CN115929246A - 一种整体式双管井口与采油树装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体式双管井口与采油树装置，涉及油气开发装置技术领域，包括下部井口、上部整体式井口、第一套管悬挂器、第二套管悬挂器、密封装置、双油管悬挂器和整体式双管采油树；下部井口内壁设置第一承载台阶，用于安装第一套管悬挂器，上部整体式井口与下部井口密封连接，上部整体式井口内分别设置第二承载台阶和第三承载台阶，第二承载台阶用于安装第二套管悬挂器，密封装置安装在第二套管悬挂器上，并通过第一锁紧机构锁紧于上部整体式井口内，第三承载台阶用于安装双油管悬挂器，双油管悬挂器通过第二锁紧机构锁紧于上部整体式井口内，整体式双管采油树通过双油管悬挂器连通两个油管。本发明能够有效提高油气的开采效率与安全性能。

Description

一种整体式双管井口与采油树装置

技术领域

本发明涉及油气开发装置技术领域，特别是涉及一种整体式双管井口与采油树装置。

背景技术

采油/气井口装置是石油、天然气开采的重要设备，随着对采油/气产量增加的需求，提高效率尤为重要，以往设计的单通道井口与采油树装置，已经不能够满足对产量的需求；而且，传统的井口与采油树装置采用分体式结构，每层之间都是独立的且用螺栓进行连接，整体高度高，不利于安装与操作。同时每进行一次钻井都需要拆装一次防喷器，导致安装效率低，安装时间长。且采用外部顶丝锁紧，连接点多，易造成泄露，安全性低；因此，有必要设计一种井口与采油树装置，以满足日渐增长的油气开采需求及安全性能要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种整体式双管井口与采油树装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效提高油气的开采效率与安全性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种整体式双管井口与采油树装置，包括下部井口、上部整体式井口、第一套管悬挂器、第二套管悬挂器、密封装置、双油管悬挂器和整体式双管采油树；

所述下部井口底部密封连接表层套管，并设置用于悬挂表层套管的表层套管悬挂器；所述下部井口内壁设置第一承载台阶，用于安装承载所述第一套管悬挂器，所述第一套管悬挂器用于悬挂中间层套管；

所述上部整体式井口下端与所述下部井口上端密封连接，并密封表层套管与中间层套管之间的套管环空；所述上部整体式井口内壁下端和上端分别设置第二承载台阶和第三承载台阶，所述第二承载台阶用于安装承载所述第二套管悬挂器，所述第二套管悬挂器用于悬挂并密封连接内层套管；所述密封装置安装在所述第二套管悬挂器上，用于密封中间层套管与内层套管之间的套管环空，并通过设置于所述上部整体式井口内的第一锁紧机构锁紧于所述上部整体式井口内；所述第三承载台阶用于安装承载所述双油管悬挂器，所述双油管悬挂器用于悬挂并分别密封连接内部两个油管，所述双油管悬挂器密封所述上部整体式井口与内部两个油管之间的空间，并通过设置于所述上部整体式井口内的第二锁紧机构锁紧于所述上部整体式井口内；

所述整体式双管采油树与所述上部整体式井口上端连接，所述整体式双管采油树中的双通道通过所述双油管悬挂器分别连通两个油管；

所述双油管悬挂器包括长管柱油管悬挂器和短管柱油管悬挂器，所述长管柱油管悬挂器内设有两个内孔，一个所述内孔用于连通一个油管与所述整体式双管采油树中的一个通道，另一个所述内孔用于密封安装所述短管柱油管悬挂器，所述短管柱油管悬挂器用于连通另一个油管与所述整体式双管采油树中的另一个通道，所述长管柱油管悬挂器外侧设有两道第三外密封圈用于与所述上部整体式井口内壁密封连接；所述短管柱油管悬挂器外侧设有两道第四外密封圈用于与所述内孔密封连接；所述第二锁紧机构包括第二锁紧环和第二激发环，所述长管柱油管悬挂器外侧设置第二外限位台阶，所述第二锁紧环套设于所述长管柱油管悬挂器外并与所述第二外限位台阶相互轴向限位，所述第二激发环套设连接在所述长管柱油管悬挂器外，所述第二激发环向下运动其下端向外撑开所述第二锁紧环，使所述第二锁紧环移动至所述上部整体式井口内壁上的第二内孔台阶中，形成对所述双油管悬挂器的轴向限位。

