CN113738314B - 一种一体化泵抽联作带压转抽管柱及封堵工具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化泵抽联作带压转抽管柱及封堵工具及方法，其中管柱包括连接在油管上的抽油泵、封隔器、措施工具，共同构成措施管柱，其中封隔器位于措施工具上方，抽油泵位于封隔器上方；还包括：预置工作筒，所述预置工作筒连接在油管上，预置工作筒位于抽油泵下方；封堵工具，所述封堵工具安装于预置工作筒内部；顶杆，所述顶杆上端与抽油泵的抽油泵内筒连接固定，顶杆下端与封堵工具上端相对应，触发式对封堵工具控制开关。本发明封堵工具从井口连接的防喷管内下入，在下入抽油泵内筒的同时，即可实现封堵工具的打开，简单方便、安全可靠；提出抽油杆时，管柱自动密封，方便下次作业施工。

Description

一种一体化泵抽联作带压转抽管柱及封堵工具及方法

技术领域

本发明涉及油田油井带压转抽管柱封堵技术领域，具体地说是一种一体化泵抽联作带压转抽管柱及封堵工具及方法。

背景技术

随着油田开发的深入，很多油井需要进行措施施工提高油藏采收率，由于措施后油井需要投入正常生产，因此需要将措施管柱起出后，重新下入泵抽管柱。为减少起下油管次数，油田经过多年的研究攻关形成了多功能一体化泵抽联作管柱，可分别实现压裂、射孔、酸化、测试与泵抽管柱联作，措施施工完成后，直接下入抽油泵及抽油杆即可泵抽生产，无需起出措施管柱，大大缩短了现场作业施工时间，提高了作业效率。

但压裂、酸化、射孔等措施后，部分井出现自喷。随着油层压力的降低，井口压力降低至一定压力后，油井产量达不到配产要求，由于井内管柱与油层连通，管柱内压力无法有效控制，导致抽油杆无法下入。目前通常采用两种方式下抽油杆进行泵抽，一种是进行压井，平衡井内压力，此方法会对油层造成伤害，影响油井产能；第二种是等到油层完全无自喷能力后，下入抽油杆，这就大大延长了泵抽等待时间，降低了油井产量，增加了作业费用。

公开(公告)号：CN101498394B，公开(公告)日：2010-07-21油气管道快速带压封堵装置和方法，有套在一起的内钢罩和外封闭管，内钢罩是圆管形罩，内钢罩外壁有外径不同的上、下两段，上段圆管外径小于下段圆管的外径，上段圆管壁有螺纹、螺母，罩顶上有斜向引流口，罩顶外侧的上端有水平的压杠孔，鞍形罩口上有密封环，外封闭管上端有向内的边沿，边沿内孔套在上段圆管上，外封闭管的内壁与内钢罩下段圆管的外壁之间有密封环，外封闭管的下端管口与密封环之间的侧壁有注胶孔。本发明有钢罩，钢罩的外侧套有外封闭管，在对油气管道泄漏点封堵时，先后用钢罩结合密封环和外封闭管结合密封胶在油气管道正常输送过程中快速带压封堵输油气管道上的泄漏点，封堵时用工少、耗时短、费用低、不影响油气正常输送。

公开(公告)号：CN101144377B，公开(公告)日：2011-04-20一种油井带压作业有杆泵抽油完井管柱封堵装置，包括调节芯轴、接箍、上接头、上活塞、锁紧螺母、撞击棒、油管、下接头、下活塞、筛管、丝堵和抽油泵，所述抽油泵下端与接箍、上接头、接箍、油管、接箍、下接头、接箍、筛管和丝堵顺次相连接，所述上活塞通过上剪钉固定于上接头内，所述调节芯轴安装于上活塞内，该芯轴上端顶开抽油泵固定阀球，下端通过锁紧螺母与撞击棒相连接，该撞击棒处在油管中，所述下活塞由下剪钉固定于下接头中。本发明具有安装方便、密封压力高、打压形成进油通道的成功率高，降低施工难度等特点，广泛在石油采油、修井作业工艺中应用。

