CN202578634U - 开关式轨道密封滑套 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种开关式轨道密封滑套，该滑套包括密封外筒、油管、外套管和丝堵；外套管管壁上设有开孔，外套管内密封滑设有开关滑套，开关滑套底部设有弹簧；开关滑套外壁面上设有轨迹槽；外套管管壁上固定设有轨迹钉，轨迹钉滑设于轨迹槽中；轨迹槽包括止挡槽和定位槽；止挡槽由锯齿槽构成并朝向定位槽方向设置；定位槽由与开关滑套轴向平行且呈周向间隔设置的多个长轨道槽和短轨道槽构成；各长、短轨道槽间隔部的宽度与各锯齿的宽度相同，锯齿的齿尖与间隔部相对设置，各间隔部的顶部设有与锯齿齿向相反的斜面。该密封滑套可提高井下各油层吸水剖面测试的准确性，降低作业成本。

Description

开关式轨道密封滑套

技术领域

本实用新型是关于石油开发领域中一种用于注水井测试的、具有密封和机械滑动开关的井下工具，尤其涉及一种开关式轨道密封滑套。

背景技术

海外河油田位于辽河断陷盆地中央凸起南部倾末带南端，是辽河油田最大的注水开发油田，经过近二十余年的开发，形成了一套以油套分注、三管分注、三管四配、多级偏心分注和桥式偏心分注的分层注水开发技术。由于油田已进入开采中后期，油层采出程度高，剩余油分布不均，采出液含水率高，自然递减明显，产量下降较快。为了实现稳油控水，进一步提高采收率，提高油层动用程度，扩大注水控制储量，海外河油田采用油田三管分注装置(专利号为：ZL201120078950.8)进行规模化注水开发和化学调驱适应性试验。

上述油田三管分注装置采用同心式分布，最内层为空心抽油杆(第一注水管)，空心抽油杆内腔形成第一注水通道；空心抽油杆外层套有油管(第二注水管)，油管和空心抽油杆环空形成第二注水通道；油管外层套有油层套管(第三注水管)，油管与油层套管之间的环空形成第三注水通道；油层套管作用是保护井壁，封隔油层、水层和气层，并沟通油气层，保证各种井下作业和增产措施顺利进行。油层套管是钻井施工时下入的最后一级套管，油层套管外通常有固井水泥，将油层套管和井眼环空充填，待投入生产时采用射孔方式，射孔通常采用射孔枪，利用爆破方式，将油层套管在射孔枪正对位置击出一些孔道，孔道延伸并击穿固井水泥环，沟通油层套管外的油层。在注水井中，该孔道即是注入水眼。该工艺管柱通过两个封隔器将全井油层分成三段(即：三个注水层段)；所述第三注水通道对应导通于最上端的第一注水层段；所述第二注水管对应第二注水层段的位置设置有注水阀；第二注水管的底部设有密封件，使得第二注水通道内的水无法从第二注水管的底部流出，第一注水管的下端从密封件中穿过，且第一注水管的下端的出水口对应第三注水层段；所述密封件包括密封芯轴和密封外筒；空心抽油杆(第一注水管)最下部通过螺纹连接一个密封芯轴，该密封芯轴为空心杆柱，上端为接箍端，有内螺纹，与空心抽油杆下端的外螺纹连接；接箍端下方为空心杆柱，密封芯轴外表面有数条垂直于芯轴轴线的凹槽，凹槽内加有密封胶圈，用于和密封外筒形成过盈配合，该密封芯轴内腔导通第一注水通道，且对应最下端的注水层段(第三注水层段)；由于密封外筒的存在，并不影响其他两层。密封外筒通过螺纹连接在油管(第二注水管)最下部，密封外筒内部有密封段，与密封芯轴形成配合。

虽然上述油田三管分注装置能够实现分层调驱注水，但是由于所述密封件的结构限制，当在井下作业施工中需要起出空心抽油杆杆柱(第一注水管)时，第一注水通道实际上和第二注水通道就已经被连通了，继续在第二注水通道注水会影响第二注水层段和第三注水层段。如果根据生产需要对第一注水层段和第二注水层段进行测试时，测试工具必须在第二注水通道下入，且必须在井下作业施工中起出空心抽油杆杆柱，此时就会出现前述的第二注水通道和第一注水通道沟通，注入水既进入第二注水层段，也进入第三注水层段，互相影响，测试结果不准确；再者，由于化学调驱规模化应用，在油田三管分注装置中，注水目的层在起出第一注水管后实际上第一注水通道和第二注水通道是连通的，这样上部化学调驱层的化学调驱剂就会进入下部注水目的层，造成污染。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种开关式轨道密封滑套，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开关式轨道密封滑套，该开关式轨道密封滑套应用于三管分注工艺管柱中，可以对最下端的注水目的层与第一注水通道实现机械开闭，避免出现起出空心抽油杆杆柱后第二注水通道与最下端的注水目的层导通。

