CN116556863A - 一种用于油气开采的速度管柱及其带压下井方法、带压起井方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气开采领域,具体公开了一种用于油气开采的速度管柱,速度管柱为连续油管下端连接堵塞器后切断形成,所述堵塞器呈柱型,其上部、下部分别为连接头、筛管;当堵塞器内未打压时,井内的气液经将连接头下端堵住;当堵塞器内打压时,通过球将堵塞器的上端堵住;还公开了一种用于油气开采的速度管柱的带压下井方法、带压起井方法。本发明达到的有益效果是:下速度管柱时,无需环空放压、压井,改变了整个下速度管柱的步骤,从而缩短了9小时左右的作业时间;起速度管柱时,无需井口放压、压井,从而改变了整个起速度管柱的步骤,从而缩短了37小时左右的作业时间。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域,特别是一种用于油气开采的速度管柱及其带压下井方法、带压起井方法。
背景技术
速度管柱,是通过连续油管设备(连油设备),将连续油管按设计长度下入井中,用专用设备悬挂在井中,形成型的生产管柱。这么做的原因是:由于低压低产气井,或者已经开采一段时间后的井,由于产气/油量小,携液能力有限,因此油管内气体的流速是影响气井排液的重要因素;通过下入直径小的速度管柱,有效减少横截面积,从而增大井底油管截面的气/液流速,实现采气/油排水目的。
但是常规的速度管柱作业时(下管柱/起管柱),必须先压井或放压至井口无压后才进行作用,需要花费大量时间。例如,在下速度管柱时,需要环空放压、压井、敞井观察,确保无压力上涨后,才安装悬挂器卡瓦及切割油管进行悬挂固定;在起速度管柱时,需要井口放压、压井、敞井观察,确保井口无压时,再进行起速度管柱作业。
基于此,本公司设计一用于油气开采的速度管柱及其带压下井方法、带压起井方法,能让速度管柱带压作用,节约下速度管柱、起速度管柱所用的时间。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种用于油气开采的速度管柱及其带压下井方法、带压起井方法,解决了传统常规下速度管柱、起速度管柱费时长、效率低的问题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
(第一方面)
一种用于油气开采的速度管柱,速度管柱为连续油管下端连接堵塞器后切断形成,包括所述堵塞器呈柱型,其上部、下部分别为连接头、筛管;
所述连接头、筛管分别具有内腔A、内腔B,内腔A将连接头上下贯穿,内腔B的上端与内腔A相连通,内腔B的下端封闭;
所述内腔A,其上下口处均为锥形扩口;
所述内腔B,其直径大于内腔A;
所述内腔B,其下部分的壁上开有筛孔,其靠近上端处放置有球形堵头;球形堵头通过内腔B上的销钉抵在内腔A的下锥形扩口处。
上述方案,主要对速度管柱最下端的堵塞器进行了设计。要实现的目标是:①当将速度管柱下井时,无需环空放压、压井,从而改变了下速度管柱的工艺,节约下速度管柱的时间;②当将速度管柱起井时,无需井口放压、压井(避免了敞开井口连接管柱、后期气举排液等工序,不仅避免了敞井作业的安全风险,还能够有效保护产层,有利于作业后的快速复产)。本方案,所采用的原理是:①当堵塞器内未打压时,井内的气液经筛孔进入到内腔B中并让球形堵头堵住内腔A的下锥形扩口处;②当堵塞器内打压时,打压的力作用在球形堵头上,让球形堵头将销钉剪断,球形堵头掉落在内腔底部,井内的气液经筛孔进入到内腔B中并经内腔A向上流动。
在一种有利的扩展方案中,对速度管柱的安装进行了设计。所述速度管柱,其上端与悬挂器内部卡瓦相连;所述悬挂器内部卡瓦,坐装在外悬挂器内,两者一起形成悬挂器;所述悬挂器装在大四通内且被顶丝固定;所述大四通安装在井口处,其顶部具有1#井口阀门。
在一种有利的扩展方案中,对速度管柱的形成进一步进行了设计。所述连续油管下端连接堵塞器后,坐装在防喷器内;所述防喷器下端与大四通的1#井口阀门;所述连续油管和堵塞器下放至指定深度后,通过在防喷器上端设置卡子后切断。
(第二方面)
