CN208010315U - 储层保护工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储层保护工具，包括回接头、外筒组件、下接头、内筒组件、阀球和球座，回接头、外筒组件、下接头沿着轴向依次连接形成筒体结构，内筒组件、阀球和球座沿着轴向依次设置，并分别位于筒体结构内，球座支撑于下接头上，内筒组件可滑动设于外筒组件内，阀球上设有贯通的油道以及滑道，内筒组件朝向所述阀球的一端设有转动销，转动销插设于所述滑道内，内筒组件在外筒组件内滑动时，能够带动阀球在所述外筒组件内滚动，从而实现油道与所述球座的连通或者密闭。该储层保护工具能够保证完井、修井作业过程中对储层的保护，使得储层在开采过程中不受污染，减少完井液的漏失，降低井控风险，同时也可以避免在作业过程中发生溢流与井喷。

Description

储层保护工具

技术领域

本实用新型涉及石油开采装备技术领域，尤其涉及一种储层保护工具。

背景技术

在目前碳酸盐岩油气田开发中，在下入生产管柱或修井期间，为了防止发生漏失或溢流，要不断向井内灌入完井液，漏失到储层的完井液不但会污染储层，同时也增加了完井成本。若完井液灌注不及时，可能导致溢流甚至井喷的发生。

目前油气井常用的板阀式和滑套式两种储层保护阀。但是，板阀式储层保护阀在作业时存在安全隐患，滑套式储层保护阀操作复杂，且需要增加钢丝作业，所以目前还没有功能、操作完善、安全可靠的既能防漏又能防喷的储层保护阀。

实用新型内容

有鉴如此，本实用新型提供一种能够保证完井、修井作业过程中对储层的保护，使得储层在开采过程中不受污染，减少完井液的漏失，降低井控风险，同时也可以避免在作业过程中发生溢流与井喷的储层保护工具，以解决现有技术中存在的问题。

根据本实用新型，提供一种储层保护工具，包括回接头、外筒组件、下接头、内筒组件、阀球和球座，所述回接头、外筒组件、下接头沿着轴向依次连接形成筒体结构，所述内筒组件、阀球和球座沿着轴向依次设置，并分别位于所述筒体结构内，

所述球座支撑于所述下接头上，所述内筒组件可滑动设于所述外筒组件内，所述阀球上设有贯通的油道以及滑道，所述内筒组件朝向所述阀球的一端设有转动销，所述转动销插设于所述滑道内，所述内筒组件在所述外筒组件内滑动时，能够带动所述阀球在所述外筒组件内滚动，从而实现所述油道与所述球座的连通或者密闭，

其中，所述内筒组件在所述外筒组件内具有第一锁定位置和第二锁定位置，所述内筒组件处于第一锁定位置时，所述阀球的油道与所述球座的通道连通，该保护工具处于打开状态，所述内筒组件处于第二锁定位置时，所述阀球的球面抵接于所述球座上，该保护工具处于关闭状态。

优选地，外筒组件包括沿着轴向依次连接的密封筒、连接筒、外筒体、转换筒和球座外筒，

其中，所述密封筒与所述回接头连接，所述球座外筒与所述下接头连接。

优选地，所述连接筒的内周壁上沿着轴向间隔预设距离设有第一锁定凹槽和第二锁定凹槽，其中，第一锁定凹槽靠近所述回接头，

当所述内筒组件卡设于所述第一锁定凹槽上时，所述内筒组件处于所述第一锁定位置，当所述内筒组件卡设于所述第二锁定凹槽上时，所述内筒组件处于所述第二锁定位置。

优选地，所述转换筒上设有沿着轴向延伸的导向槽，所述外筒组件上设有导向销，所述导向销的端头插入所述导向槽内，所述导向销与所述导向槽配合，使得所述内筒组件沿着所述外筒组件的轴向滑动。