本实用新型的另一目的在于提供一种开关式轨道密封滑套，以实现起出空心抽油杆杆柱后，在油管内下入测试工具对注化学调驱剂的化学调驱层进行过油管测试，并提高测试的准确性，降低作业成本。

本实用新型的目的是这样实现的，一种开关式轨道密封滑套，所述开关式轨道密封滑套由上至下依次包括顺序连接的密封外筒、油管、外套管和丝堵；所述外套管的管壁上设有开孔，在外套管内且位于丝堵上方密封滑设有开关滑套，开关滑套与丝堵之间设有弹簧；所述开关滑套外壁面上设有控制开关滑套移动位置的轨迹槽；所述外套管的管壁上固定设有一轨迹钉，所述轨迹钉滑设于轨迹槽中；所述轨迹槽包括环设于开关滑套外壁面且呈上下对应设置的止挡槽和定位槽；止挡槽由锯齿槽构成；锯齿朝向定位槽方向设置；定位槽由与开关滑套轴向平行且呈周向间隔设置的多个长轨道槽和短轨道槽构成；所述各长、短轨道槽之间的间隔部宽度与各锯齿的宽度相同，所述锯齿的齿尖与间隔部相对设置，各间隔部的顶部设有与锯齿齿向相反的斜面。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述密封外筒两端设有内螺纹，中部设有呈缩径状的凸台结构；所述凸台结构内表面设有环槽，环槽内设有密封圈；所述密封外筒上端螺接于油田三管分注装置的第二注水管底端，密封外筒下端连接于油管(第二注水管)，所述油田三管分注装置的第一注水管底端连接一空心密封芯轴；所述空心密封芯轴穿过密封外筒的密封圈及油管，并抵顶于开关滑套顶端。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述开关滑套的外壁嵌套有一轨迹管，所述轨迹槽设置在轨迹管的外壁面上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述外套管由一上接头及连接于该上接头下部的外套构成。

由上所述，本实用新型的开关式轨道密封滑套，可以将三管分注工艺管柱中的第二注水管与第一注水管底端封隔，第一注水管底端连接的空心密封芯轴插入该开关式轨道密封滑套内部，并通过开关式轨道密封滑套外壁上的开孔与最下端的注水目的层导通，所述开孔由滑动设置于开关式轨道密封滑套内的开关滑套开启或关闭；由此，可实现最下端的注水目的层与第一注水通道机械开闭，避免出现起出空心抽油杆杆柱后第二注水通道与最下端的注水目的层导通。该开关式轨道密封滑套可以实现起出空心抽油杆杆柱后，在油管内下入测试工具对注化学调驱剂的化学调驱层进行过油管测试，并提高了测试的准确性，降低了作业成本。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1A：为本实用新型开关式轨道密封滑套的结构示意图。

图1B：为开关式轨道密封滑套中轨迹槽的展开结构示意图。

图1C：为开关式轨道密封滑套中轨迹钉在轨迹槽中移动过程示意图。

图2：为本实用新型开关式轨道密封滑套与油田三管分注装置中第一注水管和第二注水管连接的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1A、图1B和图1C所示，本实用新型提出一种开关式轨道密封滑套100，所述开关式轨道密封滑套100由上至下依次包括顺序连接的密封外筒1、油管2、外套管3和丝堵4；所述外套管3的管壁上设有开孔31，在外套管3内且位于丝堵4上方密封滑设有开关滑套5，开关滑套5与丝堵4之间设有弹簧6；所述开关滑套5外壁面上设有控制开关滑套5移动位置的轨迹槽51；所述外套管3的管壁上固定设有一轨迹钉32，所述轨迹钉32滑设于轨迹槽51中；所述轨迹槽51包括环设于开关滑套5外壁面且呈上下对应设置的止挡槽511和定位槽512；止挡槽511由锯齿槽构成；锯齿朝向定位槽512方向设置；定位槽512由与开关滑套5轴向平行且呈周向间隔设置的多个长轨道槽5121和短轨道槽5122构成；所述各长、短轨道槽之间的间隔部宽度与各锯齿的宽度相同，所述锯齿的齿尖与间隔部相对设置，各间隔部的顶部设有与锯齿齿向相反的斜面5123。

如图1A、图2所示，在本实施方式中，所述密封外筒1两端设有内螺纹11，中部设有呈缩径状的凸台结构12；所述凸台结构12内表面设有环槽121，环槽121内设有密封圈122；所述密封外筒1上端螺接于油田三管分注装置的第二注水管8底端，密封外筒1下端连接于油管2，所述油田三管分注装置的第一注水管9底端连接一空心密封芯轴91；所述空心密封芯轴91穿过密封外筒1的密封圈122及油管2，并抵顶于开关滑套5顶端；(该空心密封芯轴91是油田常用光杆，一头有接箍，接箍内有螺纹用于连接上部第一注水管9，另一头原有外螺纹，切割外螺纹段并做打磨处理，使其在通过密封外筒密封段时不破坏密封段，光杆整体外表面粗糙度同普通空心光杆)。

