一种用于冲砂工艺中的双层管单元的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种提供冲砂液和混砂液通道的装置，公开了一种用于冲砂工艺中的双层管单元，由内管部分和外管部分组成，外管部分包括双管接箍和外连接管，内管部分包括内管短接、内连接管和扶正片；双管接箍连接外连接管和内管短接，内管短接连接内连接管，扶正片焊接于内连接管下端外侧。本发明采用多个双层管单元连接以形成双层管管柱，在现场连接时只需要将上一个双层管单元中外连接管下端的外螺纹与下一个双层管单元中双管接箍上端的内螺纹连接即可，能够在简单快速实现连接、节省现场作业时间的条件下提供双层管通道，解决了常规双层管两趟管柱下入作业时间较长的问题。
【专利说明】
一种用于冲砂工艺中的双层管单元
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于冲砂工艺中的辅助装置，具体的说，是涉及一种在冲砂工艺中用于提供冲砂液和混砂液通道的双层管单元，能快速实现连接、节省现场作业时间。
【背景技术】
[0002]对于疏松易出砂的油气田，出砂后通常会进行冲砂作业。正循环冲砂效率高，但对于海上油田常用9-5/8〃套管，由于环空通道较大，直接正冲砂效果较差。当冲砂管柱附带刮管功能时，为了避免刮管管柱砂卡，现场冲砂时一般都是采用反循环。由于环空液流对沉砂的冲击力比较小，反循环冲砂的效率比较低，有些情况下根本无法完成冲砂。油田多采用双管结构配套封隔器进行反循环冲砂，或者双管结构配套射流栗形成负压冲砂工艺管柱，或者通过连续油管形成双层管工艺结构，从而满足各类冲砂工艺要求。
[0003]但是，不论采用连续油管还是双管结构的冲砂工艺，其双层管结构的形成都是通过两趟管柱作业形成，现场连接时花费时间较长，连续油管设备占地面积较大，在海上油田有限的平台空间，使用受到限制。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的是冲砂工艺中采用双层管结构时需要下入两趟管柱花费时间较长的技术问题，提供一种用于冲砂工艺中的双层管单元，采用简单的连接即可形成双层管管柱，能够大大缩短油套管连接花费的时间，并为冲砂作业提供循环通道。
[0005 ]为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现:
[0006]—种用于冲砂工艺中的双层管单元，由内管部分和外管部分组成；
[0007]所述外管部分包括双管接箍和外连接管；
[0008]所述双管接箍设有上、中、下三个内螺纹区段，其上端的内螺纹区段用于与上一个双层管单元的外连接管下端相连接，下端的内螺纹区段与本双层管单元的外连接管上端相连接，中间的内螺纹区段与内管部分的内管短接上端连接;所述双管接箍上端的内螺纹区段和中间的内螺纹区段之间设置有限位台阶，以对所述内管部分的内管短接顶端进行限位；
[0009]所述外连接管的内回转面为光滑表面，其两端均设有外螺纹，上端的外螺纹用于与本双层管单元的双管接箍下端的内螺纹区段连接，下端的外螺纹用于与下一个双层管单元的双管接箍上端的内螺纹区段相连接；
[0010]所述内管部分包括内管短接、内连接管和扶正片；
[0011]所述内管短接上部外侧设置有轴肩，该轴肩对称地开设有两个沿轴向方向贯通的月牙形通孔，该月牙形通孔内部为光滑表面;所述内管短接的轴肩上端还设置有外螺纹，用于与所述双管接箍中间的内螺纹区段连接，该外螺纹下方的外回转面为光滑表面，其穿套在所述外连接管上端的内腔中；所述内管短接上部的内腔为密封光滑表面并设置多个密封圈槽以安装密封圈;所述内管短接下端设置有内螺纹，用于连接所述内连接管；
[0012]所述内连接管上端设有外螺纹，通过该外螺纹与本双层管单元的所述内管短接下端内螺纹相连接并焊接;所述内连接管下端伸出于所述外连接管，且其外回转面为密封光滑表面，以便与下一个双层管单元的内管短接上部内腔表面形成密封；
[0013]所述扶正片均匀分布在所述内连接管下部和所述外连接管下部之间，所述扶正片与所述内连接管焊接后的最大外径略小于所述外连接管的内径。
