双向堵塞器、生产管柱和排水采气系统的制作方法

本实用新型涉及石油配套设备技术领域，具体而言，涉及一种双向堵塞器、生产管柱和排水采气系统。

背景技术：

连续油管排水采气工艺因其不需要压井，对地层无损害被广泛应用于采气工艺技术领域。

在将连续油管作为生产管柱下入油井时，为了确保操作人员的人身安全，通常在连续油管的底部安装堵塞器，以将油井的气体层与井口隔断，避免因气体层压力过大喷出井口而对操作人员造成人身伤害，开始采气作业时，向连续油管内施加压力以打掉堵塞器，从而建立天然气的生产通道。

现有技术中，堵塞器的打掉压力不可控，同时堵塞器整体被打落至井底的堵塞器可能会对后期作业造成影响，致使排水采气作业无法正常进行，耗时耗力，降低了天然气的生产效率，延长了天然气的生产工时，不利于排水采气的经济性。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种双向堵塞器、生产管柱和排水采气系统，以解决现有技术中的堵塞器打掉压力不可控，同时堵塞器整体被打落至井底的堵塞器可能会对后期作业造成影响，致使排水采气作业无法正常进行，耗时耗力，降低了天然气的生产效率，延长了天然气的生产工时，不利于排水采气的经济性的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种安装在连续油管的端部的双向堵塞器，双向堵塞器包括管体组件和密封堵头，其中，管体组件具有管腔，且管体组件上还开设有与管腔连通的进气孔；密封堵头设置在管腔内，以将管腔沿远离连续油管的方向分为相间隔的第一子腔体和第二子腔体，其中，进气孔与第二子腔体连通；密封堵头具有与管体组件固定连接的封堵位置，以及能够在管腔内滑动的自由滑移状态，当第一子腔体内的压力达到第一预设压力值时，密封堵头由封堵位置切换至自由滑移状态，并向管腔的远离连续油管的一端滑移，以使油井和管体组件之间形成的环空、进气孔、管腔和连续油管连通。

进一步地，管体组件包括相连接的连接管和打孔管，其中，连接管的远离打孔管的一端形成用于与连续油管连接的装配端头，密封堵头与打孔管连接，进气孔开设在打孔管上。

进一步地，密封堵头通过绕管体组件的周向间隔设置的多个剪切剪钉与打孔管的内壁面连接。

进一步地，装配端头上开设有多个环形连接槽，多个环形连接槽沿管体组件的轴向间隔设置，且多个环形连接槽中的至少一部分内安装有密封圈。

进一步地，进气孔为多个，多个进气孔绕管体组件的轴向和/或周向相间隔地分布在打孔管上。

进一步地，连接管和打孔管通过锁紧螺钉可拆卸地连接，且在两者的连接端面之间设置有至少一个密封圈。

进一步地，双向堵塞器还包括呈筒状的验漏球座，验漏球座设置在第一子腔体内，以用于止挡通过连续油管下放至管腔内的封堵球，验漏球座具有与管体组件固定连接的固定位置，以及脱离管体组件束缚的脱离位置，当止挡在验漏球座上的封堵球处的压力达到第二预设压力值时，验漏球座由固定位置切换至脱离位置。

进一步地，验漏球座通过绕管体组件的周向间隔设置的多个剪切剪钉与管体组件的内壁面连接。

进一步地，验漏球座的外壁面与管体组件的内壁面之间设置有至少一个密封圈；密封堵头的外壁面与管体组件的内壁面之间设置有至少一个密封圈。

进一步地，双向堵塞器还包括导向端头，导向端头设置在管体组件的远离连续油管的一端。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种生产管柱，包括连续油管和安装在连续油管的端部的双向堵塞器，双向堵塞器为上述的双向堵塞器。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种排水采气系统，油井和生产管柱，生产管柱能够下放至油井内或由油井内取出，生产管柱为上述的生产管柱。

应用本实用新型的技术方案，通过将双向堵塞器安装在连续油管的端部能够实现连续油管以内部无压状态下放至油井内，此外，在双向堵塞器的管体组件的管腔内设置密封堵头，密封堵头将管腔分为相间隔的第一子腔体和第二子腔体，其中，进气孔与第二子腔体连通，这样，在操作人员将安装有双向堵塞器的连续油管下入油井过程中，油井内的气体通过进气孔进入第二子腔体内，同时密封堵头对第二子腔体内的气体进行封堵，避免气体自第二子腔体进入第一子腔体内并通过连续油管从井口喷出，确保井口处的操作人员的人身安全；当连续油管下入至油井的设定位置时，对连续油管进行加压，使得第一子腔体内的压力达到第一预设压力值，密封堵头在压力的作用下由封堵位置切换至自由滑移状态，并向管腔的远离连续油管的一端滑移，从而使得油井和管体组件之间形成的环空、进气孔、管腔和连续油管连通，进而建立气体生产通道。