由上所述，本实用新型的开关式轨道密封滑套，可以将三管分注工艺管柱中的第二注水管与第一注水管底端封隔，第一注水管底端连接的空心密封芯轴插入该开关式轨道密封滑套内部，并通过开关式轨道密封滑套外壁上的开孔与最下端的注水目的层导通，所述开孔由滑动设置于开关式轨道密封滑套内的开关滑套开启或关闭；由此，可实现最下端的注水目的层与第一注水通道机械开闭，避免出现起出空心抽油杆杆柱后第二注水通道与最下端的注水目的层导通。该开关式轨道密封滑套可以实现起出空心抽油杆杆柱后，在油管内下入测试工具对注化学调驱剂的化学调驱层进行过油管测试，并提高了测试的准确性，降低了作业成本。

进一步，在本实施方式中，所述开关滑套5的外壁嵌套有一轨迹管7，所述轨迹槽51设置在轨迹管7的外壁面上。所述外套管3由一上接头33及连接于该上接头33下部的外套34构成；所述开孔31设置在上接头33上；所述轨迹钉32固定设置在外套34的管壁上。

所述上接头33用螺纹和外套34连接，上接头的开孔31被开关滑套5挡住；从开关滑套5下部插入轨迹管7，轨迹管7外表面上有长轨道5121和短轨道5122，在复位弹簧6自然伸长或有少许压缩时，轨迹钉32卡在长轨道5121内，当下放第一注水管9(在图3中向右运动)，第一注水管9下部的空心密封芯轴91顶住开关滑套5，开关滑套5和轨迹管7一起下行压缩弹簧6后(在图2A中向右运动)，轨迹钉32退出长轨道5121，进入短轨道和长轨道中间部分(如图2C所示)，上提第一注水管9后，空心密封芯轴91离开开关滑套5(在图2A中向左运动)，开关滑套5和轨迹管7上行使轨迹钉32进入短轨道5122后(在图2A中向左运动)，由于轨迹钉32是不动的，轨迹管7上行遇阻，开关滑套5和轨迹管7保持压缩弹簧6的状态，上接头33上的开孔31露出，使第一注水通道打开，注入水便可进入最下端的注水目的层；如想关闭，在作业施工时，再次下放第一注水管9压迫开关式轨道密封滑套100的开关滑套5和轨迹管7压缩复位弹簧6，使轨迹钉32从短轨道5122退出，进入长轨道5121。复位弹簧6恢复自然伸长，轨迹管7和开关滑套5上行，重新关闭上接头的开孔31，使第一注水通道与最下端的注水目的层关闭。

由上所述，本实用新型的开关式轨道密封滑套可以通过井下作业施工时，上提或下放空心抽油杆杆柱动作来控制其开闭，可避免空心抽油杆杆柱起出后，油管内注入水或化学调驱剂进入和影响开关式轨道密封滑套下部注入层；在需要测试井下各油层吸水剖面时，仅需通过井下作业起出油管中的空心抽油杆杆柱，下入过油管测井仪器进行测试，提高了测试的准确性，降低了作业成本。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.一种开关式轨道密封滑套，其特征在于：所述开关式轨道密封滑套由上至下依次包括顺序连接的密封外筒、油管、外套管和丝堵；所述外套管的管壁上设有开孔，在外套管内且位于丝堵上方密封滑设有开关滑套，开关滑套与丝堵之间设有弹簧；所述开关滑套外壁面上设有控制开关滑套移动位置的轨迹槽；所述外套管的管壁上固定设有一轨迹钉，所述轨迹钉滑设于轨迹槽中；所述轨迹槽包括环设于开关滑套外壁面且呈上下对应设置的止挡槽和定位槽；止挡槽由锯齿槽构成；锯齿朝向定位槽方向设置；定位槽由与开关滑套轴向平行且呈周向间隔设置的多个长轨道槽和短轨道槽构成；所述各长、短轨道槽之间的间隔部宽度与各锯齿的宽度相同，所述锯齿的齿尖与间隔部相对设置，各间隔部的顶部设有与锯齿齿向相反的斜面。

2.如权利要求1所述的开关式轨道密封滑套，其特征在于：所述密封外筒两端设有内螺纹，中部设有呈缩径状的凸台结构；所述凸台结构内表面设有环槽，环槽内设有密封圈；所述密封外筒上端螺接于油田三管分注装置的第二注水管底端，密封外筒下端连接于油管，所述油田三管分注装置的第一注水管底端连接一空心密封芯轴；所述空心密封芯轴穿过密封外筒的密封圈及油管，并抵顶于开关滑套顶端。

3.如权利要求1所述的开关式轨道密封滑套，其特征在于：所述开关滑套的外壁嵌套有一轨迹管，所述轨迹槽设置在轨迹管的外壁面上。

4.如权利要求1所述的开关式轨道密封滑套，其特征在于：所述外套管由一上接头及连接于该上接头下部的外套构成。

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