[0014]其中，所述外连接管的内回转面、所述内管短接下部的外回转面、所述内连接管下部的外回转面均设置为光滑表面。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016](一)本发明为一个独立的双层管单元，在冲砂工艺中会使用多个双层管单元，每两个双层管单元在现场连接时，只需要将上一个双层管单元中外连接管下端的外螺纹与下一个双层管单元中双管接箍上端的内螺纹连接即可，能够在快速实现连接、节省现场作业时间的条件下提供双层管通道，解决了常规双层管两趟管柱下入作业时间较长的问题。
[0017](二)本发明采用月牙形通孔的结构设计，其所提供环空通道的流通面积大于采用油套管组合形成的环空流通面积，可增加单位时间液体流量。
[0018](三)本发明不但可应用在冲砂工艺中，还可以应用于水聚分注、同井注采等工艺中。
【附图说明】
[0019]图1是本发明所提供的双层管单元的结构示意图；
[0020]图2是双管接箍的结构示意图；
[0021 ]图3是外连接管的结构示意图；
[0022]图4是内管短接的结构示意图；
[0023]图5是内管短接的截面图；
[0024]图6是内连接管的结构示意图；
[0025]图7是扶正片的结构示意图；
[0026]图8是两个双层管单元相连接的结构示意图。
[0027]图中:1_双管接箍；101-限位台阶；2-外连接管；3-内管短接;301-月牙形通孔;4-内连接管;5-扶正片。
【具体实施方式】
[0028]为能进一步了解本发明的内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0029]如图1所示，本实施例公开了一种双层管单元，可用于冲砂工艺中快速连接而形成双层管柱，从而大大缩短现场连接管柱的作业时间，该双层管单元主要由内管部分和外管部分组成。
[0030]外管部分的主要作用是串接各个独立的双层管单元，使各双层管单元组成双层管柱以满足工艺要求。外管部分包括双管接箍I和外连接管2。如图2所示，双管接箍I设有上、中、下三个内螺纹区段，其中上、下两端的内螺纹区段均采用API油套管螺纹，上端的内螺纹区段用于与上一个双层管单元的外连接管2下端相连接，下端的内螺纹区段与本双层管单元的外连接管2上端相连接。双管接箍I中间的内螺纹区段为梯形螺纹，用于连接内管部分的内管短接3，采用梯形螺纹的目的是连接较为方便;该梯形螺纹右端从螺纹根部平滑过渡至双管接箍I右端的内螺纹区段顶部。双管接箍I上端的内螺纹区段和中间的内螺纹区段之间设置有限位台阶101，其用于对内管部分的内管短接3顶端进行限位。如图3所示，外连接管2选用API油套管，其内回转面为光滑表面，两端均设有外螺纹。外连接管2上端的外螺纹用于与本双层管单元的双管接箍I下端的内螺纹区段连接，下端的外螺纹用于与下一个双层管单元的双管接箍I上端的内螺纹区段相连接。
[0031]内管部分的作用是通过快速对接的方式实现各个双层管单元内管部分之间的密封，同时通过与外管部分的双管接箍I相连接，形成环行流通通道。内管部分主要包括内管短接3、内连接管4和扶正片5。如图4和图5所示，内管短接3上部外侧设置有轴肩，该轴肩径向对称地开设有两个月牙形通孔301，该月牙形通孔301沿轴向方向贯通且其内部为光滑表面，以保证混砂液从中顺利通过。内管短接3的轴肩上端还设置有外螺纹，用于与双管接箍I中间的内螺纹区段连接;该外螺纹下方的外回转面为光滑表面，其穿套在外连接管2上端的内腔中，对内管短接3起扶正作用。内管短接3上部的内腔为密封光滑表面并设置4个密封圈槽，用于安装密封圈以对其与上一个双层管单元的内连接管4下端之间进行密封。内管短接3下端设置有内螺纹，用于连接本双层管单元的内连接管4。如图6所示，内连接管4上端设有外螺纹，通过该外螺纹与本双层管单元的内管短接3下端内螺纹相连接，拧紧后再焊接进行加固和密封。内连接管4下端伸出于本双层管单元的外连接管2，且其外回转面为密封光滑表面，以便与下一个双层管单元的内管短接3上部内腔表面形成密封。如图7所示，扶正片5的截面为等腰梯形，四个扶正片5在内连接管4下部和外连接管2下部之间径向均匀分布，扶正片5与内连接管4接触后对其两长边进行对称焊接，扶正片5焊接后的最大外径略小于外连接管2内径(一般小于2-3mm)，以使扶正片5能够顺利进入外连接管2的内腔中。
