一种水平井堵水管柱的制作方法

文档序号:15329131发布日期:2018-09-04 20:33阅读:230来源:国知局

本实用新型属于油田堵水工具技术领域,具体涉及一种水平井堵水管柱。



背景技术:

在油田采油领域,随着水平井技术的日益完善和我国经济的发展对石油资源的需求剧增,水平井数量及水平井产量的比重都将呈较快上升趋势。目前,水平井开发过程中存在见水后含水上升快、产油下降快的问题,如不能准确判断出水层段,采取有效措施进行堵水,其含水率将一直上升,甚至损失储量。而现在堵水管柱由于结构原因存在操作复杂,数据模糊,投捞困难的问题,影响采油效率。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种性能稳定,加工、组装难度小,主要用于分层堵水的水平井堵水管柱。

本实用新型的技术方案是:

一种水平井堵水管柱,适用于油田抽油井,包括封隔器、支撑阀和水平井球座,支撑阀与抽油泵的下部连接,支撑阀通过油管连接封隔器,封隔器通过油管连接水平井球座。

所述的封隔器包括上接头,上接头与解封拉杆螺纹连接,并同时与连接套连接,连接套上设置有坐封剪钉,坐封剪钉深入到上接头内,连接套位于解封拉杆的外侧,连接套通过锁套连接上活塞筒,锁套上设置有内螺纹,上活塞筒连接下活塞筒,下活塞筒连接胶筒总成,胶筒总成连接压帽,压帽通过上锥体连接卡瓦,卡瓦的另一端与下锥体连接,下锥体通过开槽锥端紧定螺钉连接下接头;所述的解封拉杆通过压环与上活塞连接,压环与上活塞连接处设置有压缩套、锁块和锁环,锁环上设置外螺纹与锁套上的内螺纹配合连接,上活塞上设置有解封剪钉,解封剪钉伸入到解封拉杆内,上活塞连接下活塞,上活塞同时与解封拉杆连接,下活塞连接中心管,中心管底部与下接头连接。

所述的支撑阀包括有支撑杆,支撑杆外环设有支撑阀上接头,支撑阀上接头外环套有外筒,支撑阀上接头与外筒密封连接,其连接处上半部密封下半部有缝隙,且密封部位设置有进液孔,外筒上设置剪钉,剪钉伸入到支撑阀上接头与外筒连接处的密封部,外筒另一端设置支撑阀下接头,下接头上端部与外筒形成台阶,所述的支撑杆与活塞连接,活塞与支撑杆支撑阀下接头设置弹簧,所述的支撑阀上接头下端顶着活塞设置,所述的活塞下端与外筒连接,活塞通过设置卡环与外筒连接;

所述的水平井球座包括主体,主体内部呈中空设置,主体内的空间里设置有芯子和挡板,芯子一端顶着主体内部一端,挡板的一端顶着主体内部的另一端,挡板和芯子之间设置有弹簧和阀球,弹簧一边设置在挡板上,弹簧另一边顶着阀球固定住阀球,挡板上设置有过液通道。

