注採一體化井口裝置的製作方法

2023-05-29 13:17:26

本發明涉及油田用井口裝置，尤其涉及一種注採一體化井口裝置。

背景技術：

目前，井口裝置被油田廣泛應用，現有的大部分的井口裝置與套管頭連接，套管頭連接井下的油管和套管，注氣、採油的過程中，只能懸掛採油管柱或注氣管柱的其中一種，且在火燒吞吐過程中需要更換2次井口裝置，一方面工序複雜，使用不便，另一方面，在更換井口裝置過程中，無法使用不壓井作業裝置，也無法安裝防噴器，井口處於長時間的失控狀態，存在較大安全風險，由於在高溫高壓的工況下易產生井口腐蝕，因此更不能保證作業過程中的安全性。

技術實現要素：

針對現有技術缺陷，本發明提供一種注採一體化井口裝置。

本發明提供一種注採一體化井口裝置，包括：

井口裝置，所述井口裝置包括通過第一法蘭盤連接的功能四通和大四通、對稱安裝在所述功能四通兩端的至少兩個楔閥、設置在所述功能四通另外兩端中的一端的密封閥門和半密封閥門、對稱安裝在所述大四通兩翼的至少兩個楔閥、第二法蘭盤以及用於監測油壓的壓力表和用於監測套壓的壓力表；

所述第二法蘭盤一端用於連接所述大四通，另一端用於連接套管頭；

所述楔閥與楔閥之間通過法蘭和螺栓連接；

其中，所述功能四通和對稱安裝在所述功能四通兩端的至少兩個楔閥用於控制油管，所述大四通和對稱安裝在所述大四通兩翼的至少兩個楔閥用於控制套管。

進一步地，所述壓力表設置在所述楔閥與楔閥之間的法蘭上。

進一步地，還包括：

雙連續管密封器、防噴器和用於調節雙連續管的角度的調節器；

所述雙連續管密封器、防噴器和所述調節器依次連接，所述調節器與所述井口裝置連接。

進一步地，所述調節器的頂部通過螺栓與所述防噴器一端連接，所述調節器的底部通過螺栓與所述功能四通連接；

所述防噴器另一端與所述雙連續管密封器通過螺栓連接。

進一步地，所述雙連續管密封器包括兩個單連續管密封器，每一單連續管密封器包括通過螺紋連接的手動密封器和多級密封器，所述多級密封器由多個級聯的單密封器組成，所述單密封器包括防噴盒壓蓋、防噴盒、盤根填料和防噴盒連接管。

進一步地，所述防噴器包括防噴器本體和裝入所述防噴器本體的閘板腔內的全封閘板、半封閘板、剪切閘板和懸掛閘板，所述全封閘板、半封閘板、剪切閘板和懸掛閘板互相平行設置，所述防噴器本體內設置有供兩個連續管通過的兩個通道。

進一步地，所述調節器包括上法蘭、球形座、「工」字型連接座和法蘭壓蓋以及一中空的通道，所述球形座周圍設置有用於固定所述球形座的多個頂絲。

進一步地，所述上法蘭與所述防噴器本體通過螺栓連接，所述球形座套入所述法蘭壓蓋後一端與所述上法蘭焊接，另一端通過螺栓與所述功能四通固定。

進一步地，所述功能四通、大四通、第一法蘭盤、第二法蘭盤和法蘭的材質和壓力等級分別為1Cr13和69Mpa。

本發明提供的注採一體化井口裝置，通過功能四通和對稱安裝在功能四通兩端的至少兩個楔閥控制油管，大四通和對稱安裝在大四通兩翼的至少兩個楔閥控制套管，在注氣、採油的過程中不需要進行更換井口裝置，從而實現了注採一體化，可以使用不壓井作業裝置，也可以安裝防噴器，不存在更換井口裝置使得井口處於長時間的失控狀態，存在較大安全風險的問題，保證了作業過程中的安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明注採一體化井口裝置實施例一的結構示意圖；

