CN114458221B - 一种双管密封工具及其密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双管密封工具及其密封方法，在导向器的上部外壁上设置有弹性爪，在导向器的中部侧壁上开设有“梯”型半圆窗口，导向斜铁的尾端插入“梯”型半圆窗口下方的导向器内，半月环设置在导向器的下部内，半月环的中下部外壁形成一缩径段，在缩径段的外壁和导向器的内壁之间形成一环形空间，在环形空间内设置剪切套，剪切套分别与导向器和半月环相连，在半月环的下部内壁上开设有锁块孔，锁块设置在锁块孔内，定位套安装在半月环的内壁中部，冲管自导向器的首端伸入导向器内，且冲管的尾端与定位套的首端相连。该双管密封工具能够实现具有完整水力密封的分采工具同时进入主、分支井眼，以满足主、分支井筒分采和压力完整的要求。

Description

一种双管密封工具及其密封方法

技术领域

本发明涉及油田双管上部完井技术领域，更具体地说涉及一种双管密封工具及其密封方法。

背景技术

目前，海上油田常用的多分支井大部分采用单管完井，单管完井无法对分支井筒产层进行干预和压力隔离，易导致串层，水淹等情况发生。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，单管完井无法对分支井筒进行干预和隔离，存在串层和水淹的问题，提供了一种双管密封工具及其密封方法，该双管密封工具能够实现具有完整水力密封的分采工具同时进入主、分支井眼，以满足主、分支井筒分采和压力完整的要求。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种双管密封工具，包括导向器、旋转引鞋总成、冲管、导向斜铁、半月环、剪切套、定位套和分支井筒分采管柱，

在所述导向器的上部外壁上均匀设置有用于与连接器配合实现定位锁定的弹性爪，在所述导向器的中部侧壁上开设有“梯”型半圆窗口，所述导向斜铁的尾端插入“梯”型半圆窗口下方的所述导向器内，所述半月环设置在所述导向器的下部内，所述半月环的中下部外壁形成一缩径段，在所述缩径段的外壁和所述导向器的内壁之间形成一环形空间，在所述环形空间内设置所述剪切套，所述剪切套分别与所述导向器和所述半月环相连，在所述半月环的下部内壁上开设有锁块孔，所述锁块设置在所述锁块孔内，锁块用于限制分支井筒分采管柱在导向器内的位置，所述定位套安装在所述半月环的内壁中部，所述冲管自所述导向器的首端伸入所述导向器内，且所述冲管的尾端与所述定位套的首端相连，在所述导向器的首端内还设置所述旋转引鞋总成，所述旋转引鞋总成与所述冲管并排设置在所述导向器内，所述旋转引鞋总成的尾端形成一导向头，所述旋转引鞋总成的首端内壁与所述密封短节的尾端外壁螺纹连接，所述密封短节的尾端外壁上形成一密封缩径段，在所述密封缩径段的外侧设置所述模块密封，模块密封与主井筒密封筒过盈配合，以实现主井筒密封隔离。

所述分支井筒分采管柱包括锁定接头、中间模块和下引鞋，所述锁定接头的首端内壁与所述冲管的尾端外壁螺纹连接，所述锁定接头的尾端外壁与所述中间模块的首端内壁螺纹连接，在所述中间模块的外壁上设置有分支井定位密封，所述中间模块的尾端外壁与所述下引鞋的首端内壁螺纹连接。

所述锁定接头与所述半月环间隙配合，在所述锁定接头的中部外壁上开设有第一剪切槽，所述半月环的侧壁上开设有第二剪切销钉孔，第二剪切销钉贯穿所述第二剪切销钉孔伸入所述第一剪切槽内，以实现锁定接头与半月环固定连接的目的。

所述锁定接头的中部外壁上开设有“梯”形凹槽，所述锁块采用横截面为60°圆弧结构，在所述锁块的内壁上开设有“梯”形凸槽，所述“梯”形凹槽与所述“梯”形凸槽啮齿接触，在所述锁块的外壁上开设有第三剪切销钉孔，第三剪切销钉贯穿所述剪切套伸入所述第三剪切销钉孔内，以实现锁块与剪切套固定连接的目的。

