CN217813371U - 液体套管成型装置 - Google Patents

Abstract

一种液体套管成型装置，涉及石油机械设备技术领域，它包括油管和井下套管，油管设于井下套管内，其特征在于：井下套管内由上至下依次设有上封隔器和下封隔器，上封隔器和下封隔器内贯穿内模管并通过螺纹与内模管连接，上封隔器内套有滑套。本液体套管成型装置以更简单的结构实现了液体套管成型装置的坐封和液体堵剂的挤入过程，上、下封隔器结构简单，使用滑套实现下封隔器的坐封和隔离液体堵剂，工作可靠。

Description

液体套管成型装置

技术领域：

本实用新型涉及石油机械设备技术领域，具体涉及液体套管成型装置。

背景技术：

油气资源开采后期，老旧油气井因地层及井下气体、液体腐蚀等原因，经常出现套管变薄、破裂、穿孔等套管损坏的情况，造成地层泥沙或地下水等物质侵入，形成井下污染，严重影响正常生产。还有一些情况，比如原有的产层出水严重，需要封堵原有的射孔孔眼，阻止地下水进入井筒。套管破损常常集中在套管的某一段，破损段长度从几米到十几米不等。上述套管破裂的问题，目前有很多修复方法，其中一个方法是在破裂或射孔孔眼位置挤入类似环氧树脂的液体堵剂，待液体堵剂凝固后再用钻磨工具对硬化后的堵剂切削和磨平，形成口径接近原套管内表面光滑的硬壳，原来变薄和破损的套管段恢复正常使用。这种堵剂对套管的修复形成的硬壳，就形象地称为“液体套管”。此种方法不仅需要大量的堵剂，提高了成本，而且硬化后的钻磨工作量也非常大，费时费力。

实用新型内容：

本实用新型为了节省昂贵的堵剂和减少硬化后钻磨的工作量，采用封隔器将破损段上、下端封住，并在两个封隔器之间设置内模管，以便在灌注液体堵剂时，堵剂只通过内模管与套管之间的环空进入套管破损处或者套管俯视穿孔内。为了在液体堵剂硬化后去掉上下封隔器和内模管，采用可溶或者可钻的封隔器和内模管。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用如下技术方案：包括油管和井下套管，油管设于井下套管内，其特征在于：井下套管内由上至下依次设有上封隔器和下封隔器，上封隔器和下封隔器内贯穿内模管并通过螺纹与内模管连接，上封隔器内套有滑套。

所述的上封隔器包括上胶筒、上接头、下接头和中心管，所述内模管上端通过下接头与上胶筒下端连接，上胶筒内嵌套中心管，中心管内设有滑套，所述上胶筒上端通过上接头与油管连接，油管底端设有坐封破裂盘。

所述的下封隔器由下封隔器的下接头、下胶筒、下封隔器的中心管和下封隔器的上接头组成，所述内模管下端通过下封隔器的下接头与下胶筒上端连接，下胶筒内嵌套下封隔器的中心管，下胶筒下端与下封隔器的上接头连接。

所述的坐封破裂盘端部卡接在上接头内壁上。

所述的上胶筒的膨胀液体通道内设有坐封单向阀，坐封单向阀设于上封隔器的中心管内壁上，坐封单向阀内通过弹簧与球连接。

所述的下接头包括挤入单向阀、挤入破裂盘、无耳轴用弹性挡圈和密封圈，下接头内壁上安装挤入单向阀，挤入单向阀与滑套之间设有挤入破裂盘，挤入破裂盘设于下接头上，所述挤入破裂盘下方依次设有无耳轴用弹性挡圈和密封圈，无耳轴用弹性挡圈和密封圈均套在滑套外。

所述的无耳轴用弹性挡圈的内径小于滑套的外径。

所述的井下套管侧壁上开设套管腐蚀穿孔。

所述的内模管与井下套管之前形成环空。

本实用新型的有益效果是，以更简单的结构实现了液体套管成型装置的坐封和液体堵剂的挤入过程，上、下封隔器结构简单，使用滑套实现下封隔器的坐封和隔离液体堵剂，工作可靠。因具有结构简单，坐封可靠，容易投放的特点，该装置也可以用于，封堵，节流，备压井起下油管临时封堵，井下工具及仪器悬挂测试，不动管住压裂测试。暂堵水层，砂层，筛管漏失，节流解决地面计量流程冻堵。