公开(公告)号：CN107366510A，公开(公告)日：2017-11-21公开了一种井下封堵器及带压起下抽油杆、油管的修井作业技术，在油管柱内设置着具有密封面的密封凸座和限位凸台，位于密封凸座上方的油管柱内配合安装着杆式泵，杆式泵设置的密封凸台的密封面与油管柱内密封凸座的密封面相配合，位于限位凸台下方的油管柱管壁上设置着外进油孔，在该段油管柱内配合安装着内管，在内管管壁上设置着与油管柱的外进油孔相对应的内进油孔，位于内管内进油孔下部的内管管壁上设置着密封凹槽，在密封凹槽内安装着与油管柱内壁密封配合的密封圈，内管的上端通过脱接器与杆式泵相连接，油管柱下端的管口密封。其结构简单合理，性能可靠，可以实现带压起下抽油杆、油管的修井作业，可以方便地多次封堵井下压力，实现安全、高效、环保、节能生产。

公开(公告)号：CN210134870U，公开(公告)日：2020-03-10公开了一种油管封堵装置，该装置包括：抽油泵、分别与抽油泵连接的抽油杆及中心管、分别与抽油杆连接的抽油杆接头及套设打捞矛的支撑杆、销块、阀体、阀芯及与阀芯连接的压帽。销块设置在中心管开设的通槽上，在采油作业时被阀芯及中心管通槽上方的压帽固定；紧邻中心管的打捞接头外表面设有凹槽，销块部分的适配卡合在凹槽内；中心管及阀体分别与上接头连接；阀体及与底堵连接的外管分别与下接头连接；内管的两端分别连接中心管与抽油泵。本实用新型当抽油泵起出时，打捞矛卡在打捞接头的凹槽内，打捞接头上行同时通过销块带动阀芯上行，关闭阀体与内管及外管形成的环形连通空间，有效实现油管内封堵，操作简单可靠。

公开(公告)号：CN102913189A，公开(公告)日：2013-02-06涉及一种阀门装置，特别涉及一种油管柱尾管的封堵。本发明所述的一种封堵，包括本体，本体内部设有螺杆，螺杆下部设有球阀，所述球阀与螺杆可伸缩的连接。本发明所述的一种封堵，利用注水的水压调节球阀的开启，当球阀打开时，可有效地清除残留在井中的砂子，本发明结构简单，实用性较强。

公开(公告)号：CN203035155U，公开(公告)日：2013-07-03涉及一种油水井井下作业工具，特别涉及一种触发式油管堵塞器。该装置的下端头上端与中心杆相连接，卡瓦轨道上端与中心管相连接，中心管内安装有中心杆，中心杆上端与触发杆相连接，下端头与卡瓦轨道之间安装有密封胶皮，卡瓦牙安装在卡瓦轨道和挂牙体上，中心杆外套装有涨封弹簧，涨封弹簧上端顶在中心杆的台阶处，下端顶在中心管的内台阶上，挂牙体套装在中心管上并通过安全定位销固定，中心管与挂牙体的槽内装有钢球，中心杆上开有能装钢球的凹槽，触发罩套装在中心管外侧，触发罩内装有卡瓦弹簧。本实用新型实现了可通过自由落体和钢丝绞车投送两种方式投入井下，堵塞器通过触发工作，投堵位置准确，封堵效果可靠。

以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本发明不相同，或者技术领域或者应用场合不同，针对本发明更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷而提供一种一体化泵抽联作带压转抽管柱及封堵工具及方法，预置工作筒措施前接入一体化泵抽管柱中，若出现自喷，可投入封堵工具，若无压力可正常施工，不影响正常施工工序。封堵工具从井口连接的防喷管内下入，在下入抽油泵内筒的同时，即可实现封堵工具的打开，简单方便、安全可靠；提出抽油杆时，管柱自动密封，方便下次作业施工；提出抽油杆后，投入抽油杆短接等重物可打开封堵工具，油套连通，实现油管泄油，避免喷提油管作业。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种一体化泵抽联作带压转抽管柱，包括连接在油管上的抽油泵、封隔器、措施工具，共同构成措施管柱，其中封隔器位于措施工具上方，抽油泵位于封隔器上方；

还包括：

预置工作筒，所述预置工作筒连接在油管上，预置工作筒位于抽油泵下方；

封堵工具，所述封堵工具安装于预置工作筒内部；

顶杆，所述顶杆上端与抽油泵的抽油泵内筒连接固定，顶杆下端与封堵工具上端相对应，触发式对封堵工具控制开关。

进一步地，所述预置工作筒上下端均有用于连接油管的螺纹，在所述预置工作筒内自上而下开设两个不同径的腔室，分别为上腔室、下腔室，上腔室内径大于下腔室内径，且在上腔室与下腔室连接处构成限位斜面，所述下腔室内内壁开设扩径的锁紧台阶。

