井下作業多功能緩衝液流閥的製作方法

2023-05-14 00:30:11 1

井下作業多功能緩衝液流閥的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開的是井下作業井液平衡的緩衝方法及多功能緩衝液流閥，適用於油田井下作業現場施工的多個工序。本液流閥包括工作筒，工作筒與壓帽連接，工作筒內裝有雙向液流控制裝置。緩解下管柱過程中井液在油管內腔上升的速度和液量，避免油管在下放途中噴灑井液，方便操作，提高安全係數，使井內返出的井液沿套管管線排到指定地點。同時能夠平衡井內壓力，可控制油套環空與油管內腔的壓差小於1兆帕，杜絕油管被擠扁或擠毀的現象，保護油管不受破壞，減少生產成本。在下油管管柱過程中，油管不噴不溢，乾淨衛生，同時滿足了正、反洗井要求，保證了替泥漿徹底，保護油層不受二次傷害，解決了長期困擾生產的技術難題，具有很好的現場使用價值。
【專利說明】井下作業多功能緩衝液流閥
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油工業井下作業的方法和工具，特別是井下作業多功能緩衝液流閥，適用於油田井下作業現場施工的多個工序，特別是新井通井施工、老井衝砂、鑽塞、套管刮削、落物打撈等，能夠平衡井筒內液面，防止油管噴液，滿足正、反洗井要求。
【背景技術】
[0002]石油工業採油井在井下作業時，經常遇到下油管管柱過程中油管、套管同時返液的情況，套管返液可連接水龍帶或其它管線排到指定地點，但是油管返液卻只能無控制地任其噴灑在井口。當井液是油或者泥漿時，井口汙染嚴重，所用工具及井口設備無法正常操作，操作人員經常冒著油雨或泥漿雨進行施工，腳下經常打滑，操作困難，存在著極大的人身傷害隱患，也影響施工進度。目前井上施工時，為了防止上述現象的發生，方便施工，一般都是在下井管柱的底部加裝一個單流閥。嚴格地講，這是一種違章現象，因為所下管柱的內腔是空的，而套管內卻是滿的，這樣就造成油套環空與油管內腔壓差過大，對油管造成極大的傷害，嚴重時可將油管壓變形，造成油管報費，不僅生產成本增加，同時也會導致工序返工，延誤生產進度，增加工人的工作量。另外底部帶有單流閥的管柱只能正洗井，無法進行反洗井施工。對於替泥漿施工，只能正替，這樣就不能將井筒的泥漿替淨，射孔後泥漿進入地層，造成二次汙染，嚴重地影響油井的產量。生產現場急需一種工具，解決上述問題。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的就是提供井下作業多功能緩衝液流閥，解決目前井下作業下管柱過程中，油管返液噴灑井口的現象，同時使下井管柱不僅可以正洗井，也可以反洗井。方便施工、降低生產成本，避免洗井不徹底造成的油層二次汙染。
[0004]本實用新型是這樣實現的:
[0005]井下作業多功能緩衝液流閥包括工作筒，工作筒與壓帽連接，工作筒內裝有雙向液流控制裝置。
[0006]所述雙向液流控制裝置包括內套和球桿，球桿裝在內套中，內套設有密封腔和液流腔，內套的密封腔與球桿的球頭配合。
[0007]與現有技術相比，本實用新型的顯著效果在於:本工具結構簡單，使用方便，加工成本低廉。把本工具連接在下井管柱上，人為增加一個壓差值，緩解下管柱過程中井液在油管內腔上升的速度和液量，避免油管在下放途中噴灑井液，方便操作，提高安全係數，使井內返出的井液沿套管管線排到指定地點。同時能夠平衡井內壓力，可控制油套環空與油管內腔的壓差小於I兆帕，杜絕油管被擠扁或擠毀的現象，保護油管不受破壞，減少生產成本。本實用新型不僅克服了目前下管柱過程中油管出液的問題，而且消除了油管出液引起的所有危害和後果，保持井口環境衛生，一改過去那種「油雨澆頭」的惡劣環境，徹底改善了操作人員的工作條件，提高了生產效率，消除職工在工作中的煩燥情緒，做到安全生產。同時滿足了正反洗井的需求，解決了由於現有技術安裝單流閥無法反洗井的技術問題。尤其對於新井替泥漿來說，保證了替泥漿徹底，保護油層不受二次傷害，從根本上解決了這一長期困擾生產的技術難題。本實用新型經現場實驗證明，在下油管管柱過程中，油管不噴不溢，乾淨衛生，操作方便，從而加快了作業進度，提高了生產效率，同時也減輕了工人的勞動強度，保證了安全生產。在整個施工過程中，油套環空與油管內腔的壓差控制在IMPa左右，避免了由於下單流閥壓差過大對油管造成的損傷，保護了油管；替泥漿時，反替壓力正常，無憋壓現象，完全可以滿足施工要求，保證替泥漿乾淨徹底，杜絕了由於替泥漿不徹底而造成的射孔後汙染油層的隱患，有效地保護了油層。