CN204532299U - 一种井下分层投球及收球工具 - Google Patents

一种井下分层投球及收球工具 Download PDF

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安岩
丁超
寇微
裴红
王丽莉
张越
夏世伟
郑晓旭
杨敏
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Abstract

本实用新型提供一种井下分层投球及收球工具,设有中心管,中心管的两端对应套接有上接头及下接头,其外侧套设有外套管及扶正机构,外套管与中心管之间形成有环腔,其上端套接在上接头外侧,其下端与扶正机构的上端相邻,环腔的上段内设有装球匣,装球匣套设在中心管上,其通过剪切销钉与外套管相连接,装球匣的外侧面凹设有容槽,容槽内放置有多个调堵球;中心管的侧壁上在对应于环腔上端的位置设有进液孔,进液孔与环腔相连通,外套管的侧壁上在对应于环腔下段的位置设有供调堵球通过的开口,开口与环腔相连通,其位于容槽的正下侧。本实用新型通过配合常规分注管柱,分层后在层内投球,形成层段内吸水剖面调整,提高细分注水效果。

Description

一种井下分层投球及收球工具
技术领域
[0001] 本实用新型石油开采中的分注水技术领域,涉及一种井下分层投球及收球工具。
背景技术
[0002] 在油田开采中,有的油田注水区块含油井段长、油层多、单层薄,且渗透率极差大、非均质性强,在井下分层注水时,分层后层段长,层内渗透率差异依然明显,层内矛盾无法得到有效解决,在很大程度上影响了注水开发效果。因此,目前经常采用投球选注工艺,由常规分注管柱与分层投球工具配合,实现层段内投球调整吸水剖面,提高细分注水效果。
[0003] 其中,中国专利号201210086280介绍一种投球调剖专用配水器,在配水器外套加工螺纹之后加装携球装置,注水时球篮打开,释放调堵球,该设计由于在配水器外加装携球装置,导致工具外径大,可装球空间小,不能一次性携带大量调堵球,另外该工具外径至少需要150mm以上,由于工具外径太大,针对大斜度井、套变井等无法顺利下入。
[0004] 有鉴于此,本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验,研制出一种井下分层投球及收球工具,以期解决现有技术存在的问题。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是在于提供一种井下分层投球及收球工具,通过配合常规分注管柱,分层后在层内投球,形成层段内吸水剖面调整,提高细分注水效果。
[0006] 为此,本实用新型提出一种井下分层投球及收球工具,其设有一中心管,所述中心管的两端对应套接有上接头及下接头,其外侧套设有一外套管及一扶正机构,所述外套管与所述中心管之间形成有一环腔,其上端套接在所述上接头外侧,其下端与所述扶正机构的上端相邻,所述环腔的上段内设有装球匣,所述装球匣套设在所述中心管上,其通过剪切销钉与所述外套管相连接,所述装球匣的外侧面凹设有容槽,所述容槽内放置有多个调堵球;
[0007] 所述中心管的侧壁上在对应于所述环腔上端的位置设有进液孔,所述进液孔与所述环腔相连通,所述外套管的侧壁上在对应于所述环腔下段的位置设有供所述调堵球通过的开口,所述开口与所述环腔相连通,其位于所述容槽的正下侧。
[0008] 如上所述的井下分层投球及收球工具,其中,所述装球匣的外侧面上另设有一导向槽,所述导向槽沿所述装球匣的轴向设置,一轨迹钉螺接在所述外套管的侧壁上,其内端嵌设在所述导向槽内。
[0009] 如上所述的井下分层投球及收球工具,其中,所述进液孔与所述装球匣的上端相邻,所述装球匣的下端通过所述剪切销钉与所述外套管相连接。
[0010] 如上所述的井下分层投球及收球工具,其中,所述装球匣上端处的外侧面及内侧面分别嵌设有密封圈。
[0011] 如上所述的井下分层投球及收球工具,其中,所述装球匣的外侧面沿周向设有多个所述容槽,各所述容槽内分别放置有所述调堵球,所述外套管的侧壁上沿周向设有多个所述开口,各所述开口与各所述容槽相对应。
[0012] 如上所述的井下分层投球及收球工具,其中,所述扶正机构的相邻两扶正块之间的距离小于所述调堵球直径的2/3。
[0013] 如上所述的井下分层投球及收球工具,其中,所述扶正机构在所述扶正块外侧面处的外径为140mm。
[0014] 本实用新型提出的井下分层投球及收球工具,配合常规分注管柱,通过在井下投球,形成层段内吸水剖面调整,提高了细分注水效果;与现有技术相比,本实用新型通过在装球匣内设置容槽,装球空间大,能一次性携带大量调堵球,不会导致外径过大,可以适用于各种工作环境,特别是大斜度井、套变井等。
附图说明
[0015] 图1为本实用新型的井下分层投球及收球工具的结构示意图,图中未示出调堵球;
[0016] 图2为沿图1中A-A线的剖面图;