优选地，所述表层套管悬挂器为倒卡瓦结构。

优选地，所述第二套管悬挂器包括芯轴式套管悬挂器和卡瓦式套管悬挂器；所述密封装置包括分别与所述芯轴式套管悬挂器和所述卡瓦式套管悬挂器配合使用的常规密封装置和紧急密封装置；正常安装时采用所述芯轴式套管悬挂器，在安装过程中如果出现套管卡住情况，则采用所述卡瓦式套管悬挂器。

优选地，所述常规密封装置内侧设有两道第一内密封圈用于与所述芯轴式套管悬挂器上端外侧密封连接，外侧设有两道第一外密封圈用于与所述上部整体式井口内壁密封连接；所述紧急密封装置内侧设有两道第二内密封圈用于与所述内层套管上端外侧密封连接，外侧设有两道第二外密封圈用于与所述上部整体式井口内壁密封连接；所述第一锁紧机构包括第一锁紧环和第一激发环，所述密封装置内侧设置内限位台阶，所述密封装置外侧设置外限位台阶，所述内限位台阶与所述芯轴式套管悬挂器上端或所述内层套管上端相互轴向限位，所述第一锁紧环套设于所述密封装置上端并与所述外限位台阶相互轴向限位，所述第一激发环套设连接在所述密封装置上端外侧，所述第一激发环向下运动其下端向外撑开所述第一锁紧环，使所述第一锁紧环移动至所述上部整体式井口内壁上的内孔台阶中，形成对所述密封装置的轴向限位。

优选地，所述整体式双管采油树与所述上部整体式井口上端通过螺栓连接，并在密封接触面设置密封圈。

优选地，所述整体式双管采油树采用整体式阀体结构，所述整体式阀体结构两侧分别设有与其连通的气动安全阀，各所述气动安全阀端部均设有节流阀。

优选地，所述整体式阀体结构顶部设有采油树帽，所述采油树帽顶部设有两个截止阀，各所述截止阀上均设有第一压力表。

优选地，所述下部井口上设置第一侧翼阀门，所述第一侧翼阀门连通表层套管与中间层套管之间的套管环空，所述第一侧翼阀门端部设置有第二压力表；所述上部整体式井口上下两端均设置第二侧翼阀门，下端的所述第二侧翼阀门连通中间层套管与内层套管之间的套管环空，上端的所述第二侧翼阀门连通所述上部整体式井口与内部两个油管之间的空间，各所述第二侧翼阀门端部均设置有第三压力表。

优选地，所述上部整体式井口下端外侧螺纹连接有承载环，所述下部井口上端内壁设置用于安装承载所述承载环的第四承载台阶，所述下部井口上端内螺纹连接锁紧座，所述锁紧座下端压紧所述承载环于所述第四承载台阶上，所述锁紧座的内壁和外壁分别通过内密封圈和外密封圈与所述上部整体式井口和所述下部井口密封连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供一种整体式双管井口与采油树装置，利用双管柱采油/气，相较于传统的单通道井口与采油树装置，能够有效提高油气的开采效率，另外第一锁紧机构在内部将密封装置锁紧密封，第二锁紧机构在内部将双油管悬挂器锁紧密封，采用内部锁紧的结构形式，减少了外部泄漏点，从而增加了安全性能。

进一步，整体式双管采油树采用整体式阀体结构，相较于以往分体式采油树结构，减少了阀门之间的连接，减少了外部泄漏点，降低了泄漏风险，并且整体式双管采油树采用整体式阀体结构，整体高度降低，同时节省了安装时间，提高了安装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的整体式双管井口与采油树装置的总成结构示意图；

图2为本发明中下部井口段与上部整体式井口段的连接结构示意图；

图3为本发明中下部井口的连接结构示意图；

图4为本发明中上部整体式井口的结构示意图；

图5为本发明中芯轴式套管悬挂器与常规密封装置和第一锁紧机构的结构示意图；

图6为本发明中卡瓦式套管悬挂器与紧急密封装置和第一锁紧机构的结构示意图；

图7为本发明中双油管悬挂器的结构示意图；

图8为本发明中整体式双管采油树的结构示意图；

图9为图2中Ⅰ部分的局部结构示意图；

图10为图2中Ⅱ部分的局部结构示意图；

图中：1-下部井口、2-上部整体式井口、3-第一套管悬挂器、4-第二套管悬挂器、5-密封装置、6-双油管悬挂器、7-整体式双管采油树、8-表层套管、9-表层套管悬挂器、10-第一承载台阶、11-中间层套管、12-第二承载台阶、13-第三承载台阶、14-内层套管、15-第一锁紧机构、16-油管、17-第二锁紧机构、18-芯轴式套管悬挂器、19-卡瓦式套管悬挂器、20-常规密封装置、21-紧急密封装置、22-整体式阀体结构、23-气动安全阀、24-节流阀、25-采油树帽、26-截止阀、27-第一压力表、28-第一侧翼阀门、29-第二压力表、30-第二侧翼阀门、31-第三压力表、32-承载环、33-第四承载台阶、34-锁紧座、35-长管柱油管悬挂器、36-短管柱油管悬挂器、37-第一内密封圈、38-第一外密封圈、39-第二内密封圈、40-第二外密封圈、41-第一锁紧环、42-第一激发环、43-内限位台阶、44-外限位台阶、45-内孔、46-第三外密封圈、47-第四外密封圈、48-第二锁紧环、49-第二激发环、50-第二外限位台阶、51-内孔台阶、52-第二内孔台阶。