一种用于油气开采的速度管柱的带压下井方法,基于第一方面实施,包括以下步骤:
S1、安装;
先安装连油设备;松开防喷管由壬,上提注入头,将连续油管的下端经工具串与投捞工具相连,捞投工具与外悬挂器相连;降下注入头,将外悬挂器坐装至防喷器内,再上紧防喷管由壬让注入头与防喷管对接;将防喷器连接在井口处大四通顶部的1#井口阀门处;
S2、投放外悬挂器;
打开1#井口阀门,经滚筒下放连续油管,从而下放外悬挂器;外悬挂器下放至大四通遇阻后,重复尝试下放,然后拧紧大四通上的顶丝,测试确认外悬挂器是否坐封到位;
若测试后确认了坐封到位,则打开顶丝,恢复至正常悬重;然后向连续油管打压让投捞工具丢手,实现外悬挂器坐入油管挂,拧紧顶丝;
经滚筒上提连续油管,将投捞工具从井口处提出;再关闭1#井口阀门;
S3、切割连续油管形成速度管柱;
松开防喷管由壬将注入头与防喷器拆开,上提注入头,将连续油管下端的更换成堵塞器;降下注入头,将堵塞器放入防喷器内,再上紧防喷管由壬将注入头与防喷器相连;
打开1#井口阀门,经滚筒下放连续油管,从而将堵塞器下放至井中,下放至指定深度;
然后关闭防喷器悬挂闸板和半封闸板,泄压测试确认防喷器半封闸板上部无压;
测试确认完成后,松开防喷管由壬将注入头与防喷器拆开,然后降低滚筒背压,松开链条夹紧压力,再用吊车缓慢上提注入头,至合适高度;
在防喷器上打油管卡子,然油管卡子将连续油管夹持固定;检查确认卡子有效后,在合适高度割断连续油管;连续油管被割断后分成两部分,切断后留在井内的连续油管形成速度管柱,切断后仍能被滚筒卷动的称为滚筒油管;
S4、投放速度管柱;
上提注入头,在滚筒油管下端经工具串连接投捞工具,在速度管柱的顶端连上悬挂器内部卡瓦;用吊车降下注入头,让投捞工具与悬挂器内部卡瓦对接,试提确认连接是否牢固;
若确认投捞工具与悬挂器内部卡瓦连接牢固,则经滚筒将速度管柱上提20cm,再拆掉油管卡子;上紧防喷管由壬并密封良好,打开防喷器半封闸板;
注入头上提至油管自由吨位,然后打开防喷器卡瓦闸板;经滚筒缓慢下放油管至遇阻,此时悬挂器内部卡瓦坐封在外悬挂器内部;向滚筒油管内打压,让捞投工具与悬挂器内部卡瓦分离,实现悬挂器内部卡瓦丢手;丢手完成后,卸掉防喷器内压力并观察压力情况,无压力波动为合格坐封完成;
经滚筒上提滚筒油管和投捞工具出1#井口阀门;1#井口阀门通过外接打压设备,打压设备经防喷器向速度管柱打压,防喷器内重新起压;向速度管柱内打压时,堵塞器中的球形堵头在压力作用下将堵塞器内的销钉剪断,球形堵头掉落至堵塞器的底部;
关闭1#井口阀门,经防喷器将速度管柱泄压;拆卸设备。
在一种有利的扩展方案中,对工具串进行了设计。所述工具串包括依次相连的油管接头、单向阀。油管接头利于连接,单向阀防止流体反窜。
优选地,切割油管形成速度管柱时:将整个连续油管放至指定深度后,再上提10m,关闭防喷器卡瓦、半封;然后打上卡子,在高于防喷器30cm处切割连续油管。
(第三方面)
一种用于油气开采的速度管柱的带压起井方法,基于第一方面和第二方面进行实施,包括以下步骤:
S1、安装;
安装连油设备,滚筒油管下端通过油管接头依次连接扶正器、辅助对齐工具,辅助对齐工具的下端具有上大下小的锥形腔口;
将辅助对齐工具坐装至防喷器内,上紧防喷管由壬将注入头与防喷器对接;再将防喷器与大四通顶端的1#井口阀门对接;
S2、投球;
打开1#井口阀门,下放辅助对齐工具至遇阻,此时辅助对齐工具的锥形腔口与速度管柱的上端对齐;
通过滚筒油管投球,并泵送至辅助对齐工具,辅助对齐工具经其下端的锥形腔口对准速度管柱上端,从而将球精准地进入速度管柱内;最终球掉落至堵塞器上端的球形堵头处;
观察井口压力,压卸掉井口压力,确保井口无压;
S3、初起速度管柱;
投球完成后,上提滚筒油管;拆开防喷管由壬,拆除滚筒油管的下端的辅助对齐工具,将滚筒油管下端经油管接头依次连接有扶正器、投捞工具;
下放投捞工具入井,下放至遇阻1T(即下放遇阻时会产生压力,压力达到1吨),试提确认悬挂器内部卡瓦入鱼;
上提投捞工具,带动悬挂器内部卡瓦、速度管柱一起上升;当速度管柱上端从防喷器的防喷管由壬漏出时,关防喷器悬挂和卡瓦闸板;