[0017] 图3为沿图1中B-B线的剖面图。
[0018] 主要元件标号说明:
[0019] 11 中心管 111 上接头
[0020] 112 下接头 113 进液孔
[0021] 12 外套管 121 开口
[0022] 13 扶正机构 14 环腔
[0023] 15 装球匣 150 剪切销钉
[0024] 151 容槽 152 调堵球
[0025] 153 导向槽 154 轨迹钉
[0026] 155 密封圈
具体实施方式
[0027] 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:
[0028] 图1为本实用新型的井下分层投球及收球工具的结构示意图,图中未示出调堵球;图2为沿图1中A-A线的剖面图;图3为沿图1中B-B线的剖面图。
[0029] 参见图1,本实用新型提出的井下分层投球及收球工具,其设有一中心管11,所述中心管11的两端对应套接有上接头111及下接头112,其外侧套设有一外套管12及一扶正机构13,所述外套管12与所述中心管11之间形成有一环腔14,其上端套接在所述上接头111外侧,其下端与所述扶正机构13的上端相邻,所述环腔14的上段内设有装球匣15,所述装球匣15套设在所述中心管11上,其通过剪切销钉150与所述外套管12相连接,所述装球匣15的外侧面凹设有容槽151,所述容槽151内放置有多个调堵球152 ;
[0030] 所述中心管11的侧壁上在对应于所述环腔14上端的位置设有进液孔113,所述进液孔113与所述环腔14相连通,所述外套管12的侧壁上在对应于所述环腔14下段的位置设有供所述调堵球152通过的开口 121,所述开口 121与所述环腔14相连通,其位于所述容槽151的正下侧。当所述装球匣15的容槽151移动至开口 121处时,所述调堵球152能从所述开口 121处逸出,进行投球作业。
[0031] 请一并参见图2,所述装球匣15的外侧面上另设有一导向槽153,所述导向槽153沿所述装球匣15的轴向设置,一轨迹钉154螺接在所述外套管12的侧壁上,其内端嵌设在所述导向槽153内。通过设置所述导向槽及轨迹钉,确保装球匣运动到外套管12下部的开口处时,其容槽151能够与开口 121正好对齐,确保调堵球152自由释放。
[0032] 进一步地,所述进液孔113与所述装球匣15的上端相邻,所述装球匣15的下端通过所述剪切销钉150与所述外套管12相连接。另外,为提高密封性能,优选在所述装球匣15上端处的外侧面及内侧面分别嵌设有密封圈155。
[0033] 如图2、图3所示,所述装球匣15的外侧面沿周向设有多个所述容槽151,各所述容槽151内分别放置有所述调堵球152,所述外套管12的侧壁上沿周向设有多个所述开口121,各所述开口 121与各所述容槽151相对应。
[0034] 需要指出的是,对于上述扶正机构13,其为现有技术,如图中所示的结构中,所述扶正机构13包括有一扶正座131及多个扶正块132,扶正座131能移动的套设在所述中心管11上,各扶正块132位于扶正座131的外侧,并沿周向嵌合在扶正座131中段处的容置槽1311处,扶正块132的内壁形成的嵌槽与扶正座131的外表面间容设有弹簧133,该弹簧在安装时优选处于预压缩状态,而环形卡箍134及锥体135分别通过销钉套接于扶正座11的上、下端,并相对延伸至扶正块132上、下两端的外侧,能有效防止扶正块132在弹簧弹力的作用下脱离扶正座131。至于该扶正机构13的具体工作过程,在此不再赘述。
[0035] 其中,所述扶正机构13的相邻两扶正块132之间的距离小于所述调堵球152直径的2/3。在本实用新型下入井下后,能更好的避免调堵球从扶正块之间的缝隙处落至井底,确保调堵球的顺利回收。
[0036] 在其它可行的实施方式中,优选所述扶正机构13在所述扶正块132外侧面处的外径为140mm,使得本实用新型可以应用于7寸套管套变后最小内径为142mm的套变井,扩大了应用范围。
[0037] 本实用新型提出的井下分层投球及收球工具,在现场作业时,上接头与封隔器及配水器形成的常规分注管柱相连接,在下接头处连接一堵头,在一并下到井下套管的设计位置;水泥车打压至封隔器坐封之后,稳压5分钟左右,继续打压4-5Mpa,液压由中心管11的进液孔113进入环腔14,推动装球匣15向下运动,并在剪断剪切销钉150后,装球匣15继续向下运动,在轨迹钉154的引导下,装球匣15的容槽151与外套管12的开口 121对应,容槽151内的调堵球152自动释放,调堵球释放之后随水流运动,对高渗层炮眼进行封堵,达到控制高渗层吸水量,降低低渗层吸水量的效果;
[0038] 当作业完成后,起出本实用新型时,在弹簧133的作用下,扶正块132紧贴套管,并承托调堵球一起起出,起到回收调堵球的作用。
[0039] 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 (7)