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。

本发明的目的是提供一种整体式双管井口与采油树装置，以解决现有技术存在的问题，能够有效提高油气的开采效率与安全性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图10所示，本实施例提供一种整体式双管井口与采油树装置，包括下部井口1、上部整体式井口2、第一套管悬挂器3、第二套管悬挂器4、密封装置5、双油管悬挂器6和整体式双管采油树7；

下部井口1底部密封连接表层套管8，并设置用于悬挂表层套管8的表层套管悬挂器9；下部井口1内壁设置第一承载台阶10，用于安装承载第一套管悬挂器3，第一套管悬挂器3用于悬挂中间层套管11；

上部整体式井口2下端与下部井口1上端密封连接，并密封表层套管8与中间层套管11之间的套管环空；上部整体式井口2内壁下端和上端分别设置第二承载台阶12和第三承载台阶13，第二承载台阶12用于安装承载第二套管悬挂器4，第二套管悬挂器4用于悬挂并密封连接内层套管14；密封装置5安装在第二套管悬挂器4上，用于密封中间层套管11与内层套管14之间的套管环空，并通过设置于上部整体式井口2内的第一锁紧机构15锁紧于上部整体式井口2内；第三承载台阶13用于安装承载双油管悬挂器6，双油管悬挂器6用于悬挂并分别密封连接内部两个油管16，双油管悬挂器6密封上部整体式井口2与内部两个油管16之间的空间，并通过设置于上部整体式井口2内的第二锁紧机构17锁紧于上部整体式井口2内；

整体式双管采油树7与上部整体式井口2上端连接，整体式双管采油树7中的双通道通过双油管悬挂器6分别连通两个油管16。

本装置利用双管柱采油/气，相较于传统的单通道井口与采油树装置，能够有效提高油气的开采效率，另外第一锁紧机构15在内部将密封装置5锁紧密封，第二锁紧机构17在内部将双油管悬挂器6锁紧密封，采用内部锁紧的结构形式，减少了外部泄漏点，从而增加了安全性能。

本实施例中，表层套管悬挂器9为倒卡瓦结构。卡瓦通过螺栓倒置固定连接在下部井口1底部，卡住和悬持表层套管8。

本实施例中，第二套管悬挂器4包括芯轴式套管悬挂器18和卡瓦式套管悬挂器19；密封装置5包括分别与芯轴式套管悬挂器18和卡瓦式套管悬挂器19配合使用的常规密封装置20和紧急密封装置21；正常安装时采用芯轴式套管悬挂器18，在安装过程中如果出现套管卡住情况，则采用卡瓦式套管悬挂器19。

本实施例中，常规密封装置20内侧设有两道第一内密封圈37用于与芯轴式套管悬挂器18上端外侧密封连接，外侧设有两道第一外密封圈38用于与上部整体式井口2内壁密封连接，其中，第一内密封圈37和第一外密封圈38均为S型密封圈；紧急密封装置21内侧设有两道第二内密封圈39用于与内层套管14上端外侧密封连接，外侧设有两道第二外密封圈40用于与上部整体式井口2内壁密封连接，其中，第二内密封圈39为FS型密封圈，此密封为压力自激发密封，密封可靠，第二外密封圈40为S型密封圈；第一锁紧机构15包括第一锁紧环41和第一激发环42，密封装置5内侧设置内限位台阶43，密封装置5外侧设置外限位台阶44，内限位台阶43与芯轴式套管悬挂器18上端或内层套管14上端相互轴向限位，第一锁紧环41套设于密封装置5上端并与外限位台阶44相互轴向限位，第一激发环42套设连接在密封装置5上端外侧，第一激发环42向下运动其下端向外撑开第一锁紧环41，使第一锁紧环41移动至上部整体式井口2内壁上的内孔台阶51中，形成对密封装置5的轴向限位，从而将第一套管悬挂器3锁紧于第二承载台阶12与密封装置5之间。