所述导向斜铁的尾端与所述导向器间隙配合，在所述“梯”型半圆窗口下方的导向器侧壁上均匀开设有第一固定销钉孔，在所述导向斜铁的尾端侧壁上开设有第一固定销钉槽，第二固定销钉贯穿所述第一固定销钉孔伸入所述第一固定销钉槽内，以实现将导向斜铁与导向器固定连接的目的。

在所述半月环的中部外壁上开设有第二剪切槽，在所述剪切套的侧壁上均匀开设有第一剪切销钉孔，第一剪切销钉贯穿所述第一剪切销钉孔伸入所述第二剪切槽内，以实现半月环与剪切套固定连接的目的。

在第一剪切销钉孔上方的所述剪切套侧壁上开设有第二固定销钉槽，在所述导向器的下部外壁上均匀开设有第二固定销钉孔，第一固定销钉贯穿所述第二固定销钉孔伸入所述第二固定销钉槽内，以实现导向器与剪切套固定连接的目的。

所述导向器的尾端外壁形成一定位键槽，所述导向器的尾端形成一导斜面，导斜面与定位键槽用于确定密封工具的方位。

一种双管密封工具的密封方法，按照下述步骤进行：

步骤1，首先，将双管密封工具组装好以后下入至井下指定位置处，设置在导向器尾端的导斜面与定位键槽到位后，能够确定密封工具的方位，以实现双管密封工具整体定位；

步骤2，继续下压双管密封工具，第一剪切销钉剪断后，冲管、半月环、剪切套、锁块、分支井定位密封、定位套和分支井筒分采管柱与导向器分离，下行过程中，第三剪切销钉剪断后，锁块与剪切套发生分离，冲管、半月环、分支井定位密封、定位套和分支井筒分采管柱继续下移，旋转引鞋总成带动主井筒分采管柱沿着导向斜铁的导斜面进入主井筒内；

步骤3，待冲管、半月环、分支井定位密封、定位套和分支井筒分采管柱到达分支井定位密封筒时，定位套实现定位，确定下入位置，下压冲管，第二剪切销钉剪断后，半月环与分支井筒分采管柱分离后，分支井定位密封进入分支井眼密封筒，以实现分支井的井筒隔离。

本发明的有益效果为：本发明能够实现具有完整水力密封的分采工具同时进入主、分支井眼，以满足主、分支井筒分采和压力完整的要求；导向斜铁采用空心结构、8.37°导斜面引导主分支管柱进入主井筒，分支井管柱随导向器进入分支井筒。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，其中，A为A-A截面截图，B为B-B截面截图；

图2是本发明中导向斜面与导向槽定位结构示意图；

图3是本发明中旋转引鞋总成的结构示意图；

图4是本发明中分支井筒分采管柱的结构示意图；

图5是本发明中半月环的导向结构示意图；

图6是本发明中锁块解锁的结构示意图；

图7是本发明中导向器的结构示意图；

图中：1为导向器，2为旋转引鞋总成，3为冲管，4为导向斜铁，5为半月环，6为剪切套，7为锁块，8为分支井定位密封，9为定位套，10为锁定接头，11为中间模块，12为下引鞋，13为第一固定销钉，14为第一剪切销钉，15为第二剪切销钉，16为第三剪切销钉，17为第二固定销钉，18为“梯”型半圆窗口，19为第一固定销钉孔，20为第二固定销钉孔，21为导斜面，22为定位键槽，23为导向头，24为密封短节，25为模块密封，26为导斜面，27为第一剪切槽，28为“梯”形凹槽，29为“梯”形凸槽，30为锁块孔，31为弹性爪。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例一