优选地，所述内筒组件包括沿着轴向依次连接的支撑套、延伸筒和操作筒。

优选地，所述支撑套外周壁上沿着轴向间隔预设距离设有弹性结构的第一凸台和第二凸台，其中，所述第一凸台靠近所述回接头，

当所述第一凸台卡设于所述外筒组件上时，所述内筒组件处于第一锁定位置，当所述第二凸台卡设于所述外筒组件上时，所述内筒组件处于第二锁定位置。

优选地，所述支撑套靠接所述阀球的一端设有连接臂，所述转动销设于所述连接臂上。

优选地，所述球座可滑动设于所述外筒组件内，

所述球座和下接头之间设有弹簧，所述球座经所述弹簧支撑于所述下接头上。

优选地，所述球座靠近所述阀球的端面上设有密封圈，该密封圈用于实现与所述阀球的球面之间的密封。

优选地，所述回接头的内周壁上设有方牙螺纹。

本实用新型提供的储层保护工具具有如下有益效果：

1、通过机械位移开关工具，可以多次重复打开和关闭阀球，整个操作过程简单方便，阀球在关闭状态时，可以承受向上和向下的压力，使用安全可靠。实现管柱内液体与地层之间的连通与分隔，保证完井、修井作业过程中对储层的保护，使得储层在开采过程中不受污染，减少完井液的漏失，降低井控风险，同时也可以避免在作业过程中发生溢流与井喷。

2、在打开和关闭位置时都有精准位置限定，保证阀球在所处状态不变。

3、阀球与球之间设有密封圈，阀球在受到低压时，阀球与球座靠密封圈密封，当阀球受到向下较高压力时，阀球与球座靠金属密封；球座下端设有压缩弹簧，保证阀球在受到地层向上压力作用下与球座一直保持密封状态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了根据本实用新型实施例的储层保护工具的结构示意图。

图2示出了根据本实用新型实施例的储层保护工具的支撑套与连接筒位置关系的结构示意图。

图3示出了根据本实用新型实施例的储层保护工具的操作筒与转换筒的位置关系的结构示意图。

图4示出了图3中的A部放大图。

图中：回接头1、密封筒2、支撑套3、第一凸台31、第二凸台32、连接筒4、第一锁定凹槽41、第二锁定凹槽42、外筒体5、延伸筒6、转换筒7、导向销8、球座外筒9、操作筒10、导向槽101、球座11、固定销12、阀球13、球座支持套14、球座15、浮动塞套16、下接头18、挡圈19、弹簧20、密封圈S1-S8。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至图4所示，本实用新型中的储层保护工具，包括回接头1、外筒组件、下接头18、内筒组件、阀球13和球座15，回接头1、外筒组件、下接头18沿着轴向依次连接形成筒体结构，内筒组件、阀球13和球座15沿着轴向依次设置，并分别位于筒体结构内。

球座15支撑于下接头18上，内筒组件可滑动设于外筒组件内，阀球13上设有贯通的油道以及滑道，内筒组件朝向阀球13的一端设有转动销，转动销插设于滑道内，内筒组件在外筒组件内滑动时，能够带动阀球13在外筒组件内滚动，从而实现油道与球座15的连通或者密闭。

其中，内筒组件在外筒组件内具有第一锁定位置和第二锁定位置，内筒组件处于第一锁定位置时，阀球13的油道与球座15的通道连通，该保护工具处于打开状态，内筒组件处于第二锁定位置时，阀球13的球面抵接于球座15上，该保护工具处于关闭状态。

外筒组件包括沿着轴向依次连接的密封筒2、连接筒4、外筒体5、转换筒7和球座外筒9。其中，密封筒2与回接头1经螺纹连接，球座外筒9与下接头18经螺纹连接。连接筒4的内周壁上沿着轴向间隔预设距离设有第一锁定凹槽41和第二锁定凹槽42，其中，第一锁定凹槽41靠近回接头1。当内筒组件卡设于第一锁定凹槽41上时，内筒组件处于第一锁定位置，当内筒组件卡设于第二锁定凹槽42上时，内筒组件处于第二锁定位置。阀球13位于球座外筒9内，并能够在球座外筒9内周壁上滚动。

