井下压裂管柱拖动加压方法及其加压装置和使用方法与流程

文档序号:15578745发布日期:2018-09-29 06:15

本发明涉及的是石油工业油气井拖动井下压裂管柱的井口设备,特别是井下压裂管柱拖动加压方法及其加压装置和使用方法,用于垂直井段浅而水平井段长的油气井压裂作业施工,使井下压裂管柱中连接的TDY211封隔器坐封。



背景技术:

在石油行业中为了油气井增产,常常实施压裂增产作业。当在垂直井段浅而水平井段长的油气井中压裂作业时,因为垂直井段比较浅,而下部水平井段较长,当井下压裂管柱使用TDY211封隔器实施压裂措施坐封时,由于井内管柱重量轻,上提TDY211封隔器一定高度后、变换导轨方向再下放封隔器,压缩胶筒实施封隔油套环空,达不到胶筒压缩所需要的重量时,目前通常会使用以下方法对井下压裂管柱中连接的封隔器进行加压,使其坐封:

(1)上提TDY211封隔器一定高度后,调整井下压裂管柱中靠近井口的接箍,使其在井口合适的位置,使接箍正好在距离井口的适当位置;

(2)调整好接箍位置后,在接箍以上连接一根短节,用来打吊卡;

(3)使用两根承受一定拉力的钢丝绳,每根钢丝绳的一头固定在吊卡的两个吊耳上,钢丝绳的另一头绕过位于下方的井口四通的两翼后再向上拉,然后再与井架作业提升设备的两个吊环连接;

(4)使用井架作业提升设备,慢慢上提吊环,拉紧后,做好记号,再大力上提,通过井口吊卡下压井下压裂管柱,直到拉到TDY211封隔器坐封吨位和坐封需要的距离为止。

现场使用上述方法时,存在一定的弊端和安全隐患:如果在提拉过程中钢丝绳断裂,会造成井口设备的损坏以及井下坐封工具的损坏、也会影响下一步的施工,甚至会伤及四周施工人员。因此,拖动压裂施工作业现场,急需一种井下压裂管专用的拖动加压方法和装置来解决现场加压施工中存在的不安全隐患问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供井下压裂管柱拖动加压方法及其加压装置和使用方法,解决目前TDY211封隔器坐封时,井下压裂管柱加压存在的安全问题,降低施工风险,提高安全生产系数和施工效率。

为解决上述问题,本发明是这样实现的:

井下压裂管柱拖动加压方法是将井下压裂管柱中连接的封隔器上提至所需的加压高度、在井下压裂管柱上端连接短节,调整井下压裂管柱、使井下压裂管柱上端所连接的短节的接箍位于井口以上位置,在井口法兰盘上固定井口加压装置,通过井口加压装置的液压缸,实现对井下压裂管柱的井下拖动加压。

在所述的井下压裂管柱拖动加压方法中使用的井口加压装置包括液压缸、固定法兰盘和随动法兰盘,液压缸至少设置二个,均匀固定在固定法兰盘的中心孔外周,液压缸的液压缸柱塞通过柱塞锁定螺母与随动法兰盘连接,在随动法兰盘的上端面通过卡瓦固定座安装卡瓦,卡瓦固定座安装于随动法兰盘的中心孔外周,使卡瓦能够卡紧井下压裂管柱上端连接的短节。

所述井口加压装置的使用方法,是:

A、调整好井下压裂管柱上端连接的短节,使短节的接箍位于井口法兰的上方且短节的高度大于封隔器坐封需要的高度;

B、让井下压裂管柱上端连接的短节从固定法兰盘和随动法兰盘中穿过,将固定法兰盘与井口法兰通过螺栓连接;

C、操作液压泵控制油箱与液压缸下接头连接的控制阀,从液压缸下接头打压,使液压缸柱塞伸出的高度等于井下压裂管柱中连接的封隔器需要的坐封高度;

D、转动卡瓦调整丝杠、使前端的卡瓦卡紧井下压裂管柱上端连接的短节;

E、操作液压泵控制油箱与液压缸上接头连接的控制阀,从液压缸上接头打压,使液压缸柱塞向下回缩、带动井下压裂管柱向下加压,使连接于井下压裂管柱中的封隔器坐封。

本发明的显著使用效果是:本发明是使用液压缸对井下压裂管柱加压,使用时,调整好井下压裂管柱中的封隔器及其连接在井口的短节后,再把本装置穿过井口连接的短节,固定在井口法兰上,液压缸柱塞伸出、达到适合井下压裂管柱连接的封隔器的下压高度后,调整卡瓦调整丝杠,使卡瓦卡紧短节。通过液压缸上接头打压,使液压缸柱塞回收,卡瓦锁紧井下压裂管柱上端连接的短节并带动短节和井下压裂管柱下移,实现井口加压的目的。

