負壓返排轉換器的製作方法

2023-07-27 15:29:26

專利名稱：負壓返排轉換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油開採用井下作業工具，具體地說是一種適用於出砂、酸化作業的油水井地層籠統負壓返排中的負壓返排轉換器。
背景技術：
易出砂井地層疏鬆，常規防砂作業游離砂滯留地層，作業後易吐出而砂埋管柱；酸化作業後地層殘酸不能有效排出，失活易反應產生沉澱物，對地層造成二次汙染。常用的返排方法有混氣返排與抽汲法。混氣返排成本較高，且存在安全隱患；抽汲法效率低且抽汲能力低。現如今，反循環水力負壓返排工藝抽汲能力強、安全可靠、工序簡單，負壓返排管柱的重要組成部分是轉換器，但目前的轉換器效果不理想。有鑑於此，針對上述問題，提出一種設計合理且有效改善上述缺失的負壓返排轉換器。
發明內容本實用新型的目的在於提供負壓返排轉換器，是負壓返排管柱的重要組成部分，通過壓力控制轉換器的開關而油管內外空間的連通與隔斷，實現動力液的轉向，輔助完成反循環水力負壓返排及注酸與驗封。為了達成上述目的，本實用新型採用了如下技術方案，負壓返排轉換器，包括內外相套的中心管和活塞套，且相套後兩者之間形成環空，該環空作為活塞腔，活塞腔內裝入活塞，所述中心管開設通孔連通中心管內部與活塞上方的活塞腔，所述活塞套也開設通孔連通活塞下方的活塞腔與活塞套外側的油井套管的空間。所述中心管上端通過螺紋方式連接在上接頭的內側，所述活塞套上端通過螺紋方式連接在上接頭的外側。所述活塞上端設置有彈簧，該彈簧的上端面頂在上接頭的下端面。所述活塞套開設通孔的下方位置連接有下接頭，該下接頭內圓周上端為圓錐面設計，所述活塞下端設置有帶圓錐面的密封環，上述兩圓錐面錐度相同。所述活塞下端還設置有壓環，所述密封環套在壓環外側。所述中心管下端內側向下連接有內中心管。所述內中心管向下一直穿出下接頭直至連接住封隔器。相較於現有技術，本實用新型具有以下有益效果:該轉換器是高壓動力液由油套環空轉入下部同心雙管機構並隔絕高壓動力液與負壓返排形成低壓混合液的重要部分，起連接並承載1.900TBG油管重量的作用。根據節能原則，設計較小活塞開啟壓力，為此設計彈力較小彈簧，受力面積大的活塞。內中心管設計長度較長，安裝時直接穿過與轉換器直接連接的封隔器，避免了 1.900TBG油管短節在封隔器內形成小環空截留面積而增加局部水力損失。[0015]1、實現高壓動力液由油套環空進入下部同心雙管機構；2、低開啟壓力打開轉換器活塞，降低無效節流損失；3、有效隔絕高壓動力液與低壓混合液；4、輔助實現正注酸液與驗封。

