CN219472069U - 可溶分层挤注封堵工具 - Google Patents

Abstract

一种可溶分层挤注封堵工具，属于油田装备技术领域。该工具包括与上中心管连接的丢手锁机构和上部密封组件，与下中心管连接的下密封组件以及设置在下中心管上内的单向阀。该装置的丢手锁机构，将上接头和上中心管连接在一起，消除常了规封隔器下井过程中遇阻后易产生提前释放丢手的隐患；通过上部密封组件和下部密封组件保证了对油井某一特定地层进行封堵作业的密封可靠；通过设置的防返流阀芯在停注后在弹簧的反弹力作用下自动的将油管的通道封住，使这个阀芯的密封更加可靠，防止药剂回流进油管内部，从而使足够的药剂在封堵层内，固化后达到最佳的封堵效果。该套工具的开发利用大大缩短了封堵施工周期，提高了经济效益。

Description

可溶分层挤注封堵工具

技术领域

本实用新型属于油田装备技术领域,特别涉及一种可溶分层挤注封堵工具。

背景技术

油田经过多年的高速度、高强度注水开发，综合含水急剧上升，同时套管窜、漏井等井况损坏情况也急剧上升，至使水驱控制储量在不断减少，整体进入特高含水开发期，严重地影响了油田的正常开发。为此在油田现场进行油、水井找堵水，井况调查等工作，并对事故井进行挤堵、封窜堵漏等作业，以保证良好的油田开发水平。

在挤堵、封窜堵漏等作业中常用的工艺有套管平推法、光油管顶法、封隔器挤堵法，这几种方法有一种共同的特点就是在进行挤注封堵施工后都需要进行钻塞工序才能进行投产，而钻塞作业的施工工期比较长，基本上在一周甚至更长时间，这样也就会影响油井正常生产，降低了生产效益。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种可溶分层挤注封堵工具。

实用新型所采用的技术方案是：一种可溶分层挤注封堵工具, 其技术要点是，包括丢手锁机构,所述丢手锁机构包括上中心管, 上中心管内插入保护活塞,保护活塞通过插入其表面槽内的固定在中心管上的保护剪钉的钉头定位, 上中心管外插接上接头,丢手活塞套在上接头外并由丢手活塞剪钉固定, 丢手活塞与插入上中心管方孔内的锁块的外圆弧面接触；螺纹环与上接头螺纹连接，上外套同时套在上中心管、丢手活塞、螺纹环的外面通过上坐封剪钉上剪钉头插入螺纹环上槽内将上外套固定；上锁环套在上中心管的外面；开口可径向收缩的上卡簧套在上锁环上的槽内，上挡圈套在上中心管的外面的槽内用于固定上锁环；在上中心管的外面还套接有压缩膨胀后填充在套管与油管之间环形空间并使该环形空间密封的上部密封组件；连接短节将上部下接头和下部上接头连接，下中心管通过螺纹与下部上接头连接并固定，注入活塞套在下中心管的外面，注入活塞剪钉通过螺纹固定在注入活塞上，钉头插入下中心管上的槽内同时将注入活塞固定在安装位置上；下锁环套在下中心管的外面，具有可径向收缩开口的下卡簧套在下锁环上的槽内，用于使固定下锁环的下挡圈套在下中心管外面的槽内，下外套同时套在注入活塞、下部上接头的外部，钉头插入上接头槽内的下坐封剪钉通过螺纹固定在下外套上将下外套定位；在下中心管的外面还套接有压缩膨胀后填充在套管与油管之间环形空间并使该环形空间密封的下部密封组件；所述的下中心管内还设有供药剂通过的单向阀。

上述方案中, 还包括套在保护活塞上槽内的保护活塞卡簧。

上述方案中, 还包括由上接头投入的、打压在保护活塞上部用于将保护剪钉剪断的钢球。

上述方案中,所述的上部密封组件由上规环、上中心管、上部下接头、上边胶筒、上中胶筒组成，上规环套在上中心管的外面并通过螺纹与上外套连接固定；上边胶筒、上中胶筒均套在上中心管上，上部下接头通过螺纹与上中心管连接固定。

上述方案中,所述的下部密封组件由下规环、中心管、下堵头、下边胶筒、下中胶筒组成，其中，下规环套在下中心管的外面并与下外套通过螺纹连接固定，下边胶筒、下中胶筒套在下中心管上。