S4、再起速度管柱;
打压丢手悬挂器内部卡瓦,泄压确认无压;
打开井口,取掉悬挂器内部卡瓦,使用双roll-on接头将速度管柱的上端、与滚筒油管下端对接;试提确认连接牢固后,连接防喷管由壬恢复井口;
打开防喷器卡瓦、半封闸板;然后起速度管柱至出井口;在关闭井口闸门;
S5、取出外悬挂器;
将取出后的速度管柱的下端的堵塞器,更换为适用于外悬挂器的投捞工具;
经滚筒油管和速度管柱油管下放投捞工具,下放遇阻后,检查确认外悬挂器入鱼;
松开外悬挂顶丝,上提油管出井口;
再拆卸设备。
在一种有利的扩展方案中,对投球时所用的辅助对齐工具进行了设计:呈圆柱状,其具有上下贯穿的通腔,其下端呈锥形腔口状;所述辅助对齐工具的下端与堵塞器上端的锥形扩口适配。目的是,让球能准确地掉落在堵塞器上端的锥形扩口处进行密封。
优选地,所述初起速度管柱时:上提速度管柱的上端至防喷器30cm处,关闭防喷器卡瓦、半封,然后打压丢手。
为了便于理解,现对本方案的一些核心设计点进行阐述说明:
一、对堵塞器进行了设计;
常规的下速度管柱的工艺中,需要环空放压、压井,再敞井观察(为环空放压、压井工作时间的2倍),确保无压力上涨后再下速度管柱;整个环空放压、压井、敞井观察的工序,需要8h;如若压井不成功,需多次压井观察,非常耗费时间;
常规的起速度管柱的工艺中,需要井口放压、压井,敞井观察(为环空放压、压井工作时间的2倍),确保压力无上涨后再起速度管柱;整个放压、压井、敞井观察所需时间为36h;如若压井不成功,需多次压井观察,根据经验甚至可能花费4天时间进行压井;
本方案中,在下速度管柱时,无需环空放压、压井,即便井中有压力,有压力的气液经筛孔进入内腔B中从而将球形堵头网上顶,让球形堵头将内腔A的下锥形扩口封装,从而避免了气液从内腔A喷涌而出;因此整个速度管柱无需确认井口无压,即可悬挂固定,花费时间短;
本方案中,在起速度管柱时,通过投球,且保持堵塞器内的压力;即便不进行井口放压、压井,依然能实现速度管柱的正常上提;
二、下速度管柱的方法;
常规下速度管柱管柱作业步骤为:①关闭1#阀,拆卸1#闸阀以上所有部件,通过螺丝连接悬挂器外部件至1#阀门以上(需3h);②连接连续油管设备,下入速度管柱至目的深度(油管下端安装堵塞器)(需10h);③环空放压、压井,敞井观察作业时间的2倍,确保无压力上涨后安装悬挂器卡瓦及切割油管进行悬挂固定(预计8h,如若压井不成功,需多次压井观察);简而言之,正常状况下预计作业时长20h左右;
本方案下速度管柱管柱作业步骤为:①连接连续油管设备,连接油管接头+扶正器下入速度管柱位置进行投球,堵塞油管生产通道(本工序预计5h);②连接油管接头+投捞工具,与速度管柱连接上提速度管柱至防喷器上端面30cm处,关闭防喷器卡瓦、半封,打压丢手(本工序预计2h);③滚筒油管与速度管柱相连接上提油管(本工序预计5h);简而言之,正常状况下预计作业时长12h左右;
三、起速度管柱的方法;
常规的起速度管柱作业步骤:井口放压、压井,敞井观察作业时长的2倍,确保无压力上涨(需36h,如若压井不成功,需多次压井观察,根据以往施工经验压井时长最长时间为4天);②连接连续油管设备,滚筒油管与速度管柱对接后上提油管(需13h);简而言之,正常状况下预计作业时长49h左右;
本方案起速度管柱作业步骤:①连接连续油管设备,连续油管+油管接头+单流阀+投捞工具+悬挂器,下入至井口大四通悬挂器位至确认坐封后打压丢手(本工序预计5h);②下入速度管柱至目的深度上提10m,关闭防喷器卡瓦、半封,在放喷器上端面30cm出切割油管。(油管下端安装携带球座式堵塞器)(本工序预计4h);③连续油管+油管接头+投捞工具+悬挂器内部卡瓦,连续油管设备与防喷器上端面30cm处速度管柱相连接,下放油管至悬挂器位置处确认坐封后打压丢手(本工序预计2h);简而言之,正常状况下预计作业时长11h左右。
四、外悬挂器的位置;
传统的外悬挂器,是设置在1#井口阀门的上方的(如图1中的C点);
