一種插管式丟手分層注水管柱及其操作工藝的製作方法

2023-05-20 10:08:01

專利名稱：一種插管式丟手分層注水管柱及其操作工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及油田分層注水工藝及配套工具，具體涉及一種插管式丟手分層注水管柱及其操作工藝。
背景技術：
分層注水就是在同一口注水井中，利用封隔器將油層分隔為若干層段，使之在加強中、低滲透率油層注水的同時，通過調整井下水嘴的節流損失，降低注水壓差，對高滲透率油層進行控制注水，以此調節不同滲透率油層吸水量的差異。在油田分層注水過程中，主要採用Y341封隔器與偏心配水器組合的常規偏心分注管柱和Y341封隔器與同心配水器組合的常規同心分注管柱(參見附圖I和附圖2)。 常規分注管柱中的Y341封隔器與配水器的工具組合部分俗稱為分注工具串。常規分注管柱的油管與分注工具串之間經過絲扣連接成一個「油管+分注工具串」的整體通過油管掛懸掛於井口，通過改變配水器水嘴大小進行分層調配，實現分層注水的目的。常規分注管柱存在的主要問題是當注水壓力、溫度波動時，易產生管柱蠕動，最終造成封隔器膠筒損壞，而且井越深這種現象越明顯。為此，有技術人員採用緩衝器、Y341封隔器與配水器組成的分注管柱，在一定程度上減輕了管柱蠕動對封隔器密封性的影響，但這種分注管柱穩定性差，沒有從根本上消除注水壓力、溫度變化造成的管柱蠕動對封隔器密封性的影響。

發明內容
本發明的目的在於，提供一種插管式丟手分層注水管柱及其操作工藝，該插管式丟手分層注水管柱是在常規分注工具串的上部加一個插管連接器和管柱穩定器；通過丟手錨定、插管密封注水，改變分注管柱的受力狀況，其中分離後的上部光油管懸掛於井口，分離後的分注工具串錨定懸掛在管柱穩定器上，上部光油管同下部「管柱穩定器+分注工具串」不再是絲扣連接，而是插管式密封配合；與分離前相比，作用在上部光油管的活塞效應大幅下降，當注水壓力、溫度波動時造成上部光油管的伸縮變化量大大減小，而且不會直接作用在下部封隔器膠筒上；從根本上消除當注水壓力、溫度波動時上部管柱蠕動對下部封隔器膠筒造成的危害，並對管柱穩定器採取分步解卡的方法解決丟手管柱拔不動起不出的難題。本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的
該插管式丟手分層注水管柱由常規分注工具串、插管連接器和管柱穩定器構成，插管連接器和管柱穩定器依次安裝在常規分注工具串的上部，其特徵在於
所述的插管連接器由丟手總成、插管密封總成和連接鍵總成三部分組成，其中丟手總成由下接頭、短節、活塞滑套、內管、剪切銷釘和密封盤根組成；插管密封總成由上接頭、內管、外管、密封組件和密封組件壓帽組成；連接鍵總成由上接頭、內管、外管、溝鍵、連接鍵和連接螺釘組成；下接頭一端與油管絲扣連接，另一端與短節絲扣連接，下接頭上制有剪切銷釘孔、洩壓孔、限位臺階，短節上設有密封盤根、密封盤根，活塞滑套上設有密封盤根和密封盤根，活塞滑套通過剪切銷釘固定在下接頭上，活塞滑套與下接頭上分別制有活塞滑套移動限位臺階和限位臺階，內管下端部通過彈性連接爪與短節相連，在內管下部與外管之間置有密封組件，密封組件的下端有密封組件壓帽，密封組件壓帽與內管絲扣連接，在內管上部設有鍵槽和限位臺階，在外管上部制有連接螺釘孔和溝鍵孔，溝鍵上制有連接螺絲孔，夕卜管一端與短節絲扣連接，另一端套裝在內管上，連接螺釘將溝鍵、連接鍵連接在一起，連接螺釘將連接鍵與外管連接成一體，連接鍵和溝鍵根部裝在內管的鍵槽內；
所述的管柱穩定器由球齒錨定組件、液壓缸體組件和卡瓦錨定組件組成，其中球齒錨定由上接頭、螺塞、球齒座、內管、固定螺釘、彈簧、限位壓片、球齒及O型密封圈組成；液壓缸體組件由外管、壓力傳杆、缸套、上活塞、下活塞、鎖緊彈簧、鎖環、剪切銷釘和O型密封圈等組成；卡瓦錨定組件由內管、外管、壓縮彈簧、彈簧套、錐體、卡瓦、彈簧墊圈、螺母、內六角圓頭螺釘、圓頭開槽螺釘、卡瓦護套、剪切銷釘、凸輪塊、卷皮銷釘、護套座和O型密封圈組成；上接頭上制有傳壓孔，球齒座上制有傳壓通孔，缸套上制有傳壓孔，壓力傳杆中心軸上制有傳壓通孔，壓力傳杆兩端置有密封圈，球齒座傳壓通孔的一端裝有螺塞，另一端通過壓力傳杆將球齒座傳壓通孔和缸套傳壓孔連接貫通，球齒座上制有圓形孔，圓形孔中置有球 齒，球齒圓柱表面上置有密封圈，固定螺