本申请提供的双向堵塞器的在连续油管下放至油井内的过程中，通过密封堵头能够对连续油管进行有效封堵，且双向堵塞器的打掉压力可控，而且不会出现堵塞器整体掉落现象，提高了连续油管排水采气的可靠性，操作方便快捷，提高了气体的生产效率，缩短了气体生产的工时，提升了排水采气的经济性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的排水采气系统的组成结构示意图；

图2示出了图1中的a处的放大示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、连续油管；10、管体组件；11、管腔；12、进气孔；20、密封堵头；111、第一子腔体；112、第二子腔体；101、环空；13、连接管；14、打孔管；131、装配端头；30、剪切剪钉；132、环形连接槽；40、密封圈；50、锁紧螺钉；60、验漏球座；70、封堵球；80、导向端头；200、双向堵塞器；1、油井。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的堵塞器打掉压力不可控，同时堵塞器整体被打落至井底的堵塞器可能会对后期作业造成影响，致使排水采气作业无法正常进行，耗时耗力，降低了天然气的生产效率，延长了天然气的生产工时，不利于排水采气的经济性的问题，本实用新型提供了一种双向堵塞器、生产管柱和排水采气系统，如图1和图2所示，排水采气系统包括油井1和生产管柱，生产管柱能够下放至油井1内或由油井1内取出，生产管柱为上述和下述的生产管柱；生产管柱包括连续油管100和安装在连续油管100的端部的双向堵塞器200，双向堵塞器200为上述和下述的双向堵塞器。

如图1和图2所示，双向堵塞器200安装在连续油管100的端部，双向堵塞器200包括管体组件10和密封堵头20，其中，管体组件10具有管腔11，且管体组件10上还开设有与管腔11连通的进气孔12；密封堵头20设置在管腔11内，以将管腔11沿远离连续油管100的方向分为相间隔的第一子腔体111和第二子腔体112，其中，进气孔12与第二子腔体112连通；密封堵头20具有与管体组件10固定连接的封堵位置，以及能够在管腔11内滑动的自由滑移状态，当第一子腔体111内的压力达到第一预设压力值时，密封堵头20由封堵位置切换至自由滑移状态，并向管腔11的远离连续油管100的一端滑移，以使油井1和管体组件10之间形成的环空101、进气孔12、管腔11和连续油管100连通。

通过将双向堵塞器200安装在连续油管100的端部能够实现连续油管100以内部无压状态下放至油井1内，此外，在双向堵塞器200的管体组件10的管腔11内设置密封堵头20，密封堵头20将管腔11分为相间隔的第一子腔体111和第二子腔体112，其中，进气孔12与第二子腔体112连通，这样，在操作人员将安装有双向堵塞器200的连续油管100下入油井1过程中，油井1内的气体通过进气孔12进入第二子腔体112内，同时密封堵头20对第二子腔体112内的气体进行封堵，避免气体自第二子腔体112进入第一子腔体111内并通过连续油管100从井口喷出，确保井口处的操作人员的人身安全；当连续油管100下入至油井1的设定位置时，对连续油管100进行加压，使得第一子腔体111内的压力达到第一预设压力值，密封堵头20在压力的作用下由封堵位置切换至自由滑移状态，并向管腔11的远离连续油管100的一端滑移，从而使得油井1和管体组件10之间形成的环空101、进气孔12、管腔11和连续油管100连通，进而建立气体生产通道。

本申请提供的双向堵塞器200的在连续油管100下放至油井1内的过程中，通过密封堵头20能够对连续油管100进行有效封堵，且双向堵塞器200的打掉压力可控，而且不会出现堵塞器整体掉落现象，提高了连续油管100排水采气的可靠性，操作方便快捷，提高了气体的生产效率，缩短了气体生产的工时，提升了排水采气的经济性。

如图1所示，管体组件10包括相连接的连接管13和打孔管14，其中，连接管13的远离打孔管14的一端形成用于与连续油管100连接的装配端头131，密封堵头20与打孔管14连接，进气孔12开设在打孔管14上。这样，便于管体组件10通过装配端头131与连续油管100连接，提高了管体组件10与连续油管100的连接可靠性；密封堵头20与打孔管14连接，且密封堵头20位于打孔管14上的进气孔12的上方，确保密封堵头20能够对第二子腔体112内的气体进行有效封堵，避免第二子腔体112内的气体进入第一子腔体111内。