进一步地，所述封堵工具包括：

封堵工具本体，所述封堵工具本体轴向贯通，所述封堵工具本体上半段外壁与预置工作筒上腔室内壁密封，封堵工具本体下半段外径小于预置工作筒上腔室内径，并且封堵工具本体下半段开设径向贯通的上通道；

活塞，所述活塞外壁安装活塞密封件，活塞装入封堵工具本体内部，所述封堵工具本体内壁开设有用于限制活塞上行的限位台；活塞到达限位台时，活塞的最下端要高于上通道；初始状态下，活塞通过剪钉固定在限位台位置；

单向阀，所述单向阀连接在封堵工具本体上端，单向阀上端与顶杆相对应；

锁紧管，所述锁紧管轴向贯通，所述锁紧管上端与封堵工具本体下端连接，所述锁紧管上半段外径大于锁紧管下半段外径，所述锁紧管上半段与锁紧管下半段之间为斜面，斜面与所述限位斜面配合限位，所述锁紧管上半段外径小于预置工作筒上腔室内径，锁紧管上半段开设径向贯通的下通道，所述锁紧管上端口内壁安装盲板，盲板所处的位置高于下通道所处的位置。

进一步地，所述锁紧管下半段为分瓣式弹性锁爪，所述锁爪插入预置工作筒下腔并使锁爪外部的台阶卡紧在所述锁紧台阶上。

进一步地，所述单向阀包括：

阀筒，所述阀筒下端与封堵工具本体上端连接；

阀座，所述阀座装入阀筒上端口内壁，阀筒上端口连接压盖，压盖下端压紧阀座，压盖内径大于阀座内径，阀座内径大于顶杆外径；

阀球，所述阀球置于阀筒内，且阀球直径大于阀座下端口内径；

弹簧导向柱，所述弹簧导向柱为圆管，圆管周向开设有孔，弹簧导向柱下端连接在多孔板上，多孔板固定在封堵工具本体上端口；

弹簧，所述弹簧下端套装在弹簧导向柱上，弹簧上端顶住阀球。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种封堵工具，包括：

封堵工具本体，所述封堵工具本体轴向贯通，所述封堵工具本体上半段外壁与预置工作筒上腔室内壁密封，封堵工具本体下半段外径小于预置工作筒上腔室内径，并且封堵工具本体下半段开设径向贯通的上通道；

活塞，所述活塞外壁安装活塞密封件，活塞装入封堵工具本体内部，所述封堵工具本体内壁开设有用于限制活塞上行的限位台；活塞到达限位台时，活塞的最下端要高于上通道；初始状态下，活塞通过剪钉固定在限位台位置；

单向阀，所述单向阀连接在封堵工具本体上端，单向阀上端与顶杆相对应；

锁紧管，所述锁紧管轴向贯通，所述锁紧管上端与封堵工具本体下端连接，所述锁紧管上半段外径大于锁紧管下半段外径，所述锁紧管上半段与锁紧管下半段之间为斜面，斜面与所述限位斜面配合限位，所述锁紧管上半段外径小于预置工作筒上腔室内径，锁紧管上半段开设径向贯通的下通道，所述锁紧管上端口内壁安装盲板，盲板所处的位置高于下通道所处的位置；所述锁紧管下半段为分瓣式弹性锁爪，所述锁爪插入预置工作筒下腔并使锁爪外部的台阶卡紧在所述锁紧台阶上。

进一步地，所述单向阀包括：

阀筒，所述阀筒下端与封堵工具本体上端连接；

阀座，所述阀座装入阀筒上端口内壁，阀筒上端口连接压盖，压盖下端压紧阀座，压盖内径大于阀座内径，阀座内径大于顶杆外径；

阀球，所述阀球置于阀筒内，且阀球直径大于阀座下端口内径；

弹簧导向柱，所述弹簧导向柱为圆管，圆管周向开设有孔，弹簧导向柱下端连接在多孔板上，多孔板固定在封堵工具本体上端口；

弹簧，所述弹簧下端套装在弹簧导向柱上，弹簧上端顶住阀球。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种一体化泵抽联作带压转抽方法，包括如下步骤：

在杆式抽油泵外筒下方连接预置工作筒，将封堵工具落至预置工作筒内时，随着间隙的缩小，井口打压压力升高，封堵工具的斜面到达预置工作筒的限位斜面，锁爪弹性作用下外径收缩，进入下部工作筒，此时锁爪上的台阶在锁紧台阶上方，随后在油管内的压力作用下，阀球下移，压缩弹簧，液体压力作用于活塞上，随着压力的继续上升，活塞带动封堵工具继续下移，锁爪上的台阶下移至锁紧台阶下面时，锁爪在弹性作用下扩张，锁爪的台阶卡在锁紧台阶上，封堵工具与预置工作筒锁紧，封堵工具的位置被限定；