本实施例中，双油管悬挂器6包括长管柱油管悬挂器35和短管柱油管悬挂器36，长管柱油管悬挂器35内设有两个内孔45，一个内孔45用于连通一个油管16与整体式双管采油树7中的一个通道，另一个内孔45用于密封安装短管柱油管悬挂器36，短管柱油管悬挂器36用于连通另一个油管16与整体式双管采油树7中的另一个通道，长管柱油管悬挂器35外侧设有两道第三外密封圈46用于与上部整体式井口2内壁密封连接；短管柱油管悬挂器36外侧设有两道第四外密封圈47用于与内孔45密封连接；其中，第三外密封圈46和第四外密封圈47均为S型密封圈；第二锁紧机构17包括第二锁紧环48和第二激发环49，长管柱油管悬挂器35外侧设置第二外限位台阶50，第二锁紧环48套设于长管柱油管悬挂器35外并与第二外限位台阶50相互轴向限位，第二激发环49套设连接在长管柱油管悬挂器35外，第二激发环49向下运动其下端向外撑开第二锁紧环48，使第二锁紧环48移动至上部整体式井口2内壁上的第二内孔台阶52中，形成对双油管悬挂器6的轴向限位，将双油管悬挂器6锁紧于第三承载台阶13与第二锁紧环48之间。

本实施例中，整体式双管采油树7与上部整体式井口2上端通过螺栓连接，并在密封接触面设置密封圈，保证连接的密封性。

本实施例中，整体式双管采油树7采用整体式阀体结构22，整体式阀体结构22两侧分别设有与其连通的气动安全阀23，各气动安全阀23端部均设有节流阀24。整体式双管采油树7采用整体式阀体结构22，相较于以往分体式采油树结构，减少了阀门之间的连接，减少了外部泄漏点，降低了泄漏风险，并且整体式双管采油树7采用整体式阀体结构22，整体高度降低，同时节省了安装时间，提高了安装效率。

本实施例中，整体式阀体结构22顶部设有采油树帽25，采油树帽25顶部设有两个截止阀26，各截止阀26上均设有第一压力表27。

本实施例中，下部井口1上设置第一侧翼阀门28，第一侧翼阀门28连通表层套管8与中间层套管11之间的套管环空，第一侧翼阀门28端部设置有第二压力表29；上部整体式井口2上下两端均设置第二侧翼阀门30，下端的第二侧翼阀门30连通中间层套管11与内层套管14之间的套管环空，上端的第二侧翼阀门30连通上部整体式井口2与内部两个油管16之间的空间，各第二侧翼阀门30端部均设置有第三压力表31。可有效的对套管环空及上部整体式井口2与油管16之间的空间进行压力检测。

本实施例中，上部整体式井口2下端外侧螺纹连接有承载环32，下部井口1上端内壁设置用于安装承载承载环32的第四承载台阶33，下部井口1上端内螺纹连接锁紧座34，锁紧座34下端压紧承载环32于第四承载台阶33上，锁紧座34的内壁和外壁分别通过内密封圈和外密封圈与上部整体式井口2和下部井口1密封连接。连接方便快捷，减少安装时间，提高安装效率。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种整体式双管井口与采油树装置，包括双油管悬挂器和整体式双管采油树，其特征在于：还包括下部井口、上部整体式井口、第一套管悬挂器、第二套管悬挂器和密封装置；

所述下部井口底部密封连接表层套管，并设置用于悬挂表层套管的表层套管悬挂器；所述下部井口内壁设置第一承载台阶，用于安装承载所述第一套管悬挂器，所述第一套管悬挂器用于悬挂中间层套管；

所述上部整体式井口下端与所述下部井口上端密封连接，并密封表层套管与中间层套管之间的套管环空；所述上部整体式井口内壁下端和上端分别设置第二承载台阶和第三承载台阶，所述第二承载台阶用于安装承载所述第二套管悬挂器，所述第二套管悬挂器用于悬挂并密封连接内层套管；所述密封装置安装在所述第二套管悬挂器上，用于密封中间层套管与内层套管之间的套管环空，并通过设置于所述上部整体式井口内的第一锁紧机构锁紧于所述上部整体式井口内；所述第三承载台阶用于安装承载所述双油管悬挂器，所述双油管悬挂器用于悬挂并分别密封连接内部两个油管，所述双油管悬挂器密封所述上部整体式井口与内部两个油管之间的空间，并通过设置于所述上部整体式井口内的第二锁紧机构锁紧于所述上部整体式井口内；