可选地，进气孔12为多个，多个进气孔12绕管体组件10的轴向和/或周向相间隔地分布在打孔管14上。这样，在打孔管14上绕管体组件10的轴向和/或周向相间隔地开设多个进气孔12，确保打孔管14外周的气体能够从多个进气孔12同时进入第二子腔体112内，提高了连续油管100的采气效率。

如图1和图2所示，密封堵头20通过绕管体组件10的周向间隔设置的多个剪切剪钉30与打孔管14的内壁面连接。这样，密封堵头20能够通过多个剪切剪钉30与打孔管14稳定连接确保在将连续油管100下放至油井1内的过程中，密封堵头20始终处于封堵位置而对第二子腔体112内的气体进行有效封堵；具体而言，密封堵头20通过采用多个剪切剪钉30与打孔管14的内壁面连接，当连续油管100下放至油井1内的设定位置开始采气作业时，先向连续油管100内施加压力，直至施加的压力达到第一预设压力值时，密封堵头20在外力作用下将剪切剪钉30剪断，使得密封堵头20由封堵位置切换至自由滑移状态，提升了双向堵塞器200的操控性。

如图1所示，装配端头131上开设有多个环形连接槽132，多个环形连接槽132沿管体组件10的轴向间隔设置，且多个环形连接槽132中的至少一部分内安装有密封圈40。这样，多个环形连接槽132有利于增大双向堵塞器200与连续油管100连接面处的连接摩擦阻力，提高了管体组件10与连续油管100的连接可靠性，在向连续油管100内施加压力时，避免双向堵塞器200从连续油管100上滑落；通过在多个环形连接槽132中的至少一部分内安装密封圈40，确保了双向堵塞器200与连续油管100的密封可靠性，避免排水采气作业过程中气体从双向堵塞器200与连续油管100的连接处泄漏，造成气体的浪费。

如图1所示，连接管13和打孔管14通过锁紧螺钉50可拆卸地连接，且在两者的连接端面之间设置有至少一个密封圈40。这样，便于连接管13和打孔管14的安装或拆卸，简化了更换打孔管14的过程；此外，通过在连接管13与打孔管14的连接端面之间设置有至少一个密封圈40，在向连续油管100内施加压力时，确保连续油管100和第一子腔体111内处于密闭状态，避免在连接管13与打孔管14的连接处出现泄压现象。

如图1和图2所示，双向堵塞器200还包括呈筒状的验漏球座60，验漏球座60设置在第一子腔体111内，以用于止挡通过连续油管100下放至管腔11内的封堵球70，验漏球座60具有与管体组件10固定连接的固定位置，以及脱离管体组件10束缚的脱离位置，当止挡在验漏球座60上的封堵球70处的压力达到第二预设压力值时，验漏球座60由固定位置切换至脱离位置。这样，在将连续油管100从油井1内取出前，操作人员在井口处向连续油管100内下放封堵球70，封堵球70沿着连续油管100的管路进入双向堵塞器200的第一子腔体111内，验漏球座60对封堵球70起止挡作用。

需要说明的是，当在连续油管100的管口处施加检测压力值，而且封堵球70处的压力值等于该检测压力值时，表明压力能够顺利传递，连续油管100无泄漏，继续在连续油管100管口处施加压力，当施加的压力到达第二预设压力值时，验漏球座60在外力的作用下将剪切剪钉30剪断，使得验漏球座60由与管体组件10固定连接的固定位置切换至脱离管体组件10束缚的脱离位置，从而将连续油管100内施加的压力释放，确保井口操作人员的人身安全。

需要说明的是，在本申请中，验漏球座60通过绕管体组件10的周向间隔设置的多个剪切剪钉30与管体组件10的内壁面连接。这样，提高了验漏球座60与管体组件10的连接稳定性，确保双向堵塞器200在正常作业时，验漏球座60不会脱落，从而提高了双向堵塞器200的工作稳定性。

可选地，验漏球座60的外壁面与管体组件10的内壁面之间设置有至少一个密封圈40；密封堵头20的外壁面与管体组件10的内壁面之间设置有至少一个密封圈40。这样，提高了验漏球座60和密封堵头20与管体组件10的密闭性。

如图1所示，双向堵塞器200还包括导向端头80，导向端头80设置在管体组件10的远离连续油管100的一端。这样，在连续油管100下放至油井1中时，导向端头80的设置便于对连续油管100起导向作用，提高了连续油管100采气的效率。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。