8为可溶解材质制成。
在外活塞4受到压力下行到下台阶沉孔22的台阶面上时，下环槽12与下旁通孔6的上孔连通，此时，上旁通孔7与上环槽9仍相连通。
在内活塞16受到压力下行到上台阶沉孔21的台阶面上时，内环槽18与下边孔13连通。
当下旁通孔6与下环槽12连通时，串封孔5位于上环槽9的下侧密封圈下部。
本发明的工作过程如下：
1、验串时：
验串时，通过液压使封隔器23工作，向油管内投球8，球8落在球座孔15上将球座孔15密封，从地面油管打压，压力通过转换装置24上的上旁通孔7、上环槽9、上边孔10进入外活塞4的中间孔11，液体压力压迫内活塞16下降，内活塞16下降到上台阶沉孔21的台阶面时，内活塞16的内环槽18与外活塞4的下边孔13连通，液体经过内沉孔17、内边孔19、内环槽18流到下边孔13、下环槽12，通过串封孔5经套管环空进入封隔器23以下的井段，在地面，工作人员根据井口压力的变化便可确定堵水隔层处是否串层，找到不串隔层，从而完成验串工艺。
2、堵水时：
堵水时，通过堵水桥塞26工作，调整堵水桥塞26至不串隔层，球8溶解后，打压，液体压力通过球座孔15迫使外活塞4下降，外活塞4下降到下台阶沉孔22的台阶面时，下环槽12与下边孔13连通，同时，如上所述，下环槽12和内活塞16的内环槽18也处于连通状态，液体从上旁通孔7一直流到下边孔13，流出下接头3，打开转换装置24以下通道，传递到堵水桥塞26，使堵水桥塞26工作，完成堵水工艺。
堵水工艺完成后，通过地面打压使丢手25释放(即管柱从丢手25处断为上下两段)。
3、验封时：
验封时，通过关闭转换装置管内向下接头3的通道，重新串封孔5的通道，来验证堵水桥塞26封堵隔层工作；
重新向油管内投球8，重复验串时的工序，开启从上接头2到串封孔5之间的通道，液体压力进入转换装置24外的套管环形空间，此时封隔器23已工作，压力在封隔器23与堵水桥塞26之间作用，观察压力变化验证堵水桥塞26工作状况及堵层封堵情况，完成验封工艺。
本发明通过投球改变转换装置的上下通道开启、关闭，依次满足验串、堵水、验封所需的工艺条件，从而得验串、堵水、验封三种工艺的三次独立作业变为一次作业，六趟作业管柱变为两趟作业管柱，同时，无需调整工艺路线、反复开启和关闭采油树上的阀门，操作简单，大大缩短了施工周期，降低了施工成本，降低了施工难度。
Claims (6)
1.一种验串、堵水、验封工艺管柱，包括封隔器(23)、转换装置(24)、丢手(25)和堵水桥塞(26)，四者由上至下依次通过油管串联，其特征在于：转换装置(24)包括本体(1)，本体(1)上设有上接头(2)和下接头(3)，本体(1)内孔间隙配合连接外活塞(4)，外活塞(4)上部设有上环槽(9)，上环槽(9)通过上边孔(10)与中间孔(11)连通，中间孔(11)下部通过下边孔(13)与下环槽(12)连通，外活塞(4)的上环槽(9)和下环槽(12)两侧均设有密封圈，外活塞(4)和本体(1)下部的下台阶沉孔(22)之间设有下弹簧(14)，外活塞(4)顶部，本体(1)上设有球座孔(15)，球座孔(15)上设有球(8)；
上环槽(9)位置，本体(1)上设有上旁通孔(7)与上接头(2)底部和上环槽(9)连通，上旁通孔(7)底部与上环槽(9)相连通，本体(1)上设有串封孔(5)，串封孔(5)下部，本体(1)上设有下旁通孔(6)，下旁通孔(6)的下部与本体(1)底部内孔连通；
外活塞(4)的中间孔(11)内设有内活塞(16)与外活塞(4)通过上下两道密封圈间隙配合连接，内活塞(16)上开有内环槽(18)，内环槽(18)位于内活塞(16)的两道密封圈之间，内活塞(16)顶部开有内沉孔(17)，内沉孔(17)与内环槽(18)通过内边孔(19)连通，内活塞(16)和外活塞(4)底部的上台阶沉孔(21)之间设有上弹簧(20)。
2.根据权利要求1所述的一种验串、堵水、验封工艺管柱，其特征在于：在安装位置时，下环槽(12)和串封孔(5)相对应。
3.根据权利要求1所述的验串、堵水、验封工艺管柱，其特征在于：球(8)为可溶解材质制成。
4.根据权利要求1所述的一种验串、堵水、验封工艺管柱，其特征在于：在外活塞(4)受到压力下行到下台阶沉孔(22)的台阶面上时，下环槽(12)与下旁通孔(6)的上孔连通，此时，上旁通孔(7)与上环槽(9)仍相连通。
5.根据权利要求1所述的一种验串、堵水、验封工艺管柱，其特征在于：在内活塞(16)受到压力下行到上台阶沉孔(21)的台阶面上时，内环槽(18)与下边孔(13)连通。
6.根据权利要求1所述的一种验串、堵水、验封工艺管柱，其特征在于：当下旁通孔(6)与下环槽(12)连通时，串封孔(5)位于上环槽(9)的下侧密封圈下部。
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