CN212535608U - 一种胶筒封隔器及安装有该胶筒封隔器的找水管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种胶筒封隔器及安装有该胶筒封隔器的找水管柱，胶筒封隔器包括中心管、胶筒、电磁阀以及低压泵，胶筒封隔器的直径小于生产套管的内径，胶筒套设在中心管外壁，胶筒与中心管之间设置有空腔；低压泵的一端通过管路与空腔连通，另一端与中心管内部连通。通过向封隔器的空腔内充入流体，使胶筒膨胀坐封，实现对水平井的各个层段进行封隔，其有益效果是，由于胶筒直径小于生产套管的内径，找水管柱可以轻易地下入到自喷井内，封隔器坐封和解封简单方便，提高了水平井的找水效率。胶筒直径小于生产套管的内径，在下入井中时，由于胶筒不会与生产套管发生摩擦，从而延长了胶筒封隔器的使用寿命，降低了维修成本。

Description

一种胶筒封隔器及安装有该胶筒封隔器的找水管柱

技术领域

本实用新型涉及油气田采油采气技术领域，尤其涉及一种胶筒封隔器及安装有该胶筒封隔器的找水管柱。

背景技术

水平井是最大井斜角达到或接近90°(一般不小于86°)，并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井。水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏，目的在于增大油气层的裸露面积。水平井在生产过程中，如果油井出水，要准确探出出水层。目前，水平井找水具有代表性的手段主要有机械分段生产测试找水，机械分段生产测试找水可先择使用皮碗封隔器对水平井的水平段进行封隔。

传统的皮碗封隔器的关键部件为锥形皮碗，它是在金属骨架硫化上橡胶而成，依靠皮碗和生产套管内壁的过盈来密封油套环空，在井内压差作用下皮碗扩张密封环空，只能单向承受较大压差。皮碗直径略大于生产套管的内径，由于皮碗无法回缩，只能在井中硬拖着进入水平段，对皮碗密封效果及其寿命伤害很大，也影响了分层找水的效率。并且由于部分高含水水平井往往与对应注水井窜流沟通，高含水水平井井口自喷(套返)，使得皮碗封隔器无法下入到井下，若选择使用双向卡瓦封隔器，水平段则容易出现解封困难，且施工工艺复杂。

因此亟需提供一种施工方便、可下入到高含水自喷井的胶筒封隔器及安装有该胶筒封隔器的找水管柱。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种胶筒封隔器及安装有该胶筒封隔器的找水管柱，其解决了现有的皮碗封隔器直径过大，无法下入到高含水自喷井的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

第一方面，本实用新型实施例提供一种胶筒封隔器，包括中心管、胶筒，用于下入到生产套管内，所述胶筒封隔器的直径小于生产套管的内径；

所述胶筒封隔器还包括电磁阀、低压泵；所述胶筒套设在中心管外壁，胶筒与中心管之间设置有空腔；所述低压泵的一端通过管路与所述空腔连通，另一端与中心管内部连通；

所述空腔与低压泵之间的管路上设置有所述电磁阀，用于打开或关闭管路；

在中心管的外壁设置有胶筒限位密封装置，用于密封胶筒与中心管之间的空腔及限制胶筒在中心管外壁上的移动。

本实用新型实施例提出的胶筒封隔器，由于胶筒直径小于生产套管的内径，找水管柱可以轻易地下入到自喷井内，封隔器坐封和解封简单方便，提高了水平井的找水效率。胶筒直径小于生产套管的内径，在下入井中时，由于胶筒不会与生产套管发生摩擦，从而延长了胶筒封隔器的使用寿命，降低了维修成本。

第二方面，本实用新型实施例提供一种安装上述胶筒封隔器的找水管柱；所述胶筒封隔器包括：第一封隔器、第二封隔器；

所述找水管柱的端部设置有导向器，导向器的上端通过油管与开孔循环短节的下端连接，开孔循环短节的上端与可开关短节的下端连接，可开关短节的上端通过油管与第一封隔器的下端连接，第一封隔器的上端通过油管与可开关找水通道短节的下端连接，可开关找水通道短节的上端通过油管与找水控制器的下端连接，找水控制器的上端与第二封隔器的下端连接；开孔循环短节用于对生产套管进行冲砂处理；