一种双管密封工具，包括导向器1、旋转引鞋总成2、冲管3、导向斜铁4、半月环5、剪切套6、定位套9和分支井筒分采管柱，

在导向器1的上部外壁上均匀设置有用于与连接器配合实现定位锁定的弹性爪31，在导向器1的中部侧壁上开设有“梯”型半圆窗口18，导向斜铁4的尾端插入“梯”型半圆窗口18下方的导向器1内，半月环5设置在导向器1的下部内，半月环5的中下部外壁形成一缩径段，在缩径段的外壁和导向器1的内壁之间形成一环形空间，在环形空间内设置剪切套6，剪切套6分别与导向器1和半月环5相连，在半月环5的下部内壁上开设有锁块孔30，锁块7设置在锁块孔30内，锁块7用于限制分支井筒分采管柱在导向器1内的位置，定位套9安装在半月环5的内壁中部，冲管3自导向器1的首端伸入导向器1内，且冲管3的尾端与定位套9的首端相连，在导向器1的首端内还设置旋转引鞋总成2，旋转引鞋总成2与冲管3并排设置在导向器1内，旋转引鞋总成2的尾端形成一导向头23，旋转引鞋总成2的首端内壁与密封短节24的尾端外壁螺纹连接，密封短节24的尾端外壁上形成一密封缩径段，在密封缩径段的外侧设置模块密封25，模块密封25与主井筒密封筒过盈配合，以实现主井筒密封隔离。

实施例二

在实施例一的基础上，分支井筒分采管柱包括锁定接头10、中间模块11和下引鞋12，锁定接头10的首端内壁与冲管3的尾端外壁螺纹连接，锁定接头10的尾端外壁与中间模块11的首端内壁螺纹连接，在中间模块11的外壁上设置有分支井定位密封8，中间模块11的尾端外壁与下引鞋12的首端内壁螺纹连接。

锁定接头10与半月环5间隙配合，在锁定接头10的中部外壁上开设有第一剪切槽27，半月环5的侧壁上开设有第二剪切销钉孔，第二剪切销钉15贯穿第二剪切销钉孔伸入第一剪切槽27内，以实现锁定接头10与半月环5固定连接的目的。

锁定接头10的中部外壁上开设有“梯”形凹槽28，锁块7采用横截面为60°圆弧结构，在锁块7的内壁上开设有“梯”形凸槽28，“梯”形凹槽28与“梯”形凸槽29啮齿接触，在锁块7的外壁上开设有第三剪切销钉孔，第三剪切销钉16贯穿剪切套伸入第三剪切销钉孔内，以实现锁块7与剪切套6固定连接的目的。

实施例三

在实施例二的基础上，导向斜铁4的尾端与导向器1间隙配合，在“梯”型半圆窗口18下方的导向器1侧壁上均匀开设有第一固定销钉孔19，在导向斜铁4的尾端侧壁上开设有第一固定销钉槽，第二固定销钉17贯穿第一固定销钉孔19伸入第一固定销钉槽内，以实现将导向斜铁4与导向器1固定连接的目的。

在半月环5的中部外壁上开设有第二剪切槽，在剪切套6的侧壁上均匀开设有第一剪切销钉孔，第一剪切销钉14贯穿第一剪切销钉孔伸入第二剪切槽内，以实现半月环5与剪切套6固定连接的目的。

在第一剪切销钉孔上方的剪切套6侧壁上开设有第二固定销钉槽，在导向器1的下部外壁上均匀开设有第二固定销钉孔，第一固定销钉13贯穿第二固定销钉孔伸入第二固定销钉槽内，以实现导向器1与剪切套6固定连接的目的。

导向器1的尾端外壁形成一定位键槽22，导向器1的尾端形成一导斜面21，导斜面21与定位键槽11用于确定密封工具的方位。

实施例四

一种双管密封工具的密封方法，按照下述步骤进行：

步骤1，首先，将双管密封工具组装好以后下入至井下指定位置处，设置在导向器尾端的导斜面与定位键槽到位后，能够确定密封工具的方位，以实现双管密封工具整体定位；

步骤2，继续下压双管密封工具，第一剪切销钉剪断后，冲管、半月环、剪切套、锁块、分支井定位密封、定位套和分支井筒分采管柱与导向器分离，下行过程中，第三剪切销钉剪断后，锁块与剪切套发生分离，冲管、半月环、分支井定位密封、定位套和分支井筒分采管柱继续下移，旋转引鞋总成带动主井筒分采管柱沿着导向斜铁的导斜面进入主井筒内；

步骤3，待冲管、半月环、分支井定位密封、定位套和分支井筒分采管柱到达分支井定位密封筒时，定位套实现定位，确定下入位置，下压冲管，第二剪切销钉剪断后，半月环与分支井筒分采管柱分离后，分支井定位密封进入分支井眼密封筒，以实现分支井的井筒隔离。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种双管密封工具，其特征在于：包括导向器、旋转引鞋总成、冲管、导向斜铁、半月环、剪切套、定位套和分支井筒分采管柱，