附图说明：

图1是本实用新型坐封前整体剖视图

图2是图1上半部局部放大图

图3是图2中局部A的放大图

图4是图2中局部B的放大图

图5是本实用新型坐封完成的整体剖视图

图6是图5的上半部局部放大图

图7是图6中局部A的放大图

图8是图6中局部B的放大图

图9是图8的C范围局部放大视图

具体实施方式：

参照各图，本实用新型具体采用如下实施方式：包括油管1和井下套管2，油管1设于井下套管2内，井下套管2内由上至下依次设有上封隔器91和下封隔器92，上封隔器91和下封隔器92内贯穿内模管5并通过螺纹与内模管5连接，上封隔器91内套有滑套8。所述的上封隔器91包括上胶筒3、上接头11、下接头9和中心管7，所述内模管5上端通过下接头9与上胶筒3下端连接，上胶筒3内嵌套中心管7，中心管7内设有滑套8，所述上胶筒3上端通过上接头11与油管1连接，油管1底端设有坐封破裂盘4。所述的下封隔器92由下封隔器的下接头、下胶筒6、下封隔器的中心管和下封隔器的上接头组成，所述内模管5下端通过下封隔器的下接头与下胶筒6上端连接，下胶筒6内嵌套下封隔器的中心管，下胶筒6下端与下封隔器的上接头连接。所述的坐封破裂盘4端部卡接在上接头11内壁上。所述的上胶筒3的膨胀液体通道内设有坐封单向阀701，坐封单向阀701设于上封隔器91的中心管7内壁上，坐封单向阀701内通过弹簧与球702连接。所述的下接头9包括挤入单向阀901、挤入破裂盘902、无耳轴用弹性挡圈903和密封圈904，下接头9内壁上安装挤入单向阀901，挤入单向阀901与滑套8之间设有挤入破裂盘902，挤入破裂盘902设于下接头9上，所述挤入破裂盘902下方依次设有无耳轴用弹性挡圈903和密封圈904，无耳轴用弹性挡圈903和密封圈904均套在滑套8外。所述的无耳轴用弹性挡圈903的内径小于滑套8的外径。所述的井下套管2侧壁上开设套管腐蚀穿孔10。所述的内模管5与井下套管2之前形成环空。

液体套管成型装置由油管1连接并送入井下套管2内，到达预定要修复的破损套管段位置。液体套管成型装置由可溶合金和橡胶制成，可溶合金在含有电解质的水即开始缓慢溶解，溶解速度可通过合金组分得以控制。

液体套管成型装置包括上封隔器91、下封隔器92和连接两个封隔器的内模管5，内模管5长度根据要修复的套管破损段长度事先制作完成。上封隔器91和下封隔器92两个封隔器都包括胶筒、上接头、下接头和中心管。

本实用新型的突出特点是，采用了一个滑套8实现对液体堵剂的隔离的同时完成下封隔器92坐封动力的传递；这个滑套为管状，上端封闭，下端开口，它位于上封隔器91的中心管7内，并可向下滑动；滑动时，下端可经过上封隔器91的下接头9，伸入到内模管5中，滑套8外表面光滑。

另外，上封隔器91的中心管7内，在上胶筒3的膨胀液体通道设置了坐封单向阀701，坐封单向阀701内为弹簧和球702，确保上胶筒坐封后能够锁紧；再另外，在上封隔器91的下接头9上开有液体堵剂挤入通道，这个通道内设置了挤入单向阀901，用于组织挤入破损套管段内的液体堵剂因压力变化而回流；同时在这个通道的入口处设置了挤入破裂盘902，用于在预定压力下打开挤入通道。

进一步地，在上封隔器91的下接头9内，还设置了无耳轴用弹性挡圈903，当滑套8向下滑动，上端滑过无耳轴用弹性挡圈903时，这个挡圈弹性收缩，卡住滑套8，保持下封隔器内压力，以便维持下封隔器胶筒6涨紧，确保牢固坐封。为确保滑套8与上封隔器91的下接头9之间密封，在下接头9内设置了密封圈904。

无耳轴用弹性挡圈903本身具有弹性，内经略小于滑套8外径，套在滑套8上时，被撑开，滑套8滑出时，挡圈收缩。

进一步地，为了使液体套管成型装置下入过程中上胶筒3和下胶筒6保持收缩状态，上封隔器91的上接头11内设置了坐封破裂盘4，只有当上接头11连接的油管1内压力达到预定值，坐封破裂盘4才破裂，打开上下通道。

本实用新型提出的液体套管成型装置技术方案，工作过程主要包括两个阶段：坐封阶段和挤入阶段。

如图附图所示，坐封阶段的工作过程如下：

油管1与液体套管成型装置上封隔器91的上接头11密封连接，油管1内充满液体；上封隔器91和下封隔器92内及内模筒5内充满液体，上胶筒3和下胶筒6为收缩状态；滑套8全部位于上封隔器91内。

如图1、2、3、4所示，油管1将液体套管成型装置送入井下预定位置后，油管加压到5Mpa，坐封破裂盘4破裂。压力传递到上封隔器91的中心管7内，通过坐封单向阀701，向上胶筒3内充压，导致上胶筒3充压；同时压力推动滑套8向下滑动，将压力传递到下胶筒6内，导致胶筒6膨胀。

