一种应用在分层注气井中的井口电缆密封装置及实施方法与流程

本发明涉及油气田开发，特别是涉及一种应用在分层注气井中的井口电缆密封装置及实施方法。

背景技术：

1、随着低渗透油田的开发的分层注气井的应用数量也逐渐增多，电缆测试及调配的作业量逐渐增多。测试及调配使用的电缆在井口密封问题十分重要，特别是针对于海上油田的天然气注入井，天然气属于易燃易爆气体，因此要求井口要实现零泄漏。现有的井口过电缆防喷技术主要依靠井口密封装置密封，井口密封装置内部设置有一块空心圆柱橡胶，电缆从橡胶的中孔位置穿过后再通过机械结构将橡胶压紧，从而实现密封的效果。

2、现在的井口过电缆防喷技术主要存在以下问题：

3、(1)井口密封装置内部的一块空心圆柱橡胶密封效果可靠性较低，容易出现泄漏；

4、(2)发生泄漏后在不影响正常测试及调配作业的前提下没有有效的处置办法。

5、因此，急需一种应用在分层注气井中的井口电缆密封装置及实施方法。

技术实现思路

1、本发明一方面提供一种应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，采用多级密封串联组合及液压压紧密封件的方式，提高密封效果，进一步提高了分层注气井电缆作业井口的安全性。本发明另一方面提供一种应用在分层注气井中的井口电缆密封装置的实施方法。

2、本发明的第一方面提供一种应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，包括一级密封部、二级密封部、三级密封部、增压部和气密部，所述一级密封部、所述二级密封部和所述三级密封部依次相连，并且所述一级密封部、所述二级密封部和所述三级密封部的内部穿过钢管电缆，所述钢管电缆与仪器及配重相连，并且所述仪器及配重设置在防喷管及井筒内，所述一级密封部与所述二级密封部之间设有第一密封装置，所述二级密封部与所述三级密封部之间设有第二密封装置，所述三级密封部用于与所述防喷管及井筒相连，并且所述三级密封部与所述防喷管及井筒交界处设有第三密封装置，所述增压部与所述二级密封部和所述三级密封部相连，以实现增加所述第二密封装置与所述第三密封装置的压力，所述气密部与所述一级密封部相连，以实现通过所述气密部注入密封物堵塞所述一级密封部、所述二级密封部和所述三级密封部内部的气体泄漏通道。

3、所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，优选地，所述一级密封部包括手动压帽、压紧堵头和小密封套，所述压紧堵头与所述二级密封部相连，所述手动压帽与所述压紧堵头螺纹连接并将所述第一密封装置压紧。

4、所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，优选地，所述第一密封装置包括一级密封塞和推杆，所述小密封套套在所述推杆的外侧，所述手动压帽与所述压紧堵头螺纹连接并将所述推杆压紧，所述一级密封塞设置在所述推杆的底部并且被所述推杆压紧。

5、所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，优选地，所述二级密封部包括大防喷盒、上密封套和中间密封套，所述大防喷盒的一端与所述压紧堵头固定，所述大防喷盒的另一端与所述三级密封部相连，所述上密封套安装在所述大防喷盒内部以及所述第二密封装置的外部，所述上密封套与所述大防喷盒形成第一压力腔，所述大防喷盒与所述中间密封套固定并且形成第二压力腔，所述中间密封套将所述第二密封装置压紧，所述大防喷盒的侧面设有第一打压口和第二打压口，所述第一打压口与所述气密部相连，所述第二打压口与所述增压部相连。

6、所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，优选地，所述第二密封装置包括长活塞和二级密封塞，所述上密封套安装在所述长活塞的外部，所述中间密封套将所述长活塞压紧，所述二级密封塞放置在所述长活塞的底部并被所述长活塞压紧。

7、所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，优选地，所述三级密封部为防喷大堵头和防喷管接口，所述防喷大堵头的一端与所述防喷管接口固定，所述防喷管接口用于与所述防喷管及井筒相连，所述大防喷盒的另一端与所述防喷大堵头固定，所述防喷大堵头侧面设置有第三打压口并且所述防喷大堵头的内部设有第三压力腔，所述第三打压口与所述增压部相连，所述防喷大堵头的内部设有所述第三密封装置。

8、所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，优选地，所述第三密封装置包括三级密封塞和增力活塞，所述三级密封塞设置在所述增力活塞的底部并被所述增力活塞压紧，所述增力活塞设置在所述防喷大堵头的内部。

9、所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，优选地，所述增压部包括工控机、储油罐、第二泵、第三泵和管线，所述工控机与所述储油罐相连，所述储油罐通过所述第二泵和所述管线与所述第二打压口相连，所述储油罐通过所述第三泵和所述管线与所述第三打压口相连。

10、所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，优选地，所述气密部包括工控机、储脂罐、第一泵、三通阀门和回收罐，所述工控机与所述储脂罐相连，所述储脂罐与所述第一泵相连，所述第一泵、所述回收罐和所述第一打压口通过所述三通阀门相连。

11、本发明第二方面提供一种应用在分层注气井中的井口电缆密封装置的实施方法，包括如下步骤：

12、钢管电缆携带仪器及配重后置于防喷管及井筒中；

13、通过手动旋转手动压帽，将一级密封塞压紧，工控机控制第二泵、第三泵工作将储油罐内部液压油通过管线打入第二压力腔及第三压力腔，使二级密封塞和三级密封塞分别压紧并抱紧钢管电缆的外壁以实现两级密封；