圖1為本實用新型負壓返排轉換器的結構示意圖；圖2為本實用新型負壓返排轉換器應用在負壓返排管柱的應用示意圖。圖中:1_上接頭；2_活塞套；3_中心管；4_彈簧；5_活塞；6_壓環；7_密封環；8-下接頭；9_內中心管；100-轉換器；200_封隔器；300_負壓返排工具；400_絲堵。
具體實施方式
有關本實用新型的詳細說明及技術內容，配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，並非用來對本實用新型加以限制。參見附圖1，負壓返排轉換器，上接頭I與上部油管連接。彈簧4推動活塞5保證轉換器起始處於關閉狀態。活塞套2、中心管3、下接頭8與活塞5、密封環7形成單向液壓控制系統，活塞套2上有對稱分布轉換孔。中心管3與連接內中心管9錐形螺紋連接，隔絕油管內外流體並起到懸掛下部小油管作用，內中心管9設計長度較長，安裝時直接穿過與轉換器直接連接的封隔器。下接頭8與下部工具相連。液流轉向:反循環時轉換孔傳壓推動活塞5上行而打開轉換器，高壓動力液經轉換孔進入1.900TBG油管與工具(3 1/2TBG油管)形成的環空，最終進入負壓返排工具噴嘴產生負壓效應，抽汲地層液進入1.900TBG油管經轉換器內中心管9、上部油管返排至地面，實現負壓返排。輔助酸化:中心管3上有傳壓孔，正打壓時平衡活塞5上下壓力，保證轉換器處於關閉，酸化施工時酸液正注，經油管、轉換器內中心管9進入負壓返排工具，流入地層。輔助驗封:打開套管閥門，用清水正向注入，轉化器處於關閉狀態，觀察套管閥門是否返液，若不返液說明封隔器坐封良好，反之封隔器失效。如附圖2，說明該工具性能，該工具應用的管柱主要組成部分為:轉換器100 ;封隔器200 ;負壓返排工具300 ;絲堵400。工具自下而上連接方式為:絲堵連接負壓返排工具(保證負壓返排工具吸入口在目的儲層適合位置)下接頭，負壓返排工具上接頭連接調整深度的3 1/2TBG油管短節，油管短節上部連接高壓封隔器；負壓返排工具密封插頭連接適合長度的1.900TBG油管短節，短節上部與轉換器內中心管連接，保證密封插頭到位，連接轉換器下接頭與封隔器上接頭。轉換器上接頭連油管至井口。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，非用以限定本實用新型的專利範圍，其他運用本實用新型的專利精神的等效變化，均應俱屬本實用新型的專利範圍。
權利要求1.負壓返排轉換器，其特徵在於，包括內外相套的中心管和活塞套，且相套後兩者之間形成環空，該環空作為活塞腔，活塞腔內裝入活塞，所述中心管開設通孔連通中心管內部與活塞上方的活塞腔，所述活塞套也開設通孔連通活塞下方的活塞腔與活塞套外側的油井套管的空間。
2.根據權利要求1所述的負壓返排轉換器，其特徵在於，所述中心管上端通過螺紋方式連接在上接頭的內側，所述活塞套上端通過螺紋方式連接在上接頭的外側。
3.根據權利要求2所述的負壓返排轉換器，其特徵在於，所述活塞上端設置有彈簧，該彈簧的上端面頂在上接頭的下端面。
4.根據權利要求1所述的負壓返排轉換器，其特徵在於，所述活塞套開設通孔的下方位置連接有下接頭，該下接頭內圓周上端為圓錐面設計，所述活塞下端設置有帶圓錐面的密封環，上述兩圓錐面錐度相同。
5.根據權利要求4所述的負壓返排轉換器，其特徵在於，所述活塞下端還設置有壓環，所述密封環套在壓環外側。
6.根據權利要求1所述的負壓返排轉換器，其特徵在於，所述中心管下端內側向下連接有內中心管。
7.根據權利要求6所述的負壓返排轉換器，其特徵在於，所述內中心管向下一直穿出下接頭直至連接住封隔器。
專利摘要本實用新型公開了負壓返排轉換器，包括內外相套的中心管和活塞套，且相套後兩者之間形成活塞腔，活塞腔內裝入活塞，中心管開設通孔連通活塞腔與中心管內部，活塞套也開設通孔連通活塞腔與活塞套外側。中心管上端連接在上接頭的內側，活塞套上端連接在上接頭的外側。活塞上端設置有彈簧，該彈簧的上端面頂在上接頭的下端面。活塞套開設通孔的下方位置連接有下接頭，該下接頭內圓周上端為圓錐面設計，所述活塞下端設置有帶圓錐面的密封環，上述兩圓錐面錐度相同。實現高壓動力液由油套環空進入下部同心雙管機構；低開啟壓力打開轉換器活塞，降低無效節流損失；有效隔絕高壓動力液與低壓混合液；輔助實現正注酸液與驗封。
文檔編號E21B43/27GK203035176SQ20122070120
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者劉晉偉, 趙天浩, 田忠進, 王宏萬, 馬豔潔, 鹹國旗, 孫金峰, 丁曉芳 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司採油工藝研究院