找水控制器包括低压泵和控制模块；可开关短节、可开关找水通道短节均与控制模块电连接，在控制模块控制下打开或关闭。

可选地，所述电磁阀与控制模块电连接，在控制模块的控制下打开或关闭管路。

可选地，所述找水控制器还包括高压泵，用于将找水管柱内的流体通过连续油管输送至地表；低压泵、高压泵均与控制模块电连接，在控制模块的控制下运行。

可选地，所述找水控制器还包括含水分析仪，所述含水分析仪安装在找水管柱内壁，用于测量找水管柱内流体的含水比例；所述含水分析仪与控制模块电连接，在控制模块的控制下运行。

可选地，所述找水控制器还包括取样器，所述取样器安装在找水管柱内壁，用于对找水管柱内的流体进行取样；所述取样器与控制模块电连接，在控制模块的控制下运行。

可选地，所述找水控制器还包括蓄电池模块，或者连续油管内置有电缆；电缆或者蓄电池模块与找水控制器的其它部件以及低压泵电连接。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型的胶筒封隔器及安装有该胶筒封隔器的找水管柱，由于采用向封隔器的胶筒与中心管之间的空腔充入流体，使胶筒膨胀坐封，胶筒封隔器直径略小于生产套管内径，相对于现有技术而言，其可以轻易地下入到自喷井内，封隔器坐封和解封简单方便，同时胶筒不会与生产套管发生摩擦，达到了提高水平井的找水效率以及延长胶筒封隔器使用寿命的技术效果。

本实用新型的找水管柱，采用高压泵解决了非自喷生产井的测试找水问题，高压泵将找水管柱内的流体通过连续油管输送至地表，地表不需要设置偏心井口及抽油泵，节现场方便易用。

本实用新型的找水管柱，通过在找水管柱内壁安装含水分析仪，在控制模块控制下，含水分析仪可实现对产出地层流体含水计量检测的功能。

本实用新型的找水管柱，采用在找水管柱内壁安装取样器，在控制模块控制下，取样器对找水管柱内的流体进行取样保存，随着找水管柱起出到地面，取样器中的流体可被取出。

附图说明

图1为本实用新型的找水管柱的整体示意图；

图2为图1中的找水管柱部分部件的示意图；

图3为图2中的找水管柱沿管柱轴向的剖视图；

图4为图2中的胶筒封隔器沿A-A的剖视示意图。

【附图标记说明】

1：导向器；2：滑套；3：开口循环短节；4：可开关短节；5：第一封隔器；6：可开关找水通道短节；7：找水控制器；8：第二封隔器；9：连续油管可控丢手工具；10：连续油管连接工具；11：连续油管；12：水平井生产套管；13：生产油管；14：地面井口；15：连续油管作业井口装置；16：连续油管鹅颈管；17：连续油管作业设备；18：地面管线；19：地面计量装置；20：地面储罐；21：21：电磁阀；22：低压泵；23：胶筒限位密封装置；24：控制模块；25：高压泵；26：胶筒。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图1的定向为参照。在井下远离地面井口14的为下，靠近地面井口14为上。

具体实施例描述部分：

参照图1，油井或气井的建设是先从地面向下钻井眼，再向井眼下入生产套管12，最后向生产套管12和井眼之间的环形空间注入水泥，进行固井。固井完成后，在目的层，通过起爆射孔枪，形成水平井射孔段，或者通过生产套管12内部打压的方式开启滑套2，建立压裂通道，地层中的流体可通过水平井射孔段或滑套2进入生产套管12。地层流体主要包括油、气、水。