继续升高油管内压力，当活塞的受力大于剪钉的剪切力时，剪钉剪断，活塞下落至盲板上，此时，上通道与下通道连通，封堵工具与地层连通，井口压力突降，从而在地面即可判断封堵工具下放到位；

井口泄压，油管内压力降低，阀球在弹簧的作用下快速复位，同时由于封堵工具下部油管内有地层压力的作用，压力作用于阀球上，阀球与球座配合，密封油管内压力，从而阻止油管内压力传递至井口；

油管内压力得到有效控制后，杆式抽油泵内筒和抽油杆即可从井口油管内下入，在杆式泵内筒下部连接顶杆，顶杆的长度根据杆式抽油泵泵外筒与预置工作筒的之间的距离确定，确保杆式抽油泵内筒下放到位后，顶杆能顶开阀球，使阀球下移一定距离，从而让开球座位置，形成油流通道，杆式抽油泵内筒在锁定的同时，顶杆的位置被锁定，只有当杆式抽油泵内筒位置移动，顶杆的位置才能变动；

杆式抽油泵内筒与顶杆下放到位，油流通道打通，井内液体经下通道、上通道、球座进入抽油泵内，启动地面抽油设备，抽油泵将井液举升至地面，从而实现一体化泵抽联作管柱的带压转抽作业施工。

进一步地，还包括如下步骤：

下次作业需要起出井内抽油杆、油管时，若井内依然有压力，此时，只需上提抽油杆，抽油杆带动杆式抽油泵内筒、顶杆上移，阀球在弹簧和井内压力的作用下座于球座上，密封井内压力，实现安全起出油管和抽油杆。若井内无压力，提出抽油杆后，投入抽油杆短接等重物可打开封堵工具，油套连通，实现油管泄油，避免喷提油管作业。

进一步地，包括如下步骤：

杆式抽油泵外筒下方连接预置工作筒，在封堵工具落至预置工作筒内之前，此时措施工具上方管柱通道畅通，可进行措施施工，或下入测试工具进行测试施工；

措施施工后，若出现自喷现象，油管具有压力，需要带压下入抽油泵内筒及抽油杆转抽时，从井口安装防喷管，将封堵工具放入防喷管内，打开井口闸门，封堵工具在重力作用下沿油管下落，若井内液体粘度较大，封堵工具下放困难时，从井口向油管打压，推动封堵工具下落。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

预置工作筒措施前接入一体化泵抽管柱中，若出现自喷，可投入封堵工具，若无压力可正常施工，不影响正常施工工序。

封堵工具从井口连接的防喷管内下入，可采用泵送/钢丝绳投送/重力投送等多种方式送入预定位置，施工安全可靠；

封堵工具的打开采用机械方式，在下入抽油泵内筒的同时，即可实现封堵工具的打开，简单方便、安全可靠；

提出抽油杆时，管柱自动密封，方便下次作业施工；

提出抽油杆后，投入抽油杆短接等重物可打开封堵工具，油套连通，实现油管泄油，避免喷提油管作业。

在下入一体化泵抽联作管柱时，在抽油泵外筒下部安装预置工作筒，待工艺措施(压裂、酸化、射孔、测试等)完成后，若出现自喷现象，待压力降低产量达不到配产要求时，井口安装防喷管，将管柱封堵工具投入井下管柱，通过锁紧装置将封堵工具与预置工作筒锁紧，密封件密封预置工作筒，从而密封管柱。此时，管柱内无压力，在不带压力的情况下，可快速、安全的下入抽油杆及抽油泵内筒。下抽油杆前，在抽油泵内筒下部安装封堵工具打开装置，抽油泵内筒下放到位时，同时封堵工具打开装置将封堵工具打开，形成油流通道，从而可实现泵抽。该技术可应用于一体化泵抽联作管柱，投入成本低，具有较好的应用前景。