本方案的外悬挂器,是设置在1#井口阀门的下方,即大四通内的(如图1中的D点);这样设置的好处是:1、首先1#阀门可以正常开关,避免阀门功能失效;2、避免了后期井口采气管线、操作平台的切割焊接改造工作;3、规避起速度管柱时必须进行无井控措施的条件下起速度管柱;4、在起速度管柱时保证了井控安全,无需压井,避免了压井后需要气举排液的施工步骤(气举排液的单井作业成本预计在100万人民币);
本发明具有以下优点:
(1)下速度管柱时,无需环空放压、压井,改变了整个下速度管柱的步骤,从而缩短了9小时左右的作业时间;
(2)起速度管柱时,无需井口放压、压井,从而改变了整个起速度管柱的步骤,从而缩短了37小时左右的作业时间。
(3)下油管时堵塞器根据液柱高度设计相应的承压的堵塞器,防止井内压力上返至连续油管内部,从而保证连续内部无压力,可以在井口完成切割油管。
(4)因为常规速度管柱内部压力无法封堵,从而速度管柱井口端一直有压力,无法完成连续油管对接从而上提,所以必须要往连续内部灌注压井液,压井后需要敞井观察,确保压井成功,从而使井口无压完成连续油管的对接。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为投捞工具未打压的结构示意图;
图3为投捞工具密封处的结构示意图;
图4为图3的下端处的放大图;
图5为悬挂器内部卡瓦坐装在外悬挂器内的结构示意图;
图6为堵塞器的结构示意图;
图7为辅助对齐工具的结构示意图;
图中:100-打捞工具,1-芯轴,2-卡爪筒件,3-上接头,4-弹簧,5-油腔,6-环形凸起A,601-过度段,602-等径段,603-限位凸起段,7-环形凸起B,8-环形内凸起C,9-密封圈A,10-密封圈B,11-密封圈C,12-外筒,13-通孔;
200-堵塞器,22-连接头,2201-内腔A,2202-锥形扩口,23-筛管,2301-内腔B,24-筛孔,25-球形堵头,26-销钉;
300-外悬挂器,400-悬挂器内部卡瓦;
51-滚筒,52-注入头,53-防喷器,54-大四通,55-鹅颈管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
(实施例1)
由于常规的常规下速度管柱作业,需要环空放压、压井、敞井观察,花费的时间久;常规起速度管柱作业,需要井口放压、压井、敞井观察,花费的时间久。为此本方案,通过带压的方式实现下速度管柱、起速度管柱,无需环空放压、压井、敞井观察来下速度管柱,即无需井口放压、压井、敞井观察来起速度管柱。本方案通过对速度管柱进行结构改进,以实现上述目的。
如图6所示,一种用于油气开采的速度管柱,速度管柱为连续油管下端连接堵塞器200后切断形成;所述堵塞器200呈柱型,其上部、下部分别为连接头22、筛管23;连接头22、筛管23分别具有内腔A2201、内腔B2301;
内腔A2201将连接头22上下贯穿,其上下口处均为锥形扩口2202;而内腔B2301的上端与内腔A2201相连通,内腔B2301的下端封闭,并且内腔B2301直径大于内腔A2201的直径;
并且,内腔B2301,其下部分的壁上开有筛孔24,其靠近上端处放置有球形堵头25;球形堵头25通过内腔B2301上的销钉26抵在内腔A2201的下锥形扩口2202处。
①当将速度管柱下放至井内时,无需释放井内的压力,此时堵塞器200内不打压,井内的气液经筛孔24进入到内腔B2301中并让球形堵头25堵住内腔A2201的下锥形扩口2202处,从而实现了堵塞器200的自动封堵,实现速度管柱带压下井。②当需要通过速度管柱采油时,向堵塞器200内打压,打压的力作用在球形堵头25上,让球形堵头25将销钉26剪断,球形堵头25掉落在内腔B2301底部,然后撤去速度管柱的打压,井内的气液经筛24孔进入到内腔B2301中并经内腔A2201向上流动。③当需要上提取出速度管柱时,通过投球,让球掉在堵塞器200上端的锥形扩口2202处,然后向连续油管打压,通过球实现了堵塞器200的封堵,只要打压的压力大于井内的压力,即便不释放井内的压力,也能实现带压取出速度管柱。
本实施例中,将连续油管剪切形成速度管柱时:将连续油管下端连接堵塞器200后,坐装在防喷器53内;防喷器53下端与大四通54的1#井口阀门;连续油管和堵塞器200下放至指定深度后,通过在防喷器53上端设置卡子后切断。