具体的,所述上接头与解封拉杆通过开槽锥端紧定螺钉固定,并通过O形密封圈密封。

具体的,所述的卡瓦上设置有卡瓦套,卡瓦内部设置有卡瓦压簧。

具体的,所述的胶筒总成包括端胶筒和中胶筒、端胶筒位于中胶筒的两端,端胶筒和中胶筒中间设置隔环。

具体的,所述的胶筒总成与中心管之间设置有外管,外管一端顶着下活塞筒,另一端卡着压帽并同时与上锥体连接,外管与下活塞筒通过O形密封圈密封。

具体的,所述的支撑杆与活塞连接处设置有支撑杆压帽,支撑杆压帽通过开槽锥端紧定螺钉与活塞固定连接。

具体的,所述的支撑阀上接头下端设置有剪钉,剪钉伸入到活塞内。

具体的,所述的支撑阀上接头与活塞之间通过O形密封圈密封,外筒与活塞之间通过O形密封圈密封,外筒与支撑阀下接头之间通过O形密封圈密封。

具体的,所述的挡板与主体螺纹连接,所述的芯子与主体的通过剪钉57连接。

具体的,所述的芯子与主体之间通过O形密封圈密封。

本实用新型主要由封隔器、支撑阀及水平井球座等井下工具组成,通过各个工具的组配可形成封上采下、封下采上、封中间采两头、封两头采中间多种形式,适用于直井、斜井、水平井堵水等工艺。本实用新型所提供的管柱中使用的封隔器采用的双锥体卡瓦双向锚定,封隔器下锥体脱卡机构,解决了下锥体使用主动机械力脱卡的难题;性能稳定,锁环与锁套使用加工、组装难度小的单面螺纹,形成单面步进锁紧机构,提高了封隔器的座封、密封可靠性,所述封隔器主要用于直井、斜井、定向井、水平井等采油工艺要求,特别适用于多层系、高压、小夹层井及用常规工具难于坐封井的分层试油、采油、找水、堵水等工艺。本实用新型所提供的支撑阀主要用于直井、斜井、定向井、水平井等堵水管柱,与封隔器配套使用,该支撑阀液压关闭性能可靠,支撑关闭时可验证封隔器的密封性能。本实用新型所提供的水平井球座主要用于直井、斜井、定向井、水平井等堵水管柱,与封隔器配套使用。

附图说明

图1是本实用新型的封隔器结构示意图;

图2是本实用新型支撑阀结构示意图;

图3是本实用新型水平井球座的结构示意图。

1上接头、2O形密封圈、3开槽锥端紧定螺钉、4坐封剪钉、5锁套、6解封拉杆、7上活塞筒、8锁环、9解封剪钉、10 O形密封圈、11上活塞、12 O 形密封圈、13 O形密封圈、14下活塞筒、15下活塞、16 O形密封圈、17中心管、18端胶筒、19隔环、20中胶筒、21外管、22压帽、23开槽锥端紧定螺钉、24上锥体、25卡瓦套、26销钉、27卡瓦、28卡瓦压簧、29下锥体、30开槽锥端紧定螺钉、31 O形密封圈、32下接头、33连接套、34压环、35压缩套、 36锁块、37 O形密封圈、38支撑杆、39支撑阀上接头、40支撑杆压帽、41开槽锥端紧定螺钉、42 O形密封圈、43活塞、44外筒、45剪钉、46 O形密封圈、 47卡环、48支撑阀下接头、49弹簧、50 O形密封圈、51主体、52挡板、53弹簧、54阀球、55 O形密封圈、56芯子、57剪钉。

具体实施方式

一种水平井堵水管柱,适用于油田抽油井,包括封隔器、支撑阀和水平井球座,如图1所示为封隔器结构示意图,如图2为支撑阀结构示意图,如图3 所示为水平井球座结构示意图。支撑阀与抽油泵的下部连接,支撑阀通过油管连接封隔器,封隔器通过油管连接水平井球座。

所述的封隔器包括上接头1,上接头1与解封拉杆6螺纹连接,并同时与连接套33连接,所述上接头1与解封拉杆6通过开槽锥端紧定螺钉3固定,并通过O形密封圈2密封,连接套33上设置有坐封剪钉4,坐封剪钉4深入到上接头1内,连接套33位于解封拉杆6的外侧,连接套33通过锁套5连接上活塞筒7,锁套5上设置有内螺纹,上活塞筒7连接下活塞筒14,下活塞筒14连接胶筒总成,所述的胶筒总成包括端胶筒18和中胶筒20、端胶筒18位于中胶筒 20的两端,端胶筒18和中胶筒20中间设置隔环19。胶筒总成连接压帽22,压帽22通过上锥体24连接卡瓦27,卡瓦27的另一端与下锥体29连接,所述的卡瓦27上设置有卡瓦套25,卡瓦27内部设置有卡瓦压簧28。下锥体29通过开槽锥端紧定螺钉30连接下接头32;所述的解封拉杆6通过压环34与上活塞 11连接,上活塞11位于上活塞筒7内其之间通过O形密封圈12密封,压环34 与上活塞11连接处设置有压缩套35、锁块36和锁环8,锁环8上设置外螺纹与锁套5上的内螺纹配合连接,上活塞11上设置有解封剪钉9,解封剪钉9伸入到解封拉杆6内,上活塞11连接下活塞15,上活塞11同时与解封拉杆6连接其中间通过O形密封圈10密封,下活塞15上部与上活塞筒7之间有O形密封圈13,下活塞15连接中心管17,中心管17与下活塞筒14之间设有O形密封圈16,所述的胶筒总成与中心管17之间设置有外管21,外管21一端顶着下活塞筒14,另一端卡着压帽22并同时与上锥体24连接,压帽22与上锥体24 之间通过开槽锥端紧定螺钉23固定连接,外管21与下活塞筒14通过O形密封圈37密封,中心管17底部与下接头32连接并通过O形密封圈31密封。