上述方案中,所述的单向阀包括插入阀芯弹簧的防返流阀芯，阀芯弹簧套在下堵头上，防返流阀芯的前端在阀芯弹簧压力作用下与下中心管内部接触。

本实用新型的有益效果是：该可溶分层挤注封堵工具，包括与上中心管连接的丢手锁机构和上部密封组件，与下中心管连接的下密封组件以及设置在下中心管上内的单向阀。该装置的丢手锁机构，将上接头和上中心管连接在一起，消除常了规封隔器下井过程中遇阻后易产生提前释放丢手的隐患；通过上部密封组件和下部密封组件保证了对油井某一特定地层进行封堵作业的密封可靠；通过设置的防返流阀芯在停注后在弹簧的反弹力作用下自动的将油管的通道封住，使这个阀芯的密封更加可靠，防止药剂回流进油管内部，从而使足够的药剂在封堵层内，固化后达到最佳的封堵效果。该套工具的开发利用大大缩短了封堵施工周期，提高了经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中可溶分层挤注封堵工具的使用状态图；

图2为本实用新型实施例中可溶分层挤注封堵工具的结构示意图；

图3为图2的A-A向示意图；

图4为本实用新型实施例中上接头结构示意图；

图5为本实用新型实施例中上中心管结构示意图；

图6为本实用新型实施例中上锁块结构示意图；

图7为本实用新型实施例中上卡簧结构示意图；

图8为图2的局部放大图；

图9为图3的局部放大图；

图中序号说明如下：1上接头、2螺纹环、3上坐封剪钉、4上中心管、5保护活塞、6 锁块、7保护剪钉、8丢手活塞、9保护活塞卡簧、10上外套、11上锁环、12上卡簧、13上挡圈、14上规环、15上边胶筒、16上中胶筒、17上部下接头、18连接短节、19下部上接头、20下中心管、21下坐封剪钉、22下外套、23注入活塞、24注入活塞剪钉、25防返流阀芯、26下锁环、27下卡簧、28下挡圈、29下规环、30阀芯弹簧、31下边胶筒、32下中胶筒、33下堵头、34丢手活塞剪钉、35钢球、36上部密封组件、37下部密封组件、38油管、39套管、40人工井底。

具体实施方式

使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1～9和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实施例采用的可溶分层挤注封堵工具,包括中心管4和插入上中心管4内的保护活塞5，保护活塞卡簧9套在保护活塞5上槽内。保护剪钉7通过螺纹固定在中心管4上，钉头插入保护活塞5上槽内并将保护活塞定位。上接头1插入上中心管4外部，锁块6插入上中心管4上的方孔N内，见图5。锁块6中的L处与上中心管4中的K处接触见图6，丢手活塞8套在上接头1的外面，同时与锁块6的外圆弧面接触；丢手活塞剪钉3通过螺纹固定在丢手活塞8上，钉头插入上接头1的M处，见图5；本实施例中上接头1（如图5所示）、丢手活塞8、上中心管4（如图6所示）、锁块6（如图7所示）、保护活塞5、保护剪钉7和丢手活塞剪钉34构成了一个丢手锁的机构，将上接头1和上中心管4连接在一起，可以顺利下井，保护活塞将内部的压力和外部压力隔开，防止在下井过程中或者释放封隔器过程中由于油管内部的高压将丢手活塞8剪断而造成上接头1与上中心管4提前脱开使工具失效，只有当投入钢球35并使钢球到达保护活塞5上部A处时打压将保护剪钉7剪断后，保护活塞5向下移动将B处的孔暴露在油管内部，见图2，这时油管内的压力通过此孔传递至丢手活塞8处，剪断丢手活塞剪钉34，使丢手活塞8向上移动，这时锁块6的外部就失去了限制，这时上提上接头1就会在锁块6与上中心管4是锥面接触处产生径向的分力致使锁块向外运动至丢手活塞上的空间Q处，见图2，从而使上接头1与上中心管4失去连接而分离达到丢手的目的，这时和上接头1连接的上部管柱就可以顺利的起出了。