圖2為本發明注採一體化井口裝置實施例二的結構示意圖；

圖3為本發明注採一體化井口裝置實施例二中雙連續管密封器的結構示意圖；

圖4為本發明注採一體化井口裝置實施例二中防噴器的結構示意圖；

圖5為本發明注採一體化井口裝置實施例二中調節器的結構示意圖；

附圖標記說明：

1：調節器；

2：井口；

3：防噴器；

4：雙連續管密封器；

12：螺栓；

13：上法蘭；

14：法蘭壓蓋；

15：球形座；

16：「工」字型連接座；

17：頂絲；

18：功能四通；

19：監測油壓的壓力表；

20：楔閥；

21：密封閥門；

22：半密封閥門；

23：大四通；

24：第一法蘭盤；

25：法蘭；

26：第二法蘭盤；

27：楔閥；

28：監測套壓的壓力表；

31：全封閘板；

32：半封閘板；

33：剪切閘板；

34：懸掛閘板；

35：防噴器本體；

36：第一通道；

37：第二通道；

41：防噴盒壓蓋；

42：防噴盒；

43：盤根填料；

44：防噴盒連接管；

45：手動密封器。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

圖1為本發明注採一體化井口裝置實施例一的結構示意圖，如圖1所示，本實施例的注採一體化井口裝置包括：井口裝置，井口裝置包括通過第一法蘭盤24連接的功能四通18和大四通23、對稱安裝在功能四通18兩端的至少兩個楔閥20、設置在功能四通18另外兩端中的一端的密封閥門21和半密封閥門22、對稱安裝在大四通23兩翼的至少兩個楔閥27、第二法蘭盤26以及用於監測油壓的壓力表19和用於監測套壓的壓力表28。圖1所示安裝在功能四通18兩端的楔閥為四個，安裝在大四通23兩端的楔閥為四個。第二法蘭盤26一端用於連接大四通23，另一端用於連接套管頭，楔閥與楔閥之間通過法蘭25和螺栓連接。監測油壓的壓力表19設置在楔閥與楔閥之間的法蘭上，監測套壓的壓力表28設置在楔閥與楔閥之間的法蘭上。

其中，功能四通18和對稱安裝在功能四通18兩端的至少兩個楔閥20用於控制油管，大四通23和對稱安裝在大四通兩翼的至少兩個楔閥27用於控制套管。

其中，本實施例中的所述功能四通、大四通、第一法蘭盤、第二法蘭盤和法蘭的材質和壓力等級分別為1Cr13和69Mpa，可實現耐高溫高壓耐腐蝕。

本實施例的注採一體化井口裝置的工作原理為：在實際使用時，安裝在功能四通的楔閥和安裝在大四通的楔閥均水平方向放置，功能四通的垂直方向的通道與套管頭連接，套管頭連接井下的油管和套管，通過調節密封閥門和半密封閥門來控制功能四通的垂直方向的通道的開關狀態，通過調節安裝在功能四通的所有楔閥來控制油管的開關狀態，通過調節安裝在大四通的所有楔閥來控制套管的開關狀態，此井口裝置為雙翼機構，一翼可作為備用，在實際應用過程中使用其中一翼即可。需要注氣時，關閉安裝在功能四通的一翼的備用楔閥，另一翼連接注氣管線，同時，關閉大四通兩端控制套管的楔閥，進行注氣；需要採油時打開安裝在功能四通一翼的所有楔閥使得油管通路打開，連接輸油管線，關閉安裝在大四通的最外端楔閥使得套管通路關閉，進行採油，在注氣和採油過程中使用壓力表可以實時監測油管和套管的壓力值，因此注氣、採油的過程中不需要進行更換井口裝置，從而實現了注採一體化，可以使用不壓井作業裝置，也可以安裝防噴器，不存在更換井口裝置使得井口處於長時間的失控狀態，存在較大安全風險的問題。