本实施例中,当速度管柱安装设置时:速度管柱,其上端与悬挂器内部卡瓦400相连;悬挂器内部卡瓦400,坐装在外悬挂器300内,两者一起形成悬挂器(如图5所示);悬挂器装在大四通54内且被顶丝固定;所述大四通54安装在井口处,其顶部具有1#井口阀门。
(实施例2)
由于常规的下速度管柱所需时间长,因此实施例1对速度管柱中的堵塞器200进行了改进。本方案,基于柱塞器100的改进,形成了一种新的速度管柱的下井方法。
为了便于理解,需要说明的是,在速度管柱进行下井/起井的过程中,需要用到滚筒51、吊车、注入头52、防喷器53。吊车上装有滚筒51、吊臂,注入头52吊在吊臂上,注入头52下方经防喷管由壬与防喷器53相连,防喷器53与井口处的大四通54顶部的1#井口阀门安装相连;连续油管一端绕在滚筒51上,另一端经注入头上的鹅颈管55、注入头52、防喷器53伸入大四通54中。
(参考图1)
一种用于油气开采的速度管柱的带压下井方法,包括以下步骤:
S1、安装;
先安装连油设备;松开防喷管由壬,上提注入头52,将连续油管的下端经工具串与投捞工具相连,捞投工具与外悬挂器300相连;降下注入头52,将外悬挂器300坐装至防喷器53内,再上紧防喷管由壬让注入头52与防喷管对接;将防喷器53连接在井口处大四通54顶部的1#井口阀门处;
S2、投放外悬挂器300;
打开1#井口阀门,经滚筒51下放连续油管,从而下放外悬挂器300;外悬挂器300下放至大四通54遇阻后,重复尝试下放,然后拧紧大四通54上的顶丝,测试确认外悬挂器300是否坐封到位;
若测试后确认了坐封到位,则打开顶丝,恢复至正常悬重;然后向连续油管打压让投捞工具丢手,实现外悬挂器300坐入油管挂,拧紧顶丝;
经滚筒51上提连续油管,将投捞工具从井口处提出;再关闭1#井口阀门;
S3、切割连续油管形成速度管柱;
松开防喷管由壬将注入头52与防喷器53拆开,上提注入头52,将连续油管下端的更换成堵塞器200;降下注入头52,将堵塞器200放入防喷器53内,再上紧防喷管由壬将注入头52与防喷器53相连;
打开1#井口阀门,经滚筒51下放连续油管,从而将堵塞器200下放至井中,下放至指定深度;
然后关闭防喷器悬挂闸板和半封闸板,泄压测试确认防喷器半封闸板上部无压;
测试确认完成后,松开防喷管由壬将注入头52与防喷器53拆开,然后降低滚筒背压,松开链条夹紧压力,再用吊车缓慢上提注入头52,至合适高度;
在防喷器53上打油管卡子,然油管卡子将连续油管夹持固定;检查确认卡子有效后,在合适高度割断连续油管;连续油管被割断后分成两部分,切断后留在井内的连续油管形成速度管柱,切断后仍能被滚筒51卷动的称为滚筒油管;
S4、投放速度管柱;
上提注入头52,在滚筒油管下端经工具串连接投捞工具,在速度管柱的顶端连上悬挂器内部卡瓦400;用吊车降下注入头52,让投捞工具与悬挂器内部卡瓦400对接,试提确认连接是否牢固;
若确认投捞工具与悬挂器内部卡瓦400连接牢固,则经滚筒51将速度管柱上提20cm,再拆掉油管卡子;上紧防喷管由壬并密封良好,打开防喷器半封闸板;
注入头52上提至油管自由吨位,然后打开防喷器卡瓦闸板;经滚筒51缓慢下放油管至遇阻,此时悬挂器内部卡瓦400坐封在外悬挂器300内部;向滚筒油管内打压,让捞投工具与悬挂器内部卡瓦400分离,实现悬挂器内部卡瓦400丢手;丢手完成后,卸掉防喷器53内压力并观察压力情况,无压力波动为合格坐封完成;
经滚筒51上提滚筒油管和投捞工具出1#井口阀门;1#井口阀门通过外接打压设备,打压设备经防喷器53向速度管柱打压,防喷器53内重新起压;向速度管柱内打压时,堵塞器200中的球形堵头25在压力作用下将堵塞器200内的销钉26剪断,球形堵头25掉落至堵塞器200的底部;
关闭1#井口阀门,经防喷器53将速度管柱泄压;拆卸设备。
本实施例中,工具串包括依次相连的油管接头、单向阀。油管接头便于快速连接,单向阀避免井内的流体反窜。
本实施例中,优选地,切割油管形成速度管柱时:将整个连续油管放至指定深度后,再上提10m,关闭防喷器卡瓦、半封;然后打上卡子,在高于防喷器30cm处切割连续油管。