找水管柱一端通过可控丢手工具9、连续油管连接工具10与连续油管11的一端连接，连续油管11的另一端与地面井口14连接，地面井口14通过连续油管地面配套设备、地面管线18、计量装置19与地面储罐20相连。通过连续油管可控丢手工具9，连续油管11和找水管柱可拆卸式连接，在找水管柱进行作业遇到意外清况时，可以进行紧急丢手，并起出连续油管11以腾出通道，便于井下工具的打捞以及后续事故的处理有效降低作业风险，减少经济损失。连续油管11是进行特殊作业才需要使用的装备，起到将地面的工具送至井下，同时有小直径的内部通道，可以在需要的时候，将井下液体通过小直径通道输送到地面上。

如果不是自喷井，油气开发现场一般在连续油管11与生产套管12之间的环形空间设置有生产油管13，生产油管13是油气生产的通道。

连续油管地面配套设备包括：连续油管作业井口装置15、连续油管鹅颈管16、连续油管作业设备17。连续油管作业设备17设置有滚筒，在作业时可向油气井中(生产油管13或生产套管12)下入和起出连续油管11，并把连续油管11缠绕在滚筒上以便移运。

通过计量装置19，可检测地面管线18中流体的产液、产气、含水等生产动态数据。

找水管柱的端部设置有导向器1，导向器1的上端通过油管与开口循环短节3的下端连接，开口循环短节3的上端与可开关短节4的下端连接，可开关短节4的上端通过油管与第一封隔器5的下端连接，第一封隔器5的上端通过油管与可开关找水通道短节6的下端连接，可开关找水通道短节6的上端通过油管与找水控制器7的下端连接，找水控制器7的上端与第二封隔器8的下端连接。

通过开孔循环短节3，找水管柱可实现反向冲砂处理生产套管12的功能，用高速流动的液体将井底砂堵冲散，并借用液流循环上返的循环能力，将冲散的砂子带出地面，从而清除井底的积砂，恢复和提高井的产量或注水井的注入量。

参照图2、图3和图4，找水控制器7包括控制模块24、高压泵25、含水分析仪、取样器以及蓄电池模块。第一封隔器5、第二封隔器8包括中心管、胶筒26、电磁阀21以及低压泵22。

低压泵22、控制模块24、高压泵25、含水分析仪以及取样器均与蓄电池模块电连接，蓄电池模块向其供电。这里需要说明的是，蓄电池模块还可以用电缆替代，电缆设置在连续油管11内，从地面铺设到井下。

可开关短节4以及可开关找水通道短节6均与控制模块24电连接，在控制模块24控制下打开或关闭，可开关找水通道短节6控制流体进入找水管柱；可开关短节4呈圆盘状，设置在找水管柱内，起到打开或关闭管柱内腔的作用，控制从开口循环短节3进入找水管柱前端的流体向找水管柱后端流动。

第一封隔器5、第二封隔器8的直径小于生产套管12的内径；胶筒26套设在中心管外壁，胶筒26与中心管之间设置有空腔。在中心管的外壁设置有胶筒限位密封装置23，用于密封胶筒26与中心管之间的空腔及限制胶筒26在中心管外壁上的移动。第一封隔器5、第二封隔器8的胶筒26膨胀时的直径大于生产套管12的内径，胶筒26收缩时的直径小于生产套管12的内径。低压泵22的一端通过管路与空腔连通，另一端与中心管内部连通，低压泵22与空腔之间的管路上还安装有电磁阀21。电磁阀21、低压泵22均与控制模块24电连接，在控制模块24控制下，电磁阀21打开或关闭管路，低压泵22向胶筒26与中心管之间的空腔泵入或抽出流体，以实现第一封隔器5、第二封隔器8坐封或解封。控制模块24可以在地面上编程好作业指令，下入到井下时，自动执行有关指令进行作业。控制模块24还可以通过有线方式与地面设备连接，操作人员在地面向控制模块24发出作业指令。

高压泵25与控制模块24电连接，在控制模块24控制下，高压泵25运行，将找水管柱内的流体通过连续油管11输送至地表，地表不需要设置偏心井口及抽油泵，现场方便易用，实现对非自喷井进行低风险高效找水。

