用于起下空心短节的井口限位器的制作方法

本发明涉及油气开发领域，特别涉及一种用于起下空心短节的井口限位器。

背景技术：

一般转捞油井多为长停井，对长停井进行捞油生产时可能会存在如下情况：长停井中井筒内液面恢复状况不够明确；部分长停井内部可能存在压力，当捞油开始阶段井内原油容易因压力而喷出而对地面造成污染；由于长停井周围的邻井注水、注汽的影响，长停井井筒内流体情况变化较大；长停井内原油物性不稳定，在开发过程中，其油品物性可能不断变差，粘度增高，附着于井壁上，并在井筒内形成死油帽。

针对以上情况，对这类井转捞油生产前需要实施蒸汽降粘、蒸汽替油等技术措施。在实施上述技术的作业过程中，随着向井筒内注入蒸汽，井底温度、压力不断升高，如此高压可能引起空心杆柱上窜、飞出，导致油气泄漏等情况的发生，严重时可能造成作业人员受伤、环境污染、设备损坏等安全环保事故。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种用于起下空心短节的井口限位器，其能够有效保障空心杆柱的稳固，防止在向井内注蒸汽时空心杆柱在井内压力的作用下上窜，保证起下空心短节时操作人员的安全。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种用于起下空心短节的井口限位器，所述用于起下空心短节的井口限位器包括：

接头，所述接头沿竖直方向具有贯穿通道，所述贯穿通道用于插入空心杆柱，所述接头的内壁上具有第一台阶和第二台阶，所述接头下端的内壁上设置有内螺纹，所述接头的侧壁上至少开设有第一螺纹孔和第二螺纹孔；

设置在所述贯穿通道内第一卡牙和第二卡牙，所述第一卡牙和所述第二卡牙位于所述第一台阶和所述第二台阶之间；

穿设在所述第一螺纹孔中第一丝杠和穿设在所述第二螺纹孔中的第二丝杠，第一丝杠的一端与抵住所述第一卡牙的外侧，所述第二丝杠的一端抵住所述第二卡牙的外侧，所述第一丝杠能在所述第一螺纹孔中转动以推动所述第一卡牙产生移动，所述第二丝杠能在所述第二螺纹孔中转动以推动所述第二卡牙产生移动。

在一种优选的实施方式中，所述第一丝杠上具有第一卡接部，所述第二丝杠上具有第二卡接部。

在一种优选的实施方式中，所述第一卡牙和所述第二卡牙的上端能与所述第一台阶相抵。

在一种优选的实施方式中，所述第一卡牙和所述第二卡牙相对设置，所述第一卡牙和所述第二卡牙之间具有间隙以使所述空心杆柱穿过。

在一种优选的实施方式中，所述第一卡牙的第一卡合部朝向所述接头的轴线，所述第二卡牙的第二卡合部朝向所述接头的轴线。

在一种优选的实施方式中，所述接头的侧壁上连接有手柄。

在一种优选的实施方式中，所述贯穿通道内设置有挡环，所述挡环与所述第二台阶相抵，所述第一卡牙和所述第二卡牙能与所述挡环相抵。

在一种优选的实施方式中，当所述接头与井口密封器相连接时，所述挡环与所述井口密封器之间设置有密封件。

在一种优选的实施方式中，所述第一卡牙的上端面具有以使所述空心杆柱进入所述贯穿通道的第一导向部，所述第二卡牙的上端面具有以使所述空心杆柱进入所述贯穿通道的第二导向部。

在一种优选的实施方式中，所述接头下端内壁上的内螺纹用于与井口密封器相连接。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

本申请中的用于起下空心短节的井口限位器特别针对于常规长停井、带压长停井、高粘度高凝固点的稠油井，在向井内注蒸汽建立捞油通道的施工过程中，当井内压力异常时，该井口限位器利用丝杠和卡牙在注汽过程中对空心杆柱起到有效的限位作用，防止空心杆柱上窜，避免空心杆柱飞出和油气泄漏等安全事故发生。自2014年4月至2016年12月，该用于起下空心短节的井口限位器现场累计实施42井次，增油6804.24吨，创效1201.35万元。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中用于起下空心短节的井口限位器的剖视图。