所述的支撑阀包括有支撑杆38,支撑杆38外环设有支撑阀上接头39,支撑阀上接头39外环套有外筒44,支撑阀上接头39与外筒44密封连接,其连接处上半部密封下半部有缝隙,且密封部位设置有进液孔,外筒44上设置剪钉,剪钉伸入到支撑阀上接头39与外筒44连接处的密封部,外筒44另一端设置支撑阀下接头48,下接头48上端部与外筒44形成台阶,所述的支撑杆38与活塞 43连接,所述的支撑阀上接头39下端设置有剪钉45,剪钉45伸入到活塞43 内。活塞43与支撑杆支撑阀下接头48设置弹簧49,所述的支撑阀上接头39下端顶着活塞43设置,所述的支撑杆38与活塞43连接处设置有支撑杆压帽40,支撑杆压帽40通过开槽锥端紧定螺钉41与活塞43固定连接。所述的活塞43 下端与外筒44连接,活塞43通过设置卡环47与外筒44连接,所述的支撑阀上接头39与活塞43之间通过O形密封圈42密封,外筒44与活塞43之间通过 O形密封圈46密封,外筒44与支撑阀下接头48之间通过O形密封圈50密封。

所述的水平井球座包括主体51,主体51内部呈中空设置,主体51内的空间里设置有芯子56和挡板52,所述的挡板52与主体51螺纹连接,所述的芯子 56与主体51的通过剪钉57连接。所述的芯子56与主体51之间通过O形密封圈55密封。芯子56一端顶着主体51内部一端,挡板52的一端顶着主体51内部的另一端,挡板52和芯子56之间设置有弹簧53和阀球54,弹簧53一边设置在挡板52上,弹簧53另一边顶着阀球54固定住阀球54,挡板52上设置有过液通道。

使用本实用新型下井时支撑阀连接抽油泵固定凡尔下方,支撑杆38顶起固定凡尔钢球,外筒44上的剪钉断,支撑阀上接头39与外筒44连接处的进液孔进液,液压使得支撑杆38和活塞43下行,剪钉45断,弹簧49压缩使卡环47 与下接头48上的台阶咬合,坐封完成;

封隔器坐封时将封隔器下至设计深度,从油管内加液压,液压使上活塞11 和下活塞15下行,推动锁套5下行压缩胶筒总成,卡瓦37伸出锚定套管,锁套5向下运动,锁环8是不运动的,当锁套5运动到锁环8处时与锁环8配合锁紧,锁套5与锁环8锁紧,胶筒总成不能弹回,形成密封油套环形空间,完成坐封;

水平井内打压工作时,阀球54与芯子56使水平井球座内形成密封空间,可使油管弊压,保证上部封隔器的坐封;当憋压至一定值时,剪钉57剪断,主体53、阀球54、芯子56下行,水平井球座通道打开。弹簧53对阀球54起固定作用,保证水平井球座在水平井中应用。

封隔器坐封完成后,环空打压,活塞带动支撑杆38下行,固定凡尔回位。

解封封隔器时上提上接头1,带动解封拉杆6运动,剪断解封剪钉9,使得解封拉杆6和上活塞11产生相对位移;锁块36解锁,同时封隔器的锁紧机构锁环8与锁套5分离,封隔器实现解封。这种结构封隔器的解封载荷小,多级使用时可实现封隔器的逐级解封。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神,其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

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