(实施例3)
由于常规的起速度管柱所需时间长,本实施例基于实施例1、实施例2的基础上,形成一种新的起速度管柱方法。
一种用于油气开采的速度管柱的带压起井方法,包括以下步骤:
S1、安装;
安装连油设备,滚筒油管下端通过油管接头依次连接扶正器、辅助对齐工具,辅助对齐工具的下端具有上大下小的锥形腔口;
将辅助对齐工具坐装至防喷器53内,上紧防喷管由壬将注入头52与防喷器53对接;再将防喷器53与大四通54顶端的1#井口阀门对接;
S2、投球;
打开1#井口阀门,下放辅助对齐工具至遇阻,此时辅助对齐工具的锥形腔口与速度管柱的上端对齐;
通过滚筒油管投球,并泵送至辅助对齐工具,辅助对齐工具经其下端的锥形腔口对准速度管柱上端,从而将球精准地进入速度管柱内;最终球掉落至堵塞器200上端的球形堵头处;
观察井口压力,压卸掉井口压力,确保井口无压;
S3、初起速度管柱;
投球完成后,上提滚筒油管;拆开防喷管由壬,拆除滚筒油管的下端的辅助对齐工具,将滚筒油管下端经油管接头依次连接有扶正器、投捞工具;
下放投捞工具入井,下放至遇阻1T(即下放遇阻时会产生压力,压力达到1吨),试提确认悬挂器内部卡瓦400入鱼;
上提投捞工具,带动悬挂器内部卡瓦400、速度管柱一起上升;当速度管柱上端从防喷器的防喷管由壬漏出时,关防喷器悬挂和卡瓦闸板;
S4、再起速度管柱;
打压丢手悬挂器内部卡瓦400,泄压确认无压;
打开井口,取掉悬挂器内部卡瓦400,使用双roll-on接头将速度管柱的上端、与滚筒油管下端对接;试提确认连接牢固后,连接防喷管由壬恢复井口;
打开防喷器卡瓦、半封闸板;然后起速度管柱至出井口;在关闭井口闸门;
S5、取出外悬挂器300;
将取出后的速度管柱的下端的堵塞器200,更换为适用于外悬挂器300的投捞工具;
经滚筒油管和速度管柱油管下放投捞工具,下放遇阻后,检查确认外悬挂器300入鱼;
松开外悬挂顶丝,上提油管出井口;
再拆卸设备。
本实施例中,如图7所示,投球时所用的辅助对齐工具:呈圆柱状,其具有上下贯穿的通腔,其下端呈锥形腔口状;辅助对齐工具的下端与堵塞器200上端的锥形扩口适配。
本实施例中,优选地,所述初起速度管柱时:上提速度管柱的上端至防喷器30cm处,关闭防喷器卡瓦、半封,然后打压丢手。
(实施例4)
对实施例2和实施例3中的捞投工具进行了设计。
具体地,如图2~图4所示,用于连续油管的捞投工具,包括芯轴1、卡爪筒件2、上接头3;安装时,将卡爪筒件2能滑动地套在芯轴1上,然后将芯轴1的上端与上接头3的对接,并将卡爪筒件2的上端通过弹簧4与上接头3的下端相连;
并且,卡爪筒件2的上部为筒部分、下部为卡爪部分;其中,筒部分与芯轴1外壁形成封闭的油腔5,油腔5经通孔13与芯轴的中心腔相连通;其中,卡爪部分能被芯轴1下端的环形凸起A6撑开。
当用本方案吊装悬挂器时:通过油管接头与上接头3螺纹配合,通过卡爪部分外侧的卡扣与悬挂器适配相连(此时油腔5中未通入压力油,在弹簧4的作用下实现适配卡扣);当悬挂器到位后,通过中心腔经通孔12向油腔5中注入压力油,此时卡爪筒件2向上移动,卡爪部分从环形凸起A6脱离,爪部分沿径向回缩;由于卡爪部分的回缩,导致卡扣与悬挂器分离;然后整个油管接头与本方案投劳工具向上移除。(相应的操作步骤在本领域非常成熟,此处只是结合本方案对操作步骤进行讲解,利于非本领域技术人员的理解)
当用本方案将悬挂器取出时:向油腔5中先注油,让卡爪部分的卡扣沿径向回缩,然后整个投劳工具到位后;抽离油腔5中的压力油时,卡爪筒件2向下移动,卡爪部分与环形凸起A6配合从而沿径向被撑开,向上提起整个捞投工具时,卡扣卡在悬挂器上,从而将悬挂器取出。(通上,相应的操作步骤为常规方式,此处只是结合本方案进行讲解)。
本实施例中,芯轴1的中部具有环形凸起B7,卡爪筒件2的筒部分的上端具有环形内凸起C8。油腔5由卡爪筒件2、芯轴1、环形内凸起C8、环形凸起B7之间封闭形成。并且通孔13开设在芯轴1的壁上。如图3所示,为了保证密封,环形凸起B7与卡爪筒件2的内壁之间经密封圈A9密封;环形内凸起C8与芯轴1的外壁经密封圈B10密封。