图2为本发明实施例中用于起下空心短节的井口限位器连接在井口密封器上的结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、接头；11、贯穿通道；12、第一台阶；13、第二台阶；14、内螺纹；15、第一螺纹孔；16、第二螺纹孔；2、第一卡牙；21、第一卡合部；3、第二卡牙；31、第二卡合部；4、第一丝杠；41、第一卡接部；5、第二丝杠；51、第二卡接部；6、手柄；7、挡环；8、密封件；9、井口密封器。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了有效保障空心杆柱的稳固，防止在向井内注蒸汽时空心杆柱在井内压力的作用下上窜，保证起下空心短节时操作人员的安全，在本申请中提出了一种用于起下空心短节的井口限位器，图1为本发明实施例中用于起下空心短节的井口限位器的剖视图，图2为本发明实施例中用于起下空心短节的井口限位器连接在井口密封器9上的结构示意图，如图1和图2所示，用于起下空心短节的井口限位器包括：接头1，接头1沿竖直方向具有贯穿通道11，贯穿通道11用于插入空心杆柱，接头1的内壁上具有第一台阶12和第二台阶13，接头1下端的内壁上设置有内螺纹14，接头1的侧壁上至少开设有第一螺纹孔15和第二螺纹孔16；设置在贯穿通道11内第一卡牙2和第二卡牙3，第一卡牙2和第二卡牙3位于第一台阶12和第二台阶13之间；穿设在第一螺纹孔15中第一丝杠4和穿设在第二螺纹孔16中的第二丝杠5，第一丝杠4的一端与抵住第一卡牙2的外侧，第二丝杠5的一端抵住第二卡牙3的外侧，第一丝杠4能在第一螺纹孔15中转动以推动第一卡牙2产生移动，第二丝杠5能在第二螺纹孔16中转动以推动第二卡牙3产生移动。

本申请中的用于起下空心短节的井口限位器其通过接头1下端的内壁上的内螺纹14与井口密封器9上端的外螺纹相连接，从而安装在井口密封器9上。多个空心短节之间依靠丝扣连接，最终形成长达百米或千米的空心杆柱，该空心杆柱为向长停井中注入蒸汽的通道。在空心杆柱的下部安装有防止注入蒸汽回流的单流阀，一旦井内压力较大，单流阀能阻止井内蒸汽从空心杆柱内部向上回流。空心杆柱插入接头1中的贯穿通道11中，依靠空心杆柱向长停井中注入蒸汽。当井内压力出现异常时，即压力突然上升，由于单流阀的存在，井内蒸汽无法从空心杆柱内部向上回流，但是蒸汽形成的压力会对单流阀形成一个向上的推力，该推力会导致空心杆柱上窜。此时，需要通过定制的手轮或扳手等部件转动第一丝杠4和第二丝杠5，第一丝杠4和第二丝杠5沿着水平方向向空心杆柱移动，进而推动第一卡牙2和第二卡牙3向空心杆柱移动，从而使得第一卡牙2和第二卡牙3产生压缩形变夹紧空心杆柱，将径向的压力转变为对空心杆柱垂直方向的摩擦力，对空心杆柱起到紧固作用，以防止其在井内蒸汽等的压力作用下发生上窜，保证起下空心短节时操作人员的安全，同时也避免因空心杆柱上窜而带出井内油液而造成井口周围环境的污染。

当不需要对空心杆柱进行固定时，通过定制的手轮或扳手等部件反方向转动第一丝杠4和第二丝杠5，使得第一丝杠4和第二丝杠5沿着水平方向远离空心杆柱移动，从而松开第一卡牙2和第二卡牙3，第一卡牙2和第二卡牙3便失去了对空心杆柱的夹紧力，空心杆柱便能够在操作人员的作业上自由起下。

本申请中的用于起下空心短节的井口限位器特别针对于常规长停井、带压长停井、高粘度高凝固点的稠油井，在向井内注蒸汽建立捞油通道的施工过程中，当井内压力异常时，该井口限位器利用丝杠和卡牙在注汽过程中对空心杆柱起到有效的限位作用，防止空心杆柱上窜，避免空心杆柱飞出和油气泄漏等安全事故发生。自2014年4月至2016年12月，该用于起下空心短节的井口限位器现场累计实施42井次，增油6804.24吨，创效1201.35万元。