在所述导向器的上部外壁上均匀设置有用于与连接器配合实现定位锁定的弹性爪，在所述导向器的中部侧壁上开设有“梯”型半圆窗口，所述导向斜铁的尾端插入“梯”型半圆窗口下方的所述导向器内，所述半月环设置在所述导向器的下部内，所述半月环的中下部外壁形成一缩径段，在所述缩径段的外壁和所述导向器的内壁之间形成一环形空间，在所述环形空间内设置所述剪切套，所述剪切套分别与所述导向器和所述半月环相连，在所述半月环的下部内壁上开设有锁块孔，所述锁块设置在所述锁块孔内，锁块用于限制分支井筒分采管柱在导向器内的位置，所述定位套安装在所述半月环的内壁中部，所述冲管自所述导向器的首端伸入所述导向器内，且所述冲管的尾端与所述定位套的首端相连，在所述导向器的首端内还设置所述旋转引鞋总成，所述旋转引鞋总成与所述冲管并排设置在所述导向器内，所述旋转引鞋总成的尾端形成一导向头，所述旋转引鞋总成的首端内壁与密封短节的尾端外壁螺纹连接，所述密封短节的尾端外壁上形成一密封缩径段，在所述密封缩径段的外侧设置模块密封，模块密封与主井筒密封筒过盈配合，以实现主井筒密封隔离。

2.根据权利要求1所述的一种双管密封工具，其特征在于：所述分支井筒分采管柱包括锁定接头、中间模块和下引鞋，所述锁定接头的首端内壁与所述冲管的尾端外壁螺纹连接，所述锁定接头的尾端外壁与所述中间模块的首端内壁螺纹连接，在所述中间模块的外壁上设置有分支井定位密封，所述中间模块的尾端外壁与所述下引鞋的首端内壁螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种双管密封工具，其特征在于：所述锁定接头与所述半月环间隙配合，在所述锁定接头的中部外壁上开设有第一剪切槽，所述半月环的侧壁上开设有第二剪切销钉孔，第二剪切销钉贯穿所述第二剪切销钉孔伸入所述第一剪切槽内，以实现锁定接头与半月环固定连接的目的。

4.根据权利要求2所述的一种双管密封工具，其特征在于：所述锁定接头的中部外壁上开设有“梯”形凹槽，所述锁块采用横截面为60°圆弧结构，在所述锁块的内壁上开设有“梯”形凸槽，所述“梯”形凹槽与所述“梯”形凸槽啮齿接触，在所述锁块的外壁上开设有第三剪切销钉孔，第三剪切销钉贯穿所述剪切套伸入所述第三剪切销钉孔内，以实现锁块与剪切套固定连接的目的。

5.根据权利要求1所述的一种双管密封工具，其特征在于：所述导向斜铁的尾端与所述导向器间隙配合，在所述“梯”型半圆窗口下方的导向器侧壁上均匀开设有第一固定销钉孔，在所述导向斜铁的尾端侧壁上开设有第一固定销钉槽，第二固定销钉贯穿所述第一固定销钉孔伸入所述第一固定销钉槽内，以实现将导向斜铁与导向器固定连接的目的。

6.根据权利要求1所述的一种双管密封工具，其特征在于：在所述半月环的中部外壁上开设有第二剪切槽，在所述剪切套的侧壁上均匀开设有第一剪切销钉孔，第一剪切销钉贯穿所述第一剪切销钉孔伸入所述第二剪切槽内，以实现半月环与剪切套固定连接的目的。

7.根据权利要求1所述的一种双管密封工具，其特征在于：在第一剪切销钉孔上方的所述剪切套侧壁上开设有第二固定销钉槽，在所述导向器的下部外壁上均匀开设有第二固定销钉孔，第一固定销钉贯穿所述第二固定销钉孔伸入所述第二固定销钉槽内，以实现导向器与剪切套固定连接的目的。

8.根据权利要求1所述的一种双管密封工具，其特征在于：所述导向器的尾端外壁形成一定位键槽，所述导向器的尾端形成一导斜面，导斜面与定位键槽用于确定密封工具的方位。