本发明在进行油气井拖动压裂增产作业时,有效解决了在垂直井段浅而水平井段长的油气井作业时,由于垂直井段比较浅、而下部水平井段长以及井内管柱重量轻,使用TDY211封隔器坐封、上提一定高度变换导轨方向,再下放封隔器时,不能压缩胶筒坐封、无法实现油套环空封隔的问题。本装置设计合理、结构简单、工作可靠,有效提高了生产效率、降低了安全风险,具有显著的经济效益和社会效益,具有很好的使用效果和应用价值。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详述本发明,并非限制本发明的保护范围,凡使用本发明的设计思路得出的改进均属于本发明的保护范畴。

井下压裂管柱拖动加压方法,是将井下压裂管柱中连接的封隔器上提至所需的加压高度、在井下压裂管柱上端连接短节,调整井下压裂管柱、使井下压裂管柱上端所连接的短节的接箍位于井口以上合适的位置,在井口法兰盘上固定井口加压装置,通过井口加压装置的液压缸,实现对井下压裂管柱的井下拖动加压。

参见图1,在井下压裂管柱拖动加压方法中使用的井口加压装置包括液压缸3、固定法兰盘1和随动法兰盘6,液压缸3至少设置二个,均匀固定在固定法兰盘1的中心孔外周,液压缸3的液压缸柱塞5通过柱塞锁定螺母7与随动法兰盘6连接,在随动法兰盘6的上端面通过卡瓦固定座8安装卡瓦10,卡瓦固定座8安装于随动法兰盘6的中心孔外周,使卡瓦10能够卡紧井下压裂管柱上端连接的短节。

所述液压缸3包括缸体和液压缸柱塞5,缸体上端和下端分别与液压缸上接头4和液压缸下接头2连通,液压缸上接头4和液压缸下接头2均通过液压管线与液压泵控制油箱连接,液压缸柱塞5是圆柱体、上部直径小,缸体下部内圆设有隔台、液压缸柱塞5安装在隔台上方的缸体内腔中;液压缸柱塞5的上端设有螺纹段、该螺纹段穿过随动法兰盘6与柱塞锁定螺母7连接。

所述液压缸柱塞5上部小径圆柱体的高度大于井下压裂管柱中安装的封隔器胶筒坐封所需的高度。

所述液压缸上接头4与液压缸3的连通位置位于液压缸柱塞5上部柱塞本体与缸体之间的环空内,液压缸下接头2与液压缸3的连通位置位于液压缸柱塞5下方的隔台与缸体之间的空间内。从液压缸下接头2打入液体可使液压缸柱塞5上行,从液压缸上接头4打入液体可使液压缸柱塞5下行。

所述固定法兰盘1设有与井口法兰相对应的螺栓孔;随动法兰盘6设有柱塞锁定螺栓孔和卡瓦固定座安装孔,分别装入液压缸柱塞5和卡瓦固定座8。

所述卡瓦固定座8的下部是杆体、设有螺纹与卡瓦固定座锁紧螺母11连接,卡瓦固定座8的上部是由圆盘和立壁构成的座体,立壁的通孔中安装卡瓦调整丝杠9,卡瓦调整丝杠9的前端通过销轴安装卡瓦10、后端设有扳手方或手轮。通过扳手或手轮可使两侧的卡瓦10向随动法兰盘6的中心对合,紧紧卡住井下压裂管柱上端连接的短节。操作液压缸3可使液压缸柱塞5向上伸出或向下回缩,可以带动井下压裂管柱向上提或向下压,实现井下压裂管柱向下加压、使封隔器胶筒坐封的目的。

所述卡瓦10对合后形成的内径小于井下压裂管柱上端连接的短节的外径,液压缸柱塞5伸出的最大长度大于井下压裂管柱需要上提的高度。

所述井口加压装置的使用方法,是:

A、调整好井下压裂管柱上端连接的短节,使短节的接箍位于井口法兰的上方且短节的高度大于封隔器坐封需要的高度;

B、让井下压裂管柱上端连接的短节从固定法兰盘1和随动法兰盘6中穿过,将固定法兰盘1与井口法兰通过螺栓连接;

C、操作液压泵控制油箱与液压缸下接头2连接的控制阀,从液压缸下接头2打压,使液压缸柱塞5伸出的高度等于井下压裂管柱中连接的封隔器需要的坐封高度;

D、转动卡瓦调整丝杠9、使前端的卡瓦10卡紧井下压裂管柱上端连接的短节;

E、操作液压泵控制油箱与液压缸上接头4连接的控制阀,从液压缸上接头4打压,使液压缸柱塞5向下回缩、带动井下压裂管柱向下加压,使连接于井下压裂管柱中的封隔器坐封,实现井口加压的目的。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例,但本发明不仅限于这些实施例,本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改,且都在本发明的范围内,因此,保护范围不仅限于上文的说明。

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