附图说明

图1为本发明一种一体化泵抽联作带压转抽管柱的结构示意图；

图2为预置工作筒的结构示意图；

图3为本发明封堵工具的结构示意图；

图4为封堵工具投放到位示意图；

图5为封堵工具打开油流通道示意图。

图中：1油管，2杆式抽油泵外筒，3预置工作筒，4封堵工具，5顶杆，6套管，7封隔器，8措施工具，9人工井底，10抽油泵内筒，11抽油杆；

3.1上连接头，3.2预置工作筒本体，3.3限位斜面，3.4锁紧台阶，3.5下连接头；

4.1压盖，4.2球座，4.3阀球，4.4弹簧，4.5弹簧导向柱，4.6封堵工具本体，4.7密封件，4.8活塞，4.9活塞密封件，4.10剪钉，4.11上通道，4.12盲板，4.13下通道，4.14斜面，4.15台阶，4.16锁爪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示，在下入措施泵抽联作管柱时，在杆式抽油泵外筒2下部连接预置工作筒3，杆式泵外筒2与上部油管1相连接，预置工作筒3与下部油管1相连接，下部油管1连接措施施工需要的封隔器7或措施工具8等。井内有压力时，从井口投入封堵工具4即可密封油管，在杆式泵内筒下部安装顶杆5，待杆式泵内筒下放到位即可打开封堵工具4形成油流通道，进行泵抽生产。

如图2所示，所述预置工作筒3具有一定通径，中间无阻隔，方便措施施工，预置工作筒3的通径小于或等于杆式泵外筒2的通径。

所述预置工作筒3的下部设计有限位斜面3.3，用于定位封堵工具4下落的精确位置。

所述预置工作筒3的下部设计有锁紧台阶3.4，与封堵工具4的锁爪4.16的台阶配合，防止封堵工具4在井内压力的作用下上移。

所述预置工作筒3的斜面3.3的下部内通径小于封堵工具4的锁爪4.16自由状态时的外径。

所述预置工作筒3设计的限位斜面3.3和锁紧台阶3.4分别与封堵工具4的斜面4.14和锁爪4.16的台阶4.15配合，从而精确限定封堵工具4的位置，使其不能上下移动。

如图3所示，所述封堵工具4上端设计有倒置的球座4.2、阀球4.3，阀球4.3与球座4.2配合，可实现井内压力的密封，阻止油管下部的液体压力传递至井口。

所述封堵工具4的内部安装弹簧导向柱4.5上安装有弹簧4.4，弹簧4.4有预紧力作用于阀球4.3上，强制阀球4.3快速复位。

所述封堵工具4的弹簧导向柱4.5的立管为中空结构，立管及下部固定板上均开设有孔，孔是液体的油流通道，实现液体的流通和压力的传递。

所述封堵工具4设计有活塞4.8，活塞4.8上安装有活塞密封件4.9，活塞4.8的上表面与封堵工具内的台阶配合，限制其上平面位置，同时将活塞下部的作用力传递至台阶上。活塞4.8依靠剪钉4.10固定，活塞4.8上部的作用力传递至剪钉4.10上，剪钉4.10的大小和数量根据实际情况设定。

所述封堵工具4的封堵工具本体4.6的外部设计有密封件4.7，用于密封封堵工具4与预置工作筒3之间的压力，密封件4.7设置于剪钉孔的上部。

所述封堵工具4的下部设计有盲板4.12，用于承接上方下落的活塞4.8，在盲板4.12的上下封堵工具本体上设置有上通道4.11和下通道4.13。上通道4.11和下通道4.13处的封堵工具外径小于密封件4.7处的封堵工具外径，封堵工具4和预置工作筒3之间形成环空通道，液体可在上通道4.11和下通道4.13之间流通。

所述封堵工具4的下端设计有斜面4.14，斜面4.14与预置工作筒3的限位斜面3.3倾斜角度相同，可限定封堵工具下落位置。

所述封堵工具4的下端设计有锁爪4.16，锁爪4.16为弹性元件，圆周上设置有若干个锁爪，相邻锁爪之间设计有长条孔，相邻锁爪上部连接在同一圆环上，下部有长条孔间隔，不连接，从而增加锁爪4.16的弹性性能。

所述封堵工具4的锁爪4.16上部设计有台阶，与预置工作筒3的锁紧台阶3.4配合，锁紧封堵工具4，防止封堵工具上移。

所述封堵工具4可采用泵送、钢丝绳输送、重力投送三种输送方式将封堵工具输送到位。根据井内原油粘度、原油含水的不同，依靠工具自重不能下落到位时，可采用泵送方式，确保封堵工具下放到位。

