专利名称：分层堵水工具的制作方法
技术领域：
分层堵水工具属石油工业系统采油技术设备的一套机械装置。
目前在各油田使用的堵水工具，有用分层化学堵水的，但它需要与其它工具配套使用才能座封，施工复杂，若使用颗粒堵剂，达不到使用要求，造成卡管柱等事故。就是自封式封隔器，也不适用于颗粒堵剂堵水的井。
本实用新型的目的是设计一种分层堵水工具，适用于采用颗粒性堵剂堵水的井，分层堵水，具有自封能力，不需要节流装置，流道畅通，可顺利反洗井，避免卡管柱、封隔可靠。
分层堵水工具是这样实现的，它主要由上部密封件，下部密封件和联通装置及泄液装置几大部分组成。上部密封件由上压帽、上内管、上皮碗和上定位套构成；下部密封件由下定位套、下内管、下皮碗和下压帽及尾部接头组成；上部密封件和下部密封件之间的距离由油管的长度决定，根据堵层厚度进行现场调配。联通装置由联通接头、密封圈和密封套组成。下井时起联通作用，使上部密件，上下压力平衡，保护上部密封的密封件，使密封件上皮碗不变形。泄液装置由筛管、钢球、销钉、密封筒、密封圈和泄流接头组成，在起堵水管时打开泄液通道使下部密封的上部液体泄流到下部，平衡压力，保证顺利起出，不损坏密封件；在下井时下皮碗下压大于上压，皮碗自动收缩，不会损坏。
分层堵水工具的最大优点是不仅适用于一般分层堵水，而且适用于颗粒堵剂的分层堵水，根据需要随意组合，可以满足封上堵下，封两头堵中间或者封下堵上等几种不同堵层的要求。而且还能顺利反洗井，因而流道畅通，颗粒不会沉降，不会卡油管，堵水工艺安全可靠。
以下结合附图进一说明，
图1是封两头堵中间的分层堵水工具结构示意图，图2是封上堵下的分层堵水工具结构示意图，用此工具不需下部密封及泄液装置；图3是封下堵上的分层堵水工具结构示意图，用此工具不需上部密封及联通装置。如
图1所示，该工具的上端由联通接头(1)、密封圈(2)和密封套(3)组成，并有1个以上密封圈(2)密封，联通装置的下端连接着上部密封件和油管(10)及接箍(9)，上部密封件的上端由上压帽(4)、上内管(5)和上皮碗(6)组成，下端由上定位套(7)和接头(8)组成。由联通装置和上部密封件组成的就是图2的封上堵下的分层堵水工具的结构。该套工具的下半部由泄液装置和下部密封件组成，泄液装置由筛管(11)、钢球(12)、销钉(13)、密封筒(14)、密封圈(15)及泄液接头(16)组合；下部密封件由下定位套(17)、下内管(18)、下皮碗(19)和下压帽(20)及尾部接头(21)组成。其中密封件上皮碗(6)和下皮碗(19)为“V”型结构，大端外径大于套管内径，端部有圆侧角，图3是封下堵上的分层堵水工具，结构是这样它由泄液装置和下部密封件组成，泄液装置的上部由筛管(11)、钢球(12)和销钉(13)组合，下部有密封筒(14)和密封圈(15)与泄流接头(16)组合；下部密封件有下定位套(17)、下内管(18)与下皮碗(19)、下压帽(20)和尾部接头(21)组成。
当实施使用时，如下井时密封套(3)、钢球(12)暂放在地面不下井，当下到予定位置时，上下部密封处于两个夹层间，其间是需要堵的地层，然后投入密封套(3)封住联通接头(1)上的联通孔，堵剂经油管进入分层堵水工具，经筛管(11)筛缝进入地层。在打入堵剂过程中，因故停堵，或堵完后需反洗井时，洗井水可压缩上皮碗(6)，使洗井水经筛管(11)的筛缝进入油管返至地面。当因故停堵时，由于没有运动件，因此堵水工具不会失灵，可继续进行堵水工作。当堵水结束后需起出堵水管柱时，投入钢球(12)，然后打压，压差产生的力剪断销钉(13)、密封筒(14)下行，密封筒(14)与泄流接头(16)各孔对齐，使下部密封上下压力平衡，下皮碗(19)不受外力，起出时不会受损。上皮碗因上压大于下压，密封件可收缩使上部水流到下部，因此起管柱时，上皮碗不会损坏。本套工具能满足上、中、下三个不同位置的堵层要求。
再如