本实施例中,为了让卡爪筒件2良好地沿轴向滑动,还进行了设计。上接头3也具有相应中心腔,其上端为内螺纹腔,其下端处为阶梯腔;而阶梯腔具有小径阶梯腔、大径阶梯腔;小径阶梯腔与芯轴1适配对接,两者经螺钉锁死,两者经密封圈C11密封;大径阶梯腔与芯轴1的壁之间形成环形槽,弹簧4置于该环形槽内。并且卡爪筒件2的上端始终插入在环形槽内。
卡爪筒件2沿轴向滑动时,其上端与环形槽形成一处受力点,环形凸起B9形成另一处受力点;这样就能保证卡爪铜件2沿轴向动作的精准度(只有一处受力,容易与轴向产生移动倾斜)。并且环形槽的设置,还能对弹簧进行存储。卡爪筒件2的筒部分,其上端外柱呈阶梯状,其小径部分插入环形槽内,其阶梯处能抵在上接头3的端面处。
本实施例中,为了避免卡卡爪筒件2过度撑开,还进行了设计。包括外筒12,外筒12螺纹配合地套设在卡爪筒件2的中部。所起到的作用是:当卡爪筒件2的卡爪部分被环形凸起A6撑开时,外筒12对撑开的程度进行限制。
本实施例中,还对环形凸起6进行了设计。环形凸起A6,从上至下依次为锥形的过度段601、等径段602、限位凸起段603。当卡爪筒件2的卡爪部分逐渐被环形凸起A6撑开时(起到逐渐平缓的撑开),卡爪部分经过度段601滑动至等径段602,最终抵在限位凸起段603上(避免卡爪筒件2脱落)。
上述实施例仅表达了较为优选的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于油气开采的速度管柱,速度管柱为连续油管下端连接堵塞器后切断形成,其特征在于:所述堵塞器呈柱型,其上部、下部分别为连接头、筛管;
所述连接头、筛管分别具有内腔A、内腔B,内腔A将连接头上下贯穿,内腔B的上端与内腔A相连通,内腔B的下端封闭;
所述内腔A,其上下口处均为锥形扩口;所述内腔B,其直径大于内腔A;
所述内腔B,其下部分的壁上开有筛孔,其靠近上端处放置有球形堵头;球形堵头通过内腔B上的销钉抵在内腔A的下锥形扩口处;
当堵塞器内未打压时,井内的气液经筛孔进入到内腔B中并让球形堵头堵住内腔A的下锥形扩口处;
当堵塞器内打压时,打压的力作用在球形堵头上,让球形堵头将销钉剪断,球形堵头掉落在内腔底部,井内的气液经筛孔进入到内腔B中并经内腔A向上流动。
2.根据权利要求1所述的一种用于油气开采的速度管柱,其特征在于:所述速度管柱,其上端与悬挂器内部卡瓦相连;
所述悬挂器内部卡瓦,坐装在外悬挂器内,两者一起形成悬挂器;
所述悬挂器装在大四通内且被顶丝固定;
所述大四通安装在井口处,其顶部具有1#井口阀门。
3.根据权利要求2所述的一种用于油气开采的速度管柱,其特征在于:所述连续油管下端连接堵塞器后,坐装在防喷器内;
所述防喷器下端与大四通的1#井口阀门;
所述连续油管和堵塞器下放至指定深度后,通过在防喷器上端设置卡子后切断。
4.一种用于油气开采的速度管柱的带压下井方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、安装;
先安装连油设备;松开防喷管由壬,上提注入头,将连续油管的下端经工具串与投捞工具相连,捞投工具与外悬挂器相连;降下注入头,将外悬挂器坐装至防喷器内,再上紧防喷管由壬让注入头与防喷管对接;将防喷器连接在井口处大四通顶部的1#井口阀门处;
S2、投放外悬挂器;
打开1#井口阀门,经滚筒下放连续油管,从而下放外悬挂器;外悬挂器下放至大四通遇阻后,重复尝试下放,然后拧紧大四通上的顶丝,测试确认外悬挂器是否坐封到位;
若测试后确认了坐封到位,则打开顶丝,恢复至正常悬重;然后向连续油管打压让投捞工具丢手,实现外悬挂器坐入油管挂,拧紧顶丝;
经滚筒上提连续油管,将投捞工具从井口处提出;再关闭1#井口阀门;
S3、切割连续油管形成速度管柱;
松开防喷管由壬将注入头与防喷器拆开,上提注入头,将连续油管下端的更换成堵塞器;降下注入头,将堵塞器放入防喷器内,再上紧防喷管由壬将注入头与防喷器相连;
打开1#井口阀门,经滚筒下放连续油管,从而将堵塞器下放至井中,下放至指定深度;
然后关闭防喷器悬挂闸板和半封闸板,泄压测试确认防喷器半封闸板上部无压;