[0032]本发明的双层管单元，其外连接管2和内连接管4都采用API油套管，内连接管4以油套管为原材料进行二次加工可得。外连接管2的内回转面、内管短接3下部的外回转面、内连接管4下部的外回转面均设置为光滑表面，以形成能够使流体顺利通过的过流通道。
[0033]如图8所示，两个双层管单元连接，两个双层管单元的内管部分之间除了摩擦力以外不存在其它相互作用力，大大减轻内管部分的工作负荷，有利于延长管柱寿命。
[0034]本发明的双层管单元，其参与的工作过程如下:
[0035](— )下井过程:
[0036]管柱下入过程中，在下入第一根双层管单元时，其下端通过连接特制的转换接头后即可与冲砂管柱的其它工具相连接，在连接第二根双层管单元时，先将第一根双层管单元通过钻台上的卡瓦咬住，再通过液压钳上紧第二根双层管单元与第一根双层管单元。在第二根双层管单元插入第一根双层管单元内腔时，第二根双层管的内连接管4下端外部的密封光滑表面首先插入到第一根双层管单元的内管短接3内腔密封面中，其次第二根双层管单元外连接管2下端的螺纹才接触到第一根双层管单元双管接箍I的上端内螺纹，这样可以保证两个双层管单元之间的有效密封。
[0037](二)冲砂过程:
[0038]在冲砂过程中，可以采用正循环冲砂和反循环冲砂。以反循环冲砂为例，冲砂液通过分流工具进入双层管单元的环空，直至井底完成冲砂动作后再由双层管单元的内连接管内腔返出。正循环冲砂时液流方向与反循环冲砂时相反。
[0039]尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于冲砂工艺中的双层管单元，其特征在于，由内管部分和外管部分组成； 所述外管部分包括双管接箍和外连接管； 所述双管接箍设有上、中、下三个内螺纹区段，其上端的内螺纹区段用于与上一个双层管单元的外连接管下端相连接，下端的内螺纹区段与本双层管单元的外连接管上端相连接，中间的内螺纹区段与内管部分的内管短接上端连接;所述双管接箍上端的内螺纹区段和中间的内螺纹区段之间设置有限位台阶，以对所述内管部分的内管短接顶端进行限位；所述外连接管的内回转面为光滑表面，其两端均设有外螺纹，上端的外螺纹用于与本双层管单元的双管接箍下端的内螺纹区段连接，下端的外螺纹用于与下一个双层管单元的双管接箍上端的内螺纹区段相连接； 所述内管部分包括内管短接、内连接管和扶正片； 所述内管短接上部外侧设置有轴肩，该轴肩对称地开设有两个沿轴向方向贯通的月牙形通孔，该月牙形通孔内部为光滑表面;所述内管短接的轴肩上端还设置有外螺纹，用于与所述双管接箍中间的内螺纹区段连接，该外螺纹下方的外回转面为光滑表面，其穿套在所述外连接管上端的内腔中；所述内管短接上部的内腔为密封光滑表面并设置多个密封圈槽以安装密封圈;所述内管短接下端设置有内螺纹，用于连接所述内连接管； 所述内连接管上端设有外螺纹，通过该外螺纹与本双层管单元的所述内管短接下端内螺纹相连接并焊接;所述内连接管下端伸出于所述外连接管，且其外回转面为密封光滑表面，以便与下一个双层管单元的内管短接上部内腔表面形成密封； 所述扶正片均匀分布在所述内连接管下部和所述外连接管下部之间，所述扶正片与所述内连接管焊接后的最大外径略小于所述外连接管的内径。2.根据权利要求1所述的一种用于冲砂工艺中的双层管单元，其特征在于，所述外连接管的内回转面、所述内管短接下部的外回转面、所述内连接管下部的外回转面均设置为光滑表面。
【文档编号】E21B21/12GK105909196SQ201610258533
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】罗建伟, 邢洪宪, 李清涛, 刘传刚, 刘鹏
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油能源发展股份有限公司