14、完成两级密封后，开始下放电缆，实施后续作业。

15、所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置的实施方法，优选地，下放电缆的步骤还包括：

16、通过工控机控制第二泵和第三泵的输出压力，增加二级密封塞和三级密封塞的密封效果；

17、泄漏至第一压力腔的气体通过第一打压口及三通阀门导入回收罐，完成气体泄露的处理。

18、所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置的实施方法，优选地，下放电缆的步骤还包括：

19、通过第一泵将将储脂罐内的硅脂通过三通阀门、第一打压口注入到第一压力腔的内部，使注入进第一压力腔内部的硅脂沿气体泄漏缝隙向井下内移动，堵塞气体泄漏通道，实现完全气密。

20、有益效果是：

21、1、本发明采用多级密封串联组合及液压压紧密封件的方式，提高密封效果，进一步提高了分层注气井电缆作业井口的安全性。

22、2、本发明采用的气体回收系统在轻微气体渗漏条件下将泄漏气体通过第一压力腔体和三通阀门收集至回收罐，避免气体溢出井口，保证作业安全。

23、3、本发明采用的注脂系统在较多气体渗漏条件，将硅脂通过第一泵、三通阀门及第一打压口注入，封堵泄漏缝隙，第一泵注入压力略高于井口压力，保证密封硅脂向防喷管及井筒内注入，避免气体溢出井口，保证作业安全。

技术特征：

1.一种应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，其特征在于，包括一级密封部、二级密封部、三级密封部、增压部和气密部，所述一级密封部、所述二级密封部和所述三级密封部依次相连，并且所述一级密封部、所述二级密封部和所述三级密封部的内部穿过钢管电缆，所述钢管电缆与仪器及配重相连，并且所述仪器及配重设置在防喷管及井筒内，所述一级密封部与所述二级密封部之间设有第一密封装置，所述二级密封部与所述三级密封部之间设有第二密封装置，所述三级密封部用于与所述防喷管及井筒相连，并且所述三级密封部与所述防喷管及井筒交界处设有第三密封装置，所述增压部与所述二级密封部和所述三级密封部相连，以实现增加所述第二密封装置与所述第三密封装置的压力，所述气密部与所述一级密封部相连，以实现通过所述气密部注入密封物堵塞所述一级密封部、所述二级密封部和所述三级密封部内部的气体泄漏通道。

2.根据权利要求1所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，其特征在于，所述一级密封部包括手动压帽、压紧堵头和小密封套，所述压紧堵头与所述二级密封部相连，所述手动压帽与所述压紧堵头螺纹连接并将所述第一密封装置压紧；

3.根据权利要求2所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，其特征在于，所述二级密封部包括大防喷盒、上密封套和中间密封套，所述大防喷盒的一端与所述压紧堵头固定，所述大防喷盒的另一端与所述三级密封部相连，所述上密封套安装在所述大防喷盒内部以及所述第二密封装置的外部，所述上密封套与所述大防喷盒形成第一压力腔，所述大防喷盒与所述中间密封套固定并且形成第二压力腔，所述中间密封套将所述第二密封装置压紧，所述大防喷盒的侧面设有第一打压口和第二打压口，所述第一打压口与所述气密部相连，所述第二打压口与所述增压部相连；

4.根据权利要求3所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，其特征在于，所述三级密封部为防喷大堵头和防喷管接口，所述防喷大堵头的一端与所述防喷管接口固定，所述防喷管接口用于与所述防喷管及井筒相连，所述大防喷盒的另一端与所述防喷大堵头固定，所述防喷大堵头侧面设置有第三打压口并且所述防喷大堵头的内部设有第三压力腔，所述第三打压口与所述增压部相连，所述防喷大堵头的内部设有所述第三密封装置。

5.根据权利要求4所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，其特征在于，所述第三密封装置包括三级密封塞和增力活塞，所述三级密封塞设置在所述增力活塞的底部并被所述增力活塞压紧，所述增力活塞设置在所述防喷大堵头的内部。

6.根据权利要求4或5所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，其特征在于，所述增压部包括第一工控机、储油罐、第二泵、第三泵和管线，所述第一工控机与所述储油罐相连，所述储油罐通过所述第二泵和所述管线与所述第二打压口相连，所述储油罐通过所述第三泵和所述管线与所述第三打压口相连。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，其特征在于，所述气密部包括第二工控机、储脂罐、第一泵、三通阀门和回收罐，所述工控机与所述储脂罐相连，所述储脂罐与所述第一泵相连，所述第一泵、所述回收罐和所述第一打压口通过所述三通阀门相连。

8.一种利用权利要求1至7中任一项所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置的实施方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置的实施方法，其特征在于，下放电缆的步骤还包括：

10.根据权利要求9所述的应用在分层注气井中的井口电缆密封装置的实施方法，其特征在于，下放电缆的步骤还包括：

技术总结
本发明涉及一种应用在分层注气井中的井口电缆密封装置，包括一级密封部、二级密封部、三级密封部、增压部和气密部，一级密封部、二级密封部和三级密封部的内部穿过钢管电缆，并且钢管电缆与仪器及配重相连，一级密封部与二级密封部之间设有第一密封装置，二级密封部与三级密封部之间设有第二密封装置，三级密封部用于与防喷管及井筒相连，并且三级密封部与井筒交界处设有第三密封装置，增压部与二级密封部和三级密封部相连，气密部与一级密封部相连。本发明采用多级密封串联组合及液压压紧密封件的方式，提高密封效果，进一步提高了分层注气井电缆作业井口的安全性。

技术研发人员：幸雪松,马英文,邹明华,于继飞,陈欢,闫新江,杨阳,杨树坤,李啸峰,赵广渊,张晓彤,朱玮涛
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12