具体施工方法：

措施施工前，下入措施管柱，措施管柱上在杆式抽油泵外筒2下方连接预置工作筒3，此时措施工具上方管柱通道畅通，可进行措施施工，或下入测试工具进行测试等施工。

措施施工后，若出现自喷现象，油管具有一定压力，需要带压下入抽油泵内筒10及抽油杆11转抽时，从井口安装防喷管，将封堵工具4放入防喷管内，打开井口闸门，封堵工具4在重力作用下沿油管1下落，若井内液体粘度较大，封堵工具下放困难时，从井口向油管1打压，推动封堵工具4下落，当封堵工具4的下落至预置工作筒3内时，随着间隙的缩小，井口打压压力升高，封堵工具4的斜面4.14到达预置工作筒3的限位斜面3.3，锁爪4.16弹性作用下外径收缩，进入下部工作筒，此时锁爪4.16上的台阶4.15在锁紧台阶3.4上面，封堵工具4与预置工作筒3还未锁定。随后在油管1内的压力作用下，阀球4.3下移，压缩弹簧4.4，液体压力作用于活塞4.8上，随着压力的继续上升，活塞4.8带动封堵工具4继续下移，锁爪4.16上的台阶4.15下移至锁紧台阶3.4下面时，锁爪4.16在弹性作用下扩张，锁爪4.16的台阶4.15卡在锁紧台阶3.4上，封堵工具4与预置工作筒3锁紧，封堵工具4的位置被限定。继续升高油管内压力，当活塞4.8的受力大于剪钉4.10的剪切力时，剪钉4.8剪断，活塞4.8下落至盲板4.12上，此时，上通道4.11与下通道4.13连通，封堵工具4与地层连通，井口压力突降，从而在地面即可判断封堵工具下放到位。井口泄压，油管内压力降低，阀球4.3在弹簧4.4的作用下快速复位，同时由于封堵工具4下部油管内有地层压力的作用，压力作用于阀球4.3上，阀球4.3与球座4.2配合，密封油管内压力，从而阻止油管内压力传递至井口。如图4所示。

油管内压力得到有效控制后，杆式抽油泵内筒10和抽油杆11即可从井口油管内下入。在杆式泵内筒10下部连接顶杆5，顶杆5的长度根据杆式抽油泵泵外筒2与预置工作筒3的之间的距离确定，确保杆式抽油泵内筒10下放到位后，顶杆5能顶开阀球4.3。从井口油管依次下入顶杆5、杆式抽油泵内筒10、抽油杆11，杆式抽油泵内筒10下放到位与抽油泵外筒2锁紧，同时顶杆5顶开阀球4.3，使阀球4.3下移一定距离，从而让开球座4.2位置，形成油流通道。杆式抽油泵内筒10在锁定的同时，顶杆5的位置被锁定，只有当杆式抽油泵内筒10位置移动，顶杆5的位置才能变动。如图5所示。

杆式抽油泵内筒10与顶杆5下放到位，油流通道打通，井内液体经下通道4.13、预置工作筒3和封堵工具4的环形空间、上通道4.11、球座4.2进入抽油泵内，启动地面抽油设备，抽油泵将井液举升至地面，从而实现一体化泵抽联作管柱的带压转抽作业施工。

下次作业需要起出井内抽油杆、油管时，若井内依然有压力，此时，只需上提抽油杆11，抽油杆带动杆式抽油泵内筒10、顶杆5上移，阀球4.3在弹簧4.4和井内压力的作用下座于球座4.2上，密封井内压力，实现安全起出油管1和抽油杆11。若井内无压力，提出抽油杆后，投入抽油杆短接等重物可打开封堵工具，油套连通，实现油管泄油，避免喷提油管作业。