转换筒7上设有沿着轴向延伸的导向槽101，外筒组件的转换筒7上设有导向销8，导向销8的端头插入导向槽101内，导向销8与导向槽101配合对转换筒7的滑动进行导向，限制转换筒7相对外筒组件的周向窜动，使得内筒组件沿着外筒组件的轴向滑动。

内筒组件包括沿着轴向依次连接的支撑套3、延伸筒6和操作筒10。支撑套3外周壁上沿着轴向间隔预设距离设有弹性结构的第一凸台31和第二凸台32，第一凸台31和第一锁定凹槽41配合使用，第二凸台32和第二锁定凹槽42配合使用。其中，第一凸台31相对第二凸台32靠近回接头1。当第一凸台31卡设于连接筒4的第一锁定凹槽41中时，内筒组件处于第一锁定位置，当第二凸台32卡设于连接筒4的第二锁定凹槽42中时，内筒组件处于第二锁定位置。支撑套3靠接阀球13的一端设有连接臂，转动销设于连接臂上。

球座15与球座外筒9之间还设有球座15支持套，球座15支持套位于球座15的端头部分，球座15支持套连接于球座外筒9上。进一步地，还设有浮动塞套16，浮动塞套16设可轴向滑动的套设于球座15靠近下接头18的一端，球座15靠接阀球13一端设置的凸台和下接头18的端头对浮动塞套16在轴向方向上进行限位。

进一步地，球座15可滑动设于外筒组件内，球座15和下接头18之间设有弹簧20，球座15经弹簧20支撑于下接头18上。弹簧20具体为螺柱弹簧20，该弹簧20可为阀球13提供预紧力，保证阀球13与球座15在任何工况下均保持密封状态。

更进一步地，球座15靠近阀球13的端面上设有密封圈，该密封圈用于实现与阀球13的球面之间的密封。阀球13与球座15通过密封圈实现低压密封，阀球13与球座15通过金属密封实现高圧密封，通过球座15下端设置压缩弹簧20，保证阀球13在受到地层向上压力作用下与球座15一直保持密封状态。

回接头1内表面中部设有左旋方牙螺纹，用于下入过程与开关工具连接。下部设有梯形螺纹，下端开有螺纹孔。

回接头1与密封筒2通过螺纹连接，密封筒2与连接筒4通过螺纹连接，连接筒4与外筒5通过螺纹连接，外筒5与转换筒7通过螺纹连接，转换筒7与阀球外筒5通过螺纹连接，阀球外筒5与下接头18通过螺纹连接。上述部件构成储层保护工具的外层结构。支撑套3与延伸筒6、延伸筒6与操作筒分别通过螺纹连接，阀球与操作筒通过转动销形成可旋转连接，上述部件构成储层保护工具内部结构。

为了实现整个保护工具的良好密封性，该储层保护阀还包括密封圈S1-S4、S6-S8，安装在密封筒2、连接筒4、外筒5、转换筒7、球座外筒9、浮动活塞和下接头18之间。

该储层保护工具为机械球式转换阀，通过支撑套3与连接筒4配合实现对阀球13开关位置的准确限定，保证阀球13在开启或关闭位置时保持原来状态不发生改变，阀球13随操作筒上下移动实现开启和关闭。采用机械式移位开关工具打开关闭阀球13，实现管柱内液体与地层之间的连通与分隔，保证完井、修井作业过程中对储层的保护，同时也可以避免在作业过程中发生溢流与井喷。

本实用新型提供的储层保护工具具有如下有益效果：

1、通过机械位移开关工具，可以多次重复打开和关闭阀球13，整个操作过程简单方便，阀球13在关闭状态时，可以承受向上和向下的压力，使用安全可靠。实现管柱内液体与地层之间的连通与分隔，保证完井、修井作业过程中对储层的保护，使得储层在开采过程中不受污染，减少完井液的漏失，降低井控风险，同时也可以避免在作业过程中发生溢流与井喷。