所述整体式双管采油树与所述上部整体式井口上端连接，所述整体式双管采油树中的双通道通过所述双油管悬挂器分别连通两个油管；

所述双油管悬挂器包括长管柱油管悬挂器和短管柱油管悬挂器，所述长管柱油管悬挂器内设有两个内孔，一个所述内孔用于连通一个油管与所述整体式双管采油树中的一个通道，另一个所述内孔用于密封安装所述短管柱油管悬挂器，所述短管柱油管悬挂器用于连通另一个油管与所述整体式双管采油树中的另一个通道，所述长管柱油管悬挂器外侧设有两道第三外密封圈用于与所述上部整体式井口内壁密封连接；所述短管柱油管悬挂器外侧设有两道第四外密封圈用于与所述内孔密封连接；所述第二锁紧机构包括第二锁紧环和第二激发环，所述长管柱油管悬挂器外侧设置第二外限位台阶，所述第二锁紧环套设于所述长管柱油管悬挂器外并与所述第二外限位台阶相互轴向限位，所述第二激发环套设连接在所述长管柱油管悬挂器外，所述第二激发环向下运动其下端向外撑开所述第二锁紧环，使所述第二锁紧环移动至所述上部整体式井口内壁上的第二内孔台阶中，形成对所述双油管悬挂器的轴向限位。

2.根据权利要求1所述的整体式双管井口与采油树装置，其特征在于：所述表层套管悬挂器为倒卡瓦结构。

3.根据权利要求1所述的整体式双管井口与采油树装置，其特征在于：所述第二套管悬挂器包括芯轴式套管悬挂器和卡瓦式套管悬挂器；所述密封装置包括分别与所述芯轴式套管悬挂器和所述卡瓦式套管悬挂器配合使用的常规密封装置和紧急密封装置；正常安装时采用所述芯轴式套管悬挂器，在安装过程中如果出现套管卡住情况，则采用所述卡瓦式套管悬挂器。

4.根据权利要求3所述的整体式双管井口与采油树装置，其特征在于：所述常规密封装置内侧设有两道第一内密封圈用于与所述芯轴式套管悬挂器上端外侧密封连接，外侧设有两道第一外密封圈用于与所述上部整体式井口内壁密封连接；所述紧急密封装置内侧设有两道第二内密封圈用于与所述内层套管上端外侧密封连接，外侧设有两道第二外密封圈用于与所述上部整体式井口内壁密封连接；所述第一锁紧机构包括第一锁紧环和第一激发环，所述密封装置内侧设置内限位台阶，所述密封装置外侧设置外限位台阶，所述内限位台阶与所述芯轴式套管悬挂器上端或所述内层套管上端相互轴向限位，所述第一锁紧环套设于所述密封装置上端并与所述外限位台阶相互轴向限位，所述第一激发环套设连接在所述密封装置上端外侧，所述第一激发环向下运动其下端向外撑开所述第一锁紧环，使所述第一锁紧环移动至所述上部整体式井口内壁上的内孔台阶中，形成对所述密封装置的轴向限位。

5.根据权利要求1所述的整体式双管井口与采油树装置，其特征在于：所述整体式双管采油树与所述上部整体式井口上端通过螺栓连接，并在密封接触面设置密封圈。

6.根据权利要求1所述的整体式双管井口与采油树装置，其特征在于：所述整体式双管采油树采用整体式阀体结构，所述整体式阀体结构两侧分别设有与其连通的气动安全阀，各所述气动安全阀端部均设有节流阀。

7.根据权利要求6所述的整体式双管井口与采油树装置，其特征在于：所述整体式阀体结构顶部设有采油树帽，所述采油树帽顶部设有两个截止阀，各所述截止阀上均设有第一压力表。

8.根据权利要求1所述的整体式双管井口与采油树装置，其特征在于：所述下部井口上设置第一侧翼阀门，所述第一侧翼阀门连通表层套管与中间层套管之间的套管环空，所述第一侧翼阀门端部设置有第二压力表；所述上部整体式井口上下两端均设置第二侧翼阀门，下端的所述第二侧翼阀门连通中间层套管与内层套管之间的套管环空，上端的所述第二侧翼阀门连通所述上部整体式井口与内部两个油管之间的空间，各所述第二侧翼阀门端部均设置有第三压力表。

9.根据权利要求1所述的整体式双管井口与采油树装置，其特征在于：所述上部整体式井口下端外侧螺纹连接有承载环，所述下部井口上端内壁设置用于安装承载所述承载环的第四承载台阶，所述下部井口上端内螺纹连接锁紧座，所述锁紧座下端压紧所述承载环于所述第四承载台阶上，所述锁紧座的内壁和外壁分别通过内密封圈和外密封圈与所述上部整体式井口和所述下部井口密封连接。

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