如图5、6、7、8和9所示，持续加压，上胶筒3涨紧，坐封单向阀701阻止上胶筒3内的膨胀液体回流，保持涨紧，确保上胶筒3牢固坐封；加压的同时，滑套8向下滑动到其上端刚好通过下接头9内设置的无耳轴用弹性挡圈903，这时该挡圈弹性收缩，内径变小，卡住滑套8，使滑套8不能再向上移动，因此保持下封隔器内压力，维持下封隔器92的下胶筒6涨紧，确保牢固坐封。实现上、下封隔器的坐封。

滑套8滑动的行程长度设计为：上下滑动产生的容积变化恰好略大于下胶筒6完全涨紧所需的液体体积。

堵剂挤入阶段的改造工程如下：

1)坐封状态下，上提油管1，震击剪断油管1与上封隔器91上接头11连接的销钉，实现丢手，再上提2米，洗井；

2)按照预定设计数量向油管1内灌注液体堵剂和顶替液等工作液体，将堵剂顶替至油管底部；

3)下放油管1，使油管1插入上封隔器91的上接头11，并与其密封连接；油管1内加压到15Mpa时，位于上封隔器91的下接头9内堵剂挤入通道入口处的挤入破裂盘902破裂，液体堵剂得以通过通道和挤入单向阀901，注入内模管5与套管2的环空，进一步进入井下套管2破损或套管腐蚀穿孔10内，完成堵剂挤入。

完成堵剂挤入后，停泵等待压力扩散10min，然后上提油管1，由于下接头9堵剂挤入通道内设置了挤入单向阀901，保证了挤入的液体堵剂不会回流到上封隔器91。

至此，全部完成液体套管成型装置的坐封和液体堵剂的挤入。上提油管1，等待液体堵剂凝固硬化和液体套管成型装置可溶合金部分溶解后即可进行下一步钻塞和磨铣硬化的液体套管，完成套管修复，恢复生产。

综上所述，本液体套管成型装置功能全面，安全可靠，以更简单的结构实现了液体套管成型装置的坐封和液体堵剂的挤入过程，上、下封隔器结构简单，使用滑套实现下封隔器的坐封和隔离液体堵剂，工作可靠。因具有结构简单，坐封可靠，容易投放的特点，该装置也可以用于，封堵，节流，备压井起下油管临时封堵，井下工具及仪器悬挂测试，不动管住压裂测试。暂堵水层，砂层，筛管漏失，节流解决地面计量流程冻堵。

Claims (9)

1.一种液体套管成型装置，包括油管(1)和井下套管(2)，油管(1)设于井下套管(2)内，其特征在于：井下套管(2)内由上至下依次设有上封隔器(91)和下封隔器(92)，上封隔器(91)和下封隔器(92)内贯穿内模管(5)并通过螺纹与内模管(5)连接，上封隔器(91)内套有滑套(8)。

2.根据权利要求1所述的液体套管成型装置，其特征在于：所述的上封隔器(91)包括上胶筒(3)、上接头(11)、下接头(9)和中心管(7)，所述内模管(5)上端通过下接头(9)与上胶筒(3)下端连接，上胶筒(3)内嵌套中心管(7)，中心管(7)内设有滑套(8)，所述上胶筒(3)上端通过上接头(11)与油管(1)连接，油管(1)底端设有坐封破裂盘(4)。

3.根据权利要求1所述的液体套管成型装置，其特征在于：所述的下封隔器(92)由下封隔器的下接头、下胶筒(6)、下封隔器的中心管和下封隔器的上接头组成，所述内模管(5)下端通过下封隔器的下接头与下胶筒(6)上端连接，下胶筒(6)内嵌套下封隔器的中心管，下胶筒(6)下端与下封隔器的上接头连接。

4.根据权利要求2所述的液体套管成型装置，其特征在于：所述的坐封破裂盘(4)端部卡接在上接头(11)内壁上。

5.根据权利要求2所述的液体套管成型装置，其特征在于：所述的上胶筒(3)的膨胀液体通道内设有坐封单向阀(701)，坐封单向阀(701)设于上封隔器(91)的中心管(7)内壁上，坐封单向阀(701)内通过弹簧与球(702)连接。

6.根据权利要求2所述的液体套管成型装置，其特征在于：所述的下接头(9)包括挤入单向阀(901)、挤入破裂盘(902)、无耳轴用弹性挡圈(903)和密封圈(904)，下接头(9)内壁上安装挤入单向阀(901)，挤入单向阀(901)与滑套(8)之间设有挤入破裂盘(902)，挤入破裂盘(902)设于下接头(9)上，所述挤入破裂盘(902)下方依次设有无耳轴用弹性挡圈(903)和密封圈(904)，无耳轴用弹性挡圈(903)和密封圈(904)均套在滑套(8)外。

7.根据权利要求6所述的液体套管成型装置，其特征在于：所述的无耳轴用弹性挡圈(903)的内径小于滑套(8)的外径。

8.根据权利要求1所述的液体套管成型装置，其特征在于：所述的井下套管(2)侧壁上开设套管腐蚀穿孔(10)。

9.根据权利要求1所述的液体套管成型装置，其特征在于：所述的内模管(5)与井下套管(2)之前形成环空。

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