2、在打开和关闭位置时都有精准位置限定，保证阀球13在所处状态不变。

3、阀球13与球座15之间设有密封圈，阀球在受到低压时，阀球与球座15靠密封圈密封，当阀球13受到向下较高压力时，阀球13与球座15靠金属密封；球座15下端设有压缩弹簧20，保证阀球13在受到地层向上压力作用下与球座15一直保持密封状态。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种储层保护工具，其特征在于，包括回接头、外筒组件、下接头、内筒组件、阀球和球座，所述回接头、外筒组件、下接头沿着轴向依次连接形成筒体结构，所述内筒组件、阀球和球座沿着轴向依次设置，并分别位于所述筒体结构内，

所述球座支撑于所述下接头上，所述内筒组件可滑动设于所述外筒组件内，所述阀球上设有贯通的油道以及滑道，所述内筒组件朝向所述阀球的一端设有转动销，所述转动销插设于所述滑道内，所述内筒组件在所述外筒组件内滑动时，能够带动所述阀球在所述外筒组件内滚动，从而实现所述油道与所述球座的连通或者密闭，

其中，所述内筒组件在所述外筒组件内具有第一锁定位置和第二锁定位置，所述内筒组件处于第一锁定位置时，所述阀球的油道与所述球座的通道连通，该保护工具处于打开状态，所述内筒组件处于第二锁定位置时，所述阀球的球面抵接于所述球座上，该保护工具处于关闭状态。

2.根据权利要求1所述的储层保护工具，其特征在于，外筒组件包括沿着轴向依次连接的密封筒、连接筒、外筒体、转换筒和球座外筒，

其中，所述密封筒与所述回接头连接，所述球座外筒与所述下接头连接。

3.根据权利要求2所述的储层保护工具，其特征在于，所述连接筒的内周壁上沿着轴向间隔预设距离设有第一锁定凹槽和第二锁定凹槽，其中，第一锁定凹槽靠近所述回接头，

当所述内筒组件卡设于所述第一锁定凹槽上时，所述内筒组件处于所述第一锁定位置，当所述内筒组件卡设于所述第二锁定凹槽上时，所述内筒组件处于所述第二锁定位置。

4.根据权利要求2所述的储层保护工具，其特征在于，所述转换筒上设有沿着轴向延伸的导向槽，所述外筒组件上设有导向销，所述导向销的端头插入所述导向槽内，所述导向销与所述导向槽配合，使得所述内筒组件沿着所述外筒组件的轴向滑动。

5.根据权利要求1所述的储层保护工具，其特征在于，所述内筒组件包括沿着轴向依次连接的支撑套、延伸筒和操作筒。

6.根据权利要求5所述的储层保护工具，其特征在于，所述支撑套外周壁上沿着轴向间隔预设距离设有弹性结构的第一凸台和第二凸台，其中，所述第一凸台靠近所述回接头，

当所述第一凸台卡设于所述外筒组件上时，所述内筒组件处于第一锁定位置，当所述第二凸台卡设于所述外筒组件上时，所述内筒组件处于第二锁定位置。

7.根据权利要求5所述的储层保护工具，其特征在于，所述支撑套靠接所述阀球的一端设有连接臂，所述转动销设于所述连接臂上。

8.根据权利要求1所述的储层保护工具，其特征在于，所述球座可滑动设于所述外筒组件内，

所述球座和下接头之间设有弹簧，所述球座经所述弹簧支撑于所述下接头上。

9.根据权利要求8所述的储层保护工具，其特征在于，所述球座靠近所述阀球的端面上设有密封圈，该密封圈用于实现与所述阀球的球面之间的密封。

10.根据权利要求1所述的储层保护工具，其特征在于，所述回接头的内周壁上设有方牙螺纹。