在对第一封隔器5、第二封隔器8坐封或解封时，用低压泵22向封隔器的胶筒26与中心管之间的空腔泵入或抽出流体，使胶筒26膨胀或回缩。在非自喷井生产和找水时，非自喷井的地层压力不足以使井下流体上升至地面井口14，需要用高压泵25将其输送至地面井口14。高压泵25的扬程比低压泵22的扬程大，高压泵25的体积也比低压泵22大，低压泵22能够双向抽水，高压泵25单向抽水。

含水分析仪安装在找水管柱内壁，与控制模块24电连接，在控制模块24的控制下，可实现对产出地层流体含水计量检测的功能。

取样器安装找水管柱内壁，在控制模块控制下，取样器对找水管柱内的流体进行取样保存，随着找水管柱起出到地面，取样器中的流体可被取出。

本实用新型的胶筒封隔器及安装有该胶筒封隔器的找水管柱，由于采用向胶筒26与中心管之间的空腔内充入流体，使胶筒膨胀坐封，胶筒封隔器直径略小于生产套管12的内径，相对于现有技术而言，其可以轻易地下入到自喷井内，封隔器坐封和解封简单方便，同时胶筒26不会与生产套管12发生摩擦，达到了提高水平井的找水效率以及延长胶筒封隔器使用寿命的技术效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种胶筒封隔器，包括中心管、胶筒(26)，用于下入到生产套管(12)内，其特征在于：所述胶筒封隔器的直径小于生产套管(12)的内径；

所述胶筒封隔器还包括电磁阀(21)、低压泵(22)；所述胶筒(26)套设在中心管外壁，胶筒(26)与中心管之间设置有空腔；所述低压泵(22)的一端通过管路与所述空腔连通，另一端与中心管内部连通；

所述空腔与低压泵(22)之间的管路上设置有所述电磁阀(21)，用于打开或关闭管路；

在中心管的外壁设置有胶筒限位密封装置(23)，用于密封胶筒(26)与中心管之间的空腔及限制胶筒(26)在中心管外壁上的移动。

2.一种安装有权利要求1所述胶筒封隔器的找水管柱，其特征在于：所述胶筒封隔器包括：第一封隔器(5)、第二封隔器(8)；

所述找水管柱的端部设置有导向器(1)，导向器(1)的上端通过油管与开孔循环短节(3)的下端连接，开孔循环短节(3)的上端与可开关短节(4)的下端连接，可开关短节(4)的上端通过油管与第一封隔器(5)的下端连接，第一封隔器(5)的上端通过油管与可开关找水通道短节(6)的下端连接，可开关找水通道短节(6)的上端通过油管与找水控制器(7)的下端连接，找水控制器(7)的上端与第二封隔器(8)的下端连接；开孔循环短节(3)用于对生产套管(12)进行冲砂处理；

找水控制器(7)包括控制模块(24)；所述可开关短节(4)、可开关找水通道短节(6)均与控制模块(24)电连接，在控制模块(24)控制下打开或关闭。

3.如权利要求2所述的找水管柱，其特征在于：所述电磁阀(21)与控制模块(24)电连接，在控制模块(24)的控制下打开或关闭管路。

4.如权利要求3所述的找水管柱，其特征在于：所述找水控制器(7)还包括高压泵(25)，用于将找水管柱内的流体通过连续油管(11)输送至地表；低压泵(22)、高压泵(25)均与控制模块(24)电连接，在控制模块(24)的控制下运行。

5.如权利要求3所述的找水管柱，其特征在于：所述找水控制器(7)还包括含水分析仪，所述含水分析仪安装在找水管柱内壁，用于测量找水管柱内流体的含水比例；所述含水分析仪与控制模块(24)电连接，在控制模块(24)的控制下运行。

6.如权利要求3所述的找水管柱，其特征在于：所述找水控制器(7)还包括取样器，所述取样器安装在找水管柱内壁，用于对找水管柱内的流体进行取样；所述取样器与控制模块(24)电连接，在控制模块(24)的控制下运行。

7.如权利要求3所述的找水管柱，其特征在于：所述找水控制器(7)还包括蓄电池模块，或者连续油管(11)内置有电缆；电缆或者蓄电池模块与找水控制器(7)的其它部件以及低压泵(22)电连接。

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