本實施例提供的注採一體化井口裝置，通過功能四通和對稱安裝在功能四通兩端的至少兩個楔閥控制油管，大四通和對稱安裝在大四通兩翼的至少兩個楔閥控制套管，在注氣、採油的過程中不需要進行更換井口裝置，從而實現了注採一體化，可以使用不壓井作業裝置，也可以安裝防噴器，不存在更換井口裝置使得井口處於長時間的失控狀態，存在較大安全風險的問題，保證了作業過程中的安全性。

本發明提供的上述注採一體化井口裝置，進一步地，為解決將電點火、注氣、採油共同使用同一井口裝置的問題，在圖1所示的井口裝置上還設置雙連續管密封器、防噴器和用於調節雙連續管的角度的調節器，圖2為本發明注採一體化井口裝置實施例二的結構示意圖，如圖2所示，本實施例的注採一體化井口裝置在圖1所示結構的基礎上，還包括：雙連續管密封器4、防噴器3和用於調節雙連續管的角度的調節器1，雙連續管密封器4、防噴器3和調節器1依次連接，調節器1與井口2連接。

具體地，調節器1的頂部通過螺栓與防噴器3一端連接，調節器1的底部通過螺栓與功能四通18連接，防噴器3另一端與雙連續管密封器4通過螺栓連接。

圖3為本發明注採一體化井口裝置實施例二中雙連續管密封器的結構示意圖，如圖3所示，雙連續管密封器4包括兩個單連續管密封器，每一單連續管密封器包括通過螺紋連接的手動密封器45和多級密封器，多級密封器由多個級聯的單密封器組成，單密封器包括防噴盒壓蓋41、防噴盒42、盤根填料43和防噴盒連接管44。級聯的單密封器的個數具體可根據實際所需進行設定，具體取決於井裡壓力大小。

圖4為本發明注採一體化井口裝置實施例二中防噴器的結構示意圖，圖4(a)為防噴器的主視圖，圖4(b)為防噴器的側視圖，如圖4(a)和圖4(b)所示，防噴器3包括防噴器本體35和裝入防噴器本體35的閘板腔內的全封閘板31、半封閘板32、剪切閘板33和懸掛閘板34，全封閘板31、半封閘板32、剪切閘板33和懸掛閘板34互相平行設置，防噴器本體35內設置有供兩個連續管通過的第一通道36和第二通道37，全封閘板31、半封閘板32、剪切閘板33和懸掛閘板34用於調節控制兩個連續管的狀態。

圖5為本發明注採一體化井口裝置實施例二中調節器的結構示意圖，如圖5所示，調節器1包括上法蘭13、球形座15、「工」字型連接座16和法蘭壓蓋14以及一中空的通道，球形座15周圍設置有用於固定球形座的多個頂絲17。

具體地，上法蘭13與防噴器本體35通過螺栓12連接，球形座15套入法蘭壓蓋14後一端與上法蘭焊接，另一端通過螺栓與功能四通18固定。

在上述實施例中，本發明的井口為高溫高壓耐腐熱採井口。

本實施例的注採一體化井口裝置的工作原理為：在需要進行電點火之前，將兩根連續管(分別為電點火連續管和溫壓監測連續管)分別從兩個多級密封器的頂端插入，分別經過防噴器本體35內設置的第一通道36和第二通道37，接著經過調節器的中空的通道，最後從功能四通垂直方向的通道進入油管，通過油管管道下入到井底適當位置後，調節各連接裝置，保證各裝置的安全可靠。在電點火時，電點火連續管連接的點火器進行點火作業，溫壓監測連續管進行井底電點火過程的監測，多級密封器實現電點火過程中的密封作用，防噴器實現防噴以保證連續管作業施工的有序進行，調節器實現連續管在起下的過程中進行兩根連續管角度的調節。

本實施例提供的注採一體化井口裝置，通過多級密封器實現電點火過程中的密封作用，防噴器實現防噴以保證連續管作業施工的有序進行，調節器實現連續管在起下的過程中進行連續管角度的調節，從而實現電點火、注氣、採油共同使用同一井口裝置，使用便捷，且保證了作業過程中的安全性。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。