現場實驗證明了本實用新型具有顯著的經濟效益和社會效益，應用前景良好，具有很好的推廣價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結合附圖詳述本實用新型，並非限制本實用新型的保護範圍。井下作業多功能緩衝液流閥包括工作筒2，工作筒2與壓帽I連接，工作筒2內裝有雙向液流控制裝置。雙向液流控制裝置包括內套3和球桿4，球桿4裝在內套3中，內套3設有密封腔和液流腔，內套3的密封腔與球桿4的球頭配合。內套3是筒狀體，其中部內徑小是密封腔、兩端內徑大是液流腔，在液流腔的殼壁上還設有液流槽或孔，在筒體底部設有球桿穿過中心孔和液流槽或孔。球桿4 一端是球頭，另一端設有螺紋安裝調整螺母6和背帽7，中部杆體從內套3的球桿穿過中心孔中穿過、在球桿穿過中心孔兩端的球桿4的杆體上安裝上部壓縮彈簧5.1和下部壓縮彈簧5.2。上部壓縮彈簧5.1和下部壓縮彈簧5.2兩端還裝有墊圏，上部壓縮彈簧5.1的收縮壓力設定在0.5-0.8 MPa之間，下部壓縮彈簧5.2的收縮壓力設定在
0.8-1.5MPa。工作筒2的下部外圓加工油管外螺紋與油管連接、上部外圓加工細牙外螺紋與壓帽I連接、內圓設有限位臺肩安裝內套3。壓帽I上部內圓設有油管內螺紋與油管連接、下部內圓設有細牙內螺紋與工作筒2連接，中部內圓的內徑等於或小於內套3的內徑，通過壓帽I將內套3封堵在工作筒2中。
[0010]本液流閥組裝時，在球桿4上依次套上墊圈和上部壓縮彈簧5.1，從內套3上部裝入，使球桿4穿過內套3筒體底部的球桿穿過中心孔，然後再依次套上下部壓縮彈簧5.2和墊圈。將調整螺母6擰在球桿4的杆體上，調整好上部壓縮彈簧5.1和下部壓縮彈簧5.2的鬆緊度，再用背帽7將調整螺母6背緊。將組裝好的雙向液流控制裝置從工作筒2上部裝入，最後將壓帽I與工作筒2連接。
[0011]現場使用時，將本液流閥連接在通井規或其它工具的上部，隨下井管柱下入井內，在下放過程中，球桿4的球頭在上部壓縮彈簧5.1和下部壓縮彈簧5.2的調節下，實現打開和關閉內套3密封腔的動作，從而有控制地使井液進入油管內腔，保證油管內壓力始終低於油套環空壓力，油管不會出現噴液的現象，井筒內多餘的液體從套管排出。當油套環空和油管內腔之間的壓差達到設計的數值時，下部壓縮彈簧5.2被壓縮，球桿4上移，球頭離開內套3的密封腔進入液流腔，打開液流通道。本液流閥下面的液體通過內套3的密封腔進入到上部油管內，起到平衡油管和套管壓力的作用，並始終保持兩者之間有一定的壓差，讓油管內液面稍低於套管內液面。當本工具下至設計深度後，可根據不同的施工要求選擇適當的洗井方式進行反洗井或正洗井，實現各種施工要求。
【權利要求】
1.井下作業多功能緩衝液流閥，包括工作筒，其特徵是，工作筒與壓帽連接，工作筒內裝有雙向液流控制裝置。
2.根據權利要求1所述的井下作業多功能緩衝液流閥，其特徵是，所述雙向液流控制裝置包括內套和球桿，球桿裝在內套中，內套設有密封腔和液流腔，內套的密封腔與球桿的球頭配合。
3.根據權利要求2所述的井下作業多功能緩衝液流閥，其特徵是，所述內套是筒狀體，其中部內徑小是密封腔、兩端內徑大是液流腔，在液流腔的殼壁上還設有液流槽或孔，在筒體底部設有球桿穿過中心孔和液流槽或孔。
4.根據權利要求2所述的井下作業多功能緩衝液流閥，其特徵是，所述球桿一端是球頭，另一端設有螺紋安裝調整螺母和背帽，中部杆體從內套的球桿穿過中心孔中穿過、在球桿穿過中心孔兩端球桿的杆體上安裝上部壓縮彈簧和下部壓縮彈簧。
5.根據權利要求4所述的井下作業多功能緩衝液流閥，其特徵是，所述上部壓縮彈簧和下部壓縮彈簧兩端還裝有墊圏。
6.根據權利要求1所述的井下作業多功能緩衝液流閥，其特徵是，所述工作筒的下部外圓加工油管外螺紋與油管連接、上部外圓加工細牙外螺紋與壓帽連接、內圓設有限位臺肩安裝內套。
7.根據權利要求1所述的井下作業多功能緩衝液流閥，其特徵是，所述壓帽上部內圓設有油管內螺紋與油管連接、下部內圓設有細牙內螺紋與工作筒連接，中部內圓的內徑等於或小於內套的內徑。
【文檔編號】E21B34/06GK203685126SQ201420044159
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】孫漢軍, 熊敏, 張成良, 張安德, 楊偉華 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臨盤採油廠