为了更好的理解本申请中的用于起下空心短节的井口限位器，下面将对其做进一步解释和说明。如图1所示，接头1沿竖直方向具有贯穿通道11，贯穿通道11用于插入空心杆柱，接头1下端的内壁上设置有内螺纹14，接头1下端内壁上的内螺纹14用于与井口密封器9的外螺纹相连接。

如图1所示，接头1的内壁上具有第一台阶12和第二台阶13，第一卡牙2和第二卡牙3设置在贯穿通道11内。具体而言，第一卡牙2和第二卡牙3相对设置，第一卡牙2和第二卡牙3之间具有间隙以使空心杆柱穿过。第一卡牙2和第二卡牙3位于第一台阶12和第二台阶13之间，第一卡牙2和第二卡牙3的上端能与第一台阶12相抵，以对第一卡牙2和第二卡牙3起到一定的限位作用。第一卡牙2的第一卡合部21朝向接头1的轴线，第二卡牙3的第二卡合部31朝向接头1的轴线，如此，以便第一卡牙2和第二卡牙3卡住空心杆柱。

接头1的侧壁上至少开设有第一螺纹孔15和第二螺纹孔16，第一螺纹孔15和第二螺纹孔16的位置高度可以位于第一台阶12和第二台阶13之间，第一丝杠4穿设在第一螺纹孔15，第二丝杠5穿设在第二螺纹孔16中。第一丝杠4的一端与抵住第一卡牙2的外侧，第二丝杠5的一端抵住第二卡牙3的外侧。当第一丝杠4和第二丝杠5转动时，由于第一螺纹孔15和第二螺纹孔16的作用，第一丝杠4和第二丝杠5在水平方向上会产生位移，当第一丝杠4和第二丝杠5向空心杆柱移动时，第一丝杠4和第二丝杠5会分别推动第一卡牙2和第二卡牙3向空心杆柱移动，从而使得第一卡牙2和第二卡牙3产生压缩形变夹紧空心杆柱，将径向的压力转变为对空心杆柱垂直方向的摩擦力，对空心杆柱起到紧固作用。

为了能够使得操作人员能够转动第一丝杠4和第二丝杠5，第一丝杠4上具有第一卡接部41，第二丝杠5上具有第二卡接部51。第一卡接部41可以位于第一丝杠4远离空心杆柱的一端，第二卡接部51可以位于第二丝杠5远离空心杆柱的一端。第一卡接部41和第二卡接部51能够与定制的手轮或扳手等部件相卡合，以使操作人员能够通过定制的手轮或扳手等等工具转动第一丝杠4和第二丝杠5，以减轻操作人员的劳动强度以及可以加大第一丝杠4和第二丝杠5扭矩。

如图1所示，贯穿通道11内还可以设置有挡环7，挡环7与第二台阶13相抵，第一卡牙2和第二卡牙3能与挡环7相抵。挡环7能够对第一卡牙2和第二卡牙3的下端进行限位，以使第一卡牙2和第二卡牙3能够更好的沿水平方向上产生移动。如图2所示，当用于起下空心短节的井口限位器与井口密封器9相连接时，井口密封器9的上端抵住挡环7，进而对挡环7进行固定限位。

在一种优选的实施方式中，第一卡牙2的上端面可以具有以使空心杆柱进入贯穿通道11的第一导向部，第二卡牙3的上端面可以具有以使空心杆柱进入贯穿通道11的第二导向部。通过上述结构可以便于空心杆柱插入至接头1。

在一种优选的实施方式中，为了能够便于用于起下空心短节的井口限位器与井口密封器9相连接，在接头1的侧壁上连接有手柄6。通过手柄6可以便于操作人员转动接头1，进而使得转动接头1与井口密封器9紧密相连接，以保证密封效果。在一种更为优选的实施方式中，如图2所示，当接头1与井口密封器9相连接时，挡环7与井口密封器9之间设置有密封件8。密封件8中部具有贯穿孔，以用于空心杆柱的下入，密封件8的侧壁具有与井口限位器上端开口相对应的斜面，以使密封件8在上端具有压力的情况下能与井口限位器的开口相紧密贴合，以提高两者之间的密封性。同时，密封件8的上端面与挡环7之间呈压紧状态，如此也可以保证密封件8与挡环7之间的密封性。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。