本实施例的螺纹环2通过螺纹连接并固定在上接头1上。上外套10同时套在上中心管4、丢手活塞8、螺纹环2的外面通过上坐封剪钉3的上剪钉头插入螺纹环2上槽内将上外套10固定。上锁环11套在上中心管4的外面；上卡簧12套在上锁环11上的槽内，由于其上有开口，可以径向收缩，如图8所示P上方开口。上挡圈13套在上中心管4的外面的槽内，用于固定上锁环11的位置。上规环14套在上中心管4的外面并通过螺纹与上外套10连接固定。上边胶筒15、上中胶筒16均套在上中心管4上。上部下接头17通过螺纹与上中心管4连接固定,上部下接头17内具有通道D。此处由上规环14、上中心管4、上部下接头17、上边胶筒15、上中胶筒16组成了上部密封组件，当上规环14移动时压缩胶筒使橡胶膨胀填充和套管之间的环形空间（见图1中R处），起到密封作用。

本实施例的连接短节18通过螺纹与上部下接头19连接固定。下部上接头19通过螺纹与连接短节18连接并固定。下中心管20通过螺纹与下部上接头19连接并固定,下中心管20内具有腔体E和药剂通道孔H。注入活塞23套在下中心管20的外面，注入活塞剪钉24通过螺纹固定在注入活塞23上，钉头插入下中心管20上的槽内同时将注入活塞23固定在安装位置上。下锁环26套在下中心管20的外面，下卡簧27套在下锁环26上的槽内，由于其上有开口，可以径向收缩；下挡圈28套在下中心管20的外面的槽内，用于固定下锁环的位置。下外套22同时套在注入活塞23、下部上接头19的外部，下坐封剪钉21通过螺纹固定在下外套22上，钉头插入上接头上的槽内并将上外套定位在此处。下规环29套在下中心管20的外面并与上外套通过螺纹连接固定。下边胶筒31、下中胶筒32套在下中心管20上。下堵头33插入下中心管20中并通过螺纹与下中心管固定。此处由下规环29、中心管20、下堵头33、下边胶筒31、下中胶筒32组成了下部密封组件，当下规环移动时压缩胶筒使橡胶膨胀填充和套管之间的环形空间（见图1中R处）起到密封作用。防返流阀芯25插入套在下堵头33上的阀芯弹簧30内，弹簧具有一定的压缩余量，安装后使防返流阀芯25的前端与下中心管20内部F处接触（见图2），由此组成了一个单向阀的结构，当进行注剂时，由于上部压力大于弹簧的预压力，所以药剂可以正常通过，当注剂压力消失后在弹簧的反弹力下使阀芯压紧在接触处，从而防止下部的药剂再返流回上部，从而保持地层内药剂的数量以及地层的封堵质量。

本实施例的工具具有防止提前丢手、密封可靠、无需钻塞、防药剂返流的特点，具体工作原理如下：

（一）密封可靠：当需要对油井某一特定地层进行封堵作业时，将该套工具连接在油管下端下至预定的深度（见图1）后，由油管内打压首先将防返流阀芯25顶开，接着将压力通过图1中的R处传递至下规环29上部，同时压力通过图2中的T处传递至上规环14上部，随着压力的增加先后将上坐封剪钉3、下坐封剪钉21剪断后继续移动，分别压缩上下胶筒，直至胶筒膨胀至接触套管后无法再被压缩。在此过程中C2移动至C1位置使两件接触（见图9），J2移动至J1位置使两件接触（见图9），此时将油管压力卸掉后，由于上下卡簧的特殊形状（单面角度），所以使上下规环连接处的零件只能单向滑动，到达位置后就被锁定在当前位置，同时保持胶筒的压缩力达到密封工具和套管环形空间的作用（见图1中R处）。此时在油管中更换为合适的药剂，继续加压将注入活塞23处的注入活塞剪钉24剪断使注入活塞向上移动直至穿过图2中I处的孔，这样药剂就会通过此孔源源不断的进入需要封堵的地层，当达到预定挤注量时即可停注。

（二）防药剂返流：当挤注药剂量达到设计挤注量而停注后，此时油管内的压力下降，而地层内的压力较高，在没有防返流措施的情况下，还未固化的药剂将返吐进油管内，造成实际挤注药剂量不达标，从而影响封堵质量，降低施工效率。而该工具内设置的防返流阀芯就会在停注后在弹簧的反弹力作用下自动的将油管的通道封住，同时当动作后由于防返流阀芯下部的压力大于上部的压力，这样就会使这个阀芯的密封更加可靠，防止药剂回流进油管内部，从而使足够的药剂在封堵层内，固化后达到最佳的封堵效果。