图1是封两头堵中间层的分层堵水工具。下井时密封套(3)、钢球(12)不下入，使工具里外联通，平衡压力，保证上皮碗(6)不受损坏。上皮碗(6)开口端向下。开口端外径大于套管内径，下井时开口端压力高，皮碗会胀开贴住套管，下油管时使皮碗损坏，有了连通接头(1)、密封圈(2)、密封套(3)组成的联通装置后，上皮碗(6)的上下压力平衡，皮碗不会胀开，下井时不会损坏。由于下皮碗(19)开口向上，下井时下压大于上压，开口端会自动收缩，不会受损，故下皮碗(19)下井时不需平衡压力。油管(10)的长度根据堵层及上、下的夹层厚度决定，在现场调配，此套工具随油管下到预定位置时，上、下部密封装置将不需堵水的两端层位分隔。在堵水前将密封套(3)投入，使其封住连通接头(1)的联通孔。由于注入堵剂时，堵层压力高于非堵层压力。上皮碗(6)及下皮碗(19)有自封能力，因此注入堵剂时，上皮碗(6)、下皮碗(19)会胀开贴住套管，可靠地密封，达到封两头堵中间的目的。堵剂从地面打入，经筛管(11)的筛缝进入堵层。当堵水结束时，需将工具的泄液装置打开，使下皮碗(19)的上下压力平衡。因起油管时，如不平衡压力，下皮碗(19)的上压高于下压，下皮碗(19)开口向上，皮碗就会胀开贴住套管，起油管时就会损坏下皮碗(19)。打开泄液装置的方法是投入钢球(12)，钢球(12)落于密封筒(14)上，后地面打压，在密封筒(14)上下形成压差，产生向下的力，剪断钢钉(13)，密封筒(14)下行，密封筒(14)、泄流接头(16)的孔对齐、联通，筛缝外的液体经筛缝流入下内管(18)，尾部接头(21)内部，从而下皮碗(19)的下部，使其压力平衡。密封筒(14)下行后，使密封筒(14)以上的液体也能流到下部，起油管时，不会将液体提到地面来，作业无污染。起油管时上皮碗(6)上压大于下压，开口端会自动收缩，不会损坏，故上皮碗(6)起油管时不需平衡压力。
图2是封上堵下的分层堵水工具，是
图1的工具取其上部而成。下井时，密封套(3)不下入，使其里外联通，平衡压力，保证上皮碗(6)不受损坏。由于注入堵剂时，堵层压力高于非堵层压力，上皮碗(6)有自封能力，因此注入堵剂时，上皮碗(6)会胀开贴住套管，可靠地密封，达到封上堵下的分层堵水的目的。
图3是封下堵上的分层堵水工具，是
图1的工具取其下部而成。下井时，钢球(12)不下入，使其形成注入通道。由于下皮碗(19)开口向上，下井时下压大于上压，开口端会自动收缩，不会受损，故下皮碗(19)下井时不需平衡压力。此套工具随油管下到堵层以下，在它的上部是需要注入堵剂的层位，在它的下部是需要封隔的层位。下皮碗(19)将堵层和非堵层分隔。由于堵层压力高于非堵层压力，下皮碗(19)有自封能力，因此注入堵剂时，下皮碗(19)会胀开贴住套管，可靠地密封，达到封下堵上的目的。
权利要求1.分层堵水工具，由上部密封件、下部密封件和联通装置及泄液装置组成，其特征是上部密封件由上压帽、上内管、上皮碗和上定位套构成，下部密封件由下定位套、下内管、下皮碗和下压帽及尾部接头组成，联通装置由联通接头、密封圈和密封套组成，泄液装置由筛管、钢球、销钉、密封筒、密封圈和泄流接头组成。
2.按权利要求1所述的分层堵水工具，其特征是由联通装置和上部密封件组成为封上堵下的分层堵水工具的结构，上端由联通接头(1)和密封套(3)组成，并有1个以上密封圈(2)密封，联通装置的下端连接着上部密封件和油管(10)及接箍(9)，上部密封件的上端由上压帽(4)、上内管(5)和上皮碗(6)组成，下端由上定位套(7)和接头(8)组成。
3.按权利要求1所述分层堵水工具，其特征是泄液装置和下部密封件组成为封下堵上的分层堵水工具的结构，泄液装置的上部由筛管(11)、钢球(12)和销钉(13)组成，下部有密封筒(14)和密封圈(15)与泄流接头组成，下部密封件由下定位套(17)、下内管(18)与下皮碗(19)、下压帽(20)和尾部接头(21)组成。
4.按权利要求1所述分层堵水工具，其特征是密封件上皮碗(6)和下皮碗(19)为“V”型结构，大端外径大于套管内径，端部有圆侧角。
专利摘要分层堵水工具是属石油工业系统采油技术设备的一套机械装置,其主要特征是由上部密封件、下部密封件和联通装置及泄流装置组成。它的用途和优点是不仅适用于一般分层堵水,而且适用于颗粒堵剂的分层堵水,根据需要可随意组合,可以满足封上堵下,封两头堵中间或封下堵上等几种不同堵层的要求,适应广,而且还能顺利反洗井,不会卡油管,堵水工艺安全可靠。
文档编号E21B33/12GK2290691SQ9723344
公开日1998年9月9日 申请日期1997年6月12日 优先权日1997年6月12日
发明者孔凡群, 郝兴, 梁开芳, 程斌, 易庆明 申请人:胜利石油管理局胜利采油厂