1.一种井下分层投球及收球工具,其特征在于,所述井下分层投球及收球工具设有一中心管,所述中心管的两端对应套接有上接头及下接头,其外侧套设有一外套管及一扶正机构,所述外套管与所述中心管之间形成有一环腔,其上端套接在所述上接头外侧,其下端与所述扶正机构的上端相邻,所述环腔的上段内设有装球匣,所述装球匣套设在所述中心管上,其通过剪切销钉与所述外套管相连接,所述装球匣的外侧面凹设有容槽,所述容槽内放置有多个调堵球; 所述中心管的侧壁上在对应于所述环腔上端的位置设有进液孔,所述进液孔与所述环腔相连通,所述外套管的侧壁上在对应于所述环腔下段的位置设有供所述调堵球通过的开口,所述开口与所述环腔相连通,其位于所述容槽的正下侧。
2.如权利要求1所述的井下分层投球及收球工具,其特征在于,所述装球匣的外侧面上另设有一导向槽,所述导向槽沿所述装球匣的轴向设置,一轨迹钉螺接在所述外套管的侧壁上,其内端嵌设在所述导向槽内。
3.如权利要求2所述的井下分层投球及收球工具,其特征在于,所述进液孔与所述装球匣的上端相邻,所述装球匣的下端通过所述剪切销钉与所述外套管相连接。
4.如权利要求3所述的井下分层投球及收球工具,其特征在于,所述装球匣上端的外侧面及内侧面分别嵌设有密封圈。
5.如权利要求1至4任一项所述的井下分层投球及收球工具,其特征在于,所述装球匣的外侧面沿周向设有多个所述容槽,各所述容槽内分别放置有所述调堵球,所述外套管的侧壁上沿周向设有多个所述开口,各所述开口与各所述容槽相对应。
6.如权利要求5所述的井下分层投球及收球工具,其特征在于,所述扶正机构的相邻两扶正块之间的距离小于所述调堵球直径的2/3。
7.如权利要求6所述的井下分层投球及收球工具,其特征在于,所述扶正机构在所述扶正块外侧面处的外径为140mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105370238A (zh) * 2015-11-18 2016-03-02 中国石油天然气股份有限公司 一种调堵球密度与直径的选取方法及装置
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