（三）防止提前丢手：本实施例的工具设计有防止提前丢手机构丢手锁，消除常了规封隔器下井过程中遇阻后易产生提前释放丢手的隐患。该丢手锁由上接头1、丢手活塞8、上中心管4、锁块6、保护活塞5、保护剪钉7、丢手活塞剪钉34构成。通过该锁将上接头和上中心管连接在一起，可以顺利下井，保护活塞将内部的压力详外部压力隔开，防止在下井过程中或者释放封隔器过程中由于油管内部的高压将丢手活塞剪断而造成上接头与上中心管提前脱开使工具失效，只有当投入钢球35后才能在保护活塞5上部打压将保护剪钉7剪断后，保护活塞向下移动将B处（见图2）的孔暴露在油管内部，这时油管内的压力通过此孔传递至丢手活塞8处，剪断丢手活塞剪钉34，使丢手活塞向上移动，这时锁块6的外部就失去了限制，这时上提上接头1就会在锁块与上中心管4是锥面接触处产生径向的分力致使锁块向外运动至丢手活塞上的空间Q处（见图2），从而使上接头与上中心管失去连接而分离达到丢手的目的，这时和上接头连接的上部管柱就可以顺利的起出了。

（四）无需钻塞：该工具的零件材料采用了一种48小时后可自动溶解的铝镁合金材料，因此在注剂完成后无需再进行钻塞工序，可以直接下泵投产，大大缩短了施工周期，提高了经济效益。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种可溶分层挤注封堵工具,其特征在于,包括丢手锁机构,所述丢手锁机构包括上中心管, 上中心管内插入保护活塞,保护活塞通过插入其表面槽内的固定在中心管上的保护剪钉的钉头定位, 上中心管外插接上接头,丢手活塞套在上接头外并由丢手活塞剪钉固定, 丢手活塞与插入上中心管方孔内的锁块的外圆弧面接触；螺纹环与上接头螺纹连接，上外套同时套在上中心管、丢手活塞、螺纹环的外面通过上坐封剪钉上剪钉头插入螺纹环上槽内将上外套固定；上锁环套在上中心管的外面；开口可径向收缩的上卡簧套在上锁环上的槽内，上挡圈套在上中心管的外面的槽内用于固定上锁环；在上中心管的外面还套接有压缩膨胀后填充在套管与油管之间环形空间并使该环形空间密封的上部密封组件；连接短节将上部下接头和下部上接头连接，下中心管通过螺纹与下部上接头连接并固定，注入活塞套在下中心管的外面，注入活塞剪钉通过螺纹固定在注入活塞上，钉头插入下中心管上的槽内同时将注入活塞固定在安装位置上；下锁环套在下中心管的外面，具有可径向收缩开口的下卡簧套在下锁环上的槽内，用于使固定下锁环的下挡圈套在下中心管外面的槽内，下外套同时套在注入活塞、下部上接头的外部，钉头插入上接头槽内的下坐封剪钉通过螺纹固定在下外套上将下外套定位；在下中心管的外面还套接有压缩膨胀后填充在套管与油管之间环形空间并使该环形空间密封的下部密封组件；所述的下中心管内还设有供药剂通过的单向阀。

2.如权利要求1所述的可溶分层挤注封堵工具,其特征在于, 还包括套在保护活塞上槽内的保护活塞卡簧。

3.如权利要求1所述的可溶分层挤注封堵工具,其特征在于, 还包括由上接头投入的、打压在保护活塞上部用于将保护剪钉剪断的钢球。

4.如权利要求1所述的可溶分层挤注封堵工具,其特征在于,所述的上部密封组件由上规环、上中心管、上部下接头、上边胶筒、上中胶筒组成，上规环套在上中心管的外面并通过螺纹与上外套连接固定；上边胶筒、上中胶筒均套在上中心管上，上部下接头通过螺纹与上中心管连接固定。

5.如权利要求1所述的可溶分层挤注封堵工具,其特征在于,所述的下部密封组件由下规环、中心管、下堵头、下边胶筒、下中胶筒组成，其中，下规环套在下中心管的外面并与下外套通过螺纹连接固定，下边胶筒、下中胶筒套在下中心管上。

6.如权利要求1所述的可溶分层挤注封堵工具,其特征在于,所述的单向阀包括插入阀芯弹簧的防返流阀芯，阀芯弹簧套在下堵头上，防返流阀芯的前端在阀芯弹簧压力作用下与下中心管内部接触。