该发明中的阀球4.3和球座4.2密封结构可替换为具有相同功能的其它密封结构形式，如锥阀密封、板阀密封等。

该发明中的活塞4.8密封结构可替换为具有相同功能的其它结构形式，目的是在封堵工具4下放困难时，确保封堵工具4下放顺利并锁紧。

1.预置工作筒措施前接入一体化泵抽管柱中，若出现自喷，可投入封堵工具，若无压力可正常施工，不影响正常施工工序。

2.封堵工具从井口连接的防喷管内下入，可采用泵送/钢丝绳投送/重力投送等多种方式送入预定位置，施工安全可靠；

3.封堵工具的打开采用机械方式，在下入抽油泵内筒的同时，即可实现封堵工具的打开，简单方便、安全可靠；

4.提出抽油杆时，管柱自动密封，方便下次作业施工

5.提出抽油杆后，投入抽油杆短接等重物可打开封堵工具，油套连通，实现油管泄油，避免喷提作业。

油井进行措施施工，在下入一体化泵抽联作管柱时，在抽油泵外筒下部安装预置工作筒，待工艺措施(压裂、酸化、射孔、测试等)完成后，若出现自喷现象，待压力降低产量达不到配产要求时，井口安装防喷管，将管柱封堵工具投入井下管柱，通过锁紧装置将封堵工具与预置工作筒锁紧，密封件密封预置工作筒，从而密封管柱。此时，管柱内无压力，在不带压力的情况下，可快速、安全的下入抽油杆及抽油泵内筒。下抽油杆前，在抽油泵内筒下部安装封堵工具打开装置，抽油泵内筒下放到位时，同时封堵工具打开装置将封堵工具打开，形成油流通道，从而可实现泵抽。该技术可应用于一体化泵抽联作管柱，投入成本低，具有较好的应用前景。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”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在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种一体化泵抽联作带压转抽管柱，包括连接在油管上的抽油泵、封隔器、措施工具，共同构成措施管柱，其中封隔器位于措施工具上方，抽油泵位于封隔器上方；

其特征在于，还包括：

预置工作筒，所述预置工作筒连接在油管上，预置工作筒位于抽油泵下方；

封堵工具，所述封堵工具安装于预置工作筒内部；

顶杆，所述顶杆上端与抽油泵的抽油泵内筒连接固定，顶杆下端与封堵工具上端相对应，触发式对封堵工具控制开关；

所述预置工作筒上下端均有用于连接油管的螺纹，在所述预置工作筒内自上而下开设两个不同径的腔室，分别为上腔室、下腔室，上腔室内径大于下腔室内径，且在上腔室与下腔室连接处构成限位斜面，所述下腔室内壁开设扩径的锁紧台阶；

所述封堵工具包括：

封堵工具本体，所述封堵工具本体轴向贯通，所述封堵工具本体上半段外壁与预置工作筒上腔室内壁密封，封堵工具本体下半段外径小于预置工作筒上腔室内径，并且封堵工具本体下半段开设径向贯通的上通道；

活塞，所述活塞外壁安装活塞密封件，活塞装入封堵工具本体内部，所述封堵工具本体内壁开设有用于限制活塞上行的限位台；活塞到达限位台时，活塞的最下端要高于上通道；初始状态下，活塞通过剪钉固定在限位台位置；

单向阀，所述单向阀连接在封堵工具本体上端，单向阀上端与顶杆相对应；

锁紧管，所述锁紧管轴向贯通，所述锁紧管上端与封堵工具本体下端连接，所述锁紧管上半段外径大于锁紧管下半段外径，所述锁紧管上半段与锁紧管下半段之间为斜面，斜面与所述限位斜面配合限位，所述锁紧管上半段外径小于预置工作筒上腔室内径，锁紧管上半段开设径向贯通的下通道，所述锁紧管上端口内壁安装盲板，盲板所处的位置高于下通道所处的位置。

2.根据权利要求1所述的一种一体化泵抽联作带压转抽管柱，其特征在于，所述锁紧管下半段为分瓣式弹性锁爪，所述锁爪插入预置工作筒下腔并使锁爪外部的台阶卡紧在所述锁紧台阶上。

3.根据权利要求1或2所述的一种一体化泵抽联作带压转抽管柱，其特征在于，所述单向阀包括：

阀筒，所述阀筒下端与封堵工具本体上端连接；

阀座，所述阀座装入阀筒上端口内壁，阀筒上端口连接压盖，压盖下端压紧阀座，压盖内径大于阀座内径，阀座内径大于顶杆外径；

阀球，所述阀球置于阀筒内，且阀球直径大于阀座下端口内径；

弹簧导向柱，所述弹簧导向柱下端连接在多孔板上，多孔板固定在封堵工具本体上端口；

弹簧，所述弹簧下端套装在弹簧导向柱上，弹簧上端顶住阀球。

4.一种封堵工具，其特征在于，包括：

封堵工具本体，所述封堵工具本体轴向贯通，所述封堵工具本体上半段外壁与预置工作筒上腔室内壁密封，封堵工具本体下半段外径小于预置工作筒上腔室内径，并且封堵工具本体下半段开设径向贯通的上通道；

活塞，所述活塞外壁安装活塞密封件，活塞装入封堵工具本体内部，所述封堵工具本体内壁开设有用于限制活塞上行的限位台；活塞到达限位台时，活塞的最下端要高于上通道；初始状态下，活塞通过剪钉固定在限位台位置；