测试确认完成后,松开防喷管由壬将注入头与防喷器拆开,然后降低滚筒背压,松开链条夹紧压力,再用吊车缓慢上提注入头,至合适高度;
在防喷器上打油管卡子,然油管卡子将连续油管夹持固定;检查确认卡子有效后,在合适高度割断连续油管;连续油管被割断后分成两部分,切断后留在井内的连续油管形成速度管柱,切断后仍能被滚筒卷动的称为滚筒油管;
S4、投放速度管柱;
上提注入头,在滚筒油管下端经工具串连接投捞工具,在速度管柱的顶端连上悬挂器内部卡瓦;用吊车降下注入头,让投捞工具与悬挂器内部卡瓦对接,试提确认连接是否牢固;
若确认投捞工具与悬挂器内部卡瓦连接牢固,则经滚筒将速度管柱上提20cm,再拆掉油管卡子;上紧防喷管由壬并密封良好,打开防喷器半封闸板;
注入头上提至油管自由吨位,然后打开防喷器卡瓦闸板;经滚筒缓慢下放油管至遇阻,此时悬挂器内部卡瓦坐封在外悬挂器内部;向滚筒油管内打压,让捞投工具与悬挂器内部卡瓦分离,实现悬挂器内部卡瓦丢手;丢手完成后,卸掉防喷器内压力并观察压力情况,无压力波动为合格坐封完成;
经滚筒上提滚筒油管和投捞工具出1#井口阀门;1#井口阀门通过外接打压设备,打压设备经防喷器向速度管柱打压,防喷器内重新起压;向速度管柱内打压时,堵塞器中的球形堵头在压力作用下将堵塞器内的销钉剪断,球形堵头掉落至堵塞器的底部;
关闭1#井口阀门,经防喷器将速度管柱泄压;拆卸设备。
5.根据权利要求4所述的一种用于油气开采的速度管柱,其特征在于:所述工具串包括依次相连的油管接头、单向阀。
6.根据权利要求4所述的一种用于油气开采的速度管柱,其特征在于:所述切割油管形成速度管柱时:
将整个连续油管放至指定深度后,再上提10m,关闭防喷器卡瓦、半封;
然后打上卡子,在高于防喷器30cm处切割连续油管。
7.一种用于油气开采的速度管柱的带压起井方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、安装;
安装连油设备,滚筒油管下端通过油管接头依次连接扶正器、辅助对齐工具,辅助对齐工具的下端具有上大下小的锥形腔口;
将辅助对齐工具坐装至防喷器内,上紧防喷管由壬将注入头与防喷器对接;再将防喷器与大四通顶端的1#井口阀门对接;
S2、投球;
打开1#井口阀门,下放辅助对齐工具至遇阻,此时辅助对齐工具的锥形腔口与速度管柱的上端对齐;
通过滚筒油管投球,并泵送至辅助对齐工具,辅助对齐工具经其下端的锥形腔口对准速度管柱上端,从而将球精准地进入速度管柱内;最终球掉落至堵塞器上端的球形堵头处;
观察井口压力,压卸掉井口压力,确保井口无压;
S3、初起速度管柱;
投球完成后,上提滚筒油管;拆开防喷管由壬,拆除滚筒油管的下端的辅助对齐工具,将滚筒油管下端经油管接头依次连接有扶正器、投捞工具;
下放投捞工具入井,下放至遇阻1T(即下放遇阻时会产生压力,压力达到1吨),试提确认悬挂器内部卡瓦入鱼;
上提投捞工具,带动悬挂器内部卡瓦、速度管柱一起上升;当速度管柱上端从防喷器的防喷管由壬漏出时,关防喷器悬挂和卡瓦闸板;
S4、再起速度管柱;
打压丢手悬挂器内部卡瓦,泄压确认无压;
打开井口,取掉悬挂器内部卡瓦,使用双roll-on接头将速度管柱的上端、与滚筒油管下端对接;试提确认连接牢固后,连接防喷管由壬恢复井口;
打开防喷器卡瓦、半封闸板;然后起速度管柱至出井口;在关闭井口闸门;
S5、取出外悬挂器;
将取出后的速度管柱的下端的堵塞器,更换为适用于外悬挂器的投捞工具;
经滚筒油管和速度管柱油管下放投捞工具,下放遇阻后,检查确认外悬挂器入鱼;
松开外悬挂顶丝,上提油管出井口;
再拆卸设备。
8.根据权利要求7所述投捞工具,其特征在于:所述投球时所用的辅助对齐工具:呈圆柱状,其具有上下贯穿的通腔,其下端呈锥形腔口状;
所述辅助对齐工具的下端与堵塞器上端的锥形扩口适配。
9.根据权利要求7所述投捞工具,其特征在于:所述初起速度管柱时:
上提速度管柱的上端至防喷器30cm处,关闭防喷器卡瓦、半封,然后打压丢手。
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