单向阀，所述单向阀连接在封堵工具本体上端，单向阀上端与顶杆相对应；

锁紧管，所述锁紧管轴向贯通，所述锁紧管上端与封堵工具本体下端连接，所述锁紧管上半段外径大于锁紧管下半段外径，所述锁紧管上半段与锁紧管下半段之间为斜面，斜面与所述限位斜面配合限位，所述锁紧管上半段外径小于预置工作筒上腔室内径，锁紧管上半段开设径向贯通的下通道，所述锁紧管上端口内壁安装盲板，盲板所处的位置高于下通道所处的位置；所述锁紧管下半段为分瓣式弹性锁爪，所述锁爪插入预置工作筒下腔并使锁爪外部的台阶卡紧在所述锁紧台阶上。

5.根据权利要求4所述的一种封堵工具，其特征在于，所述单向阀包括：

阀筒，所述阀筒下端与封堵工具本体上端连接；

阀座，所述阀座装入阀筒上端口内壁，阀筒上端口连接压盖，压盖下端压紧阀座，压盖内径大于阀座内径，阀座内径大于顶杆外径；

阀球，所述阀球置于阀筒内，且阀球直径大于阀座下端口内径；

弹簧导向柱，所述弹簧导向柱下端连接在多孔板上，多孔板固定在封堵工具本体上端口；

弹簧，所述弹簧下端套装在弹簧导向柱上，弹簧上端顶住阀球。

6.一种一体化泵抽联作带压转抽方法，其特征在于，包括如下步骤：

在杆式抽油泵外筒下方连接预置工作筒，封堵工具落至预置工作筒内时，随着间隙的缩小，井口打压压力升高，封堵工具的斜面到达预置工作筒的限位斜面，锁爪弹性作用下外径收缩，进入下部工作筒，此时锁爪上的台阶在锁紧台阶上方，随后在油管内的压力作用下，阀球下移，压缩弹簧，液体压力作用于活塞上，随着压力的继续上升，活塞带动封堵工具继续下移，锁爪上的台阶下移至锁紧台阶下面时，锁爪在弹性作用下扩张，锁爪的台阶卡在锁紧台阶上，封堵工具与预置工作筒锁紧，封堵工具的位置被限定；

继续升高油管内压力，当活塞的受力大于剪钉的剪切力时，剪钉剪断，活塞下落至盲板上，此时，上通道与下通道连通，封堵工具与地层连通，井口压力突降，从而在地面即可判断封堵工具下放到位；

井口泄压，油管内压力降低，阀球在弹簧的作用下快速复位，同时由于封堵工具下部油管内有地层压力的作用，压力作用于阀球上，阀球与球座配合，密封油管内压力，从而阻止油管内压力传递至井口；

油管内压力得到有效控制后，杆式抽油泵内筒和抽油杆即可从井口油管内下入，在杆式泵内筒下部连接顶杆，顶杆的长度根据杆式抽油泵泵外筒与预置工作筒的之间的距离确定，确保杆式抽油泵内筒下放到位后，顶杆能顶开阀球，使阀球下移一定距离，从而让开球座位置，形成油流通道，杆式抽油泵内筒在锁定的同时，顶杆的位置被锁定，只有当杆式抽油泵内筒位置移动，顶杆的位置才能变动；

杆式抽油泵内筒与顶杆下放到位，油流通道打通，井内液体经下通道、上通道、球座进入抽油泵内，启动地面抽油设备，抽油泵将井液举升至地面，从而实现一体化泵抽联作管柱的带压转抽作业施工。

7.根据权利要求6所述的一种一体化泵抽联作带压转抽方法，其特征在于，包括如下步骤：

下次作业需要起下井内抽油杆、油管时，若井内依然有压力，此时，只需上提抽油杆，抽油杆带动杆式抽油泵内筒、顶杆上移，阀球在弹簧和井内压力的作用下座于球座上，密封井内压力，实现安全起出油管和抽油杆；若井内无压力，提出抽油杆后，投入抽油杆短接重物可打开封堵工具，油套连通，实现油管泄油，避免喷提油管作业。

8.根据权利要求6或7所述的一种一体化泵抽联作带压转抽方法，其特征在于，包括如下步骤：

杆式抽油泵外筒下方连接预置工作筒，在封堵工具落至预置工作筒内之前，此时措施工具上方管柱通道畅通，可进行措施施工，或下入测试工具进行测试施工；

措施施工后，若出现自喷现象，油管具有压力，需要带压下入抽油泵内筒及抽油杆转抽时，从井口安装防喷管，将封堵工具放入防喷管内，打开井口闸门，封堵工具在重力作用下沿油管下落，若井内液体粘度较大，封堵工具下放困难时，从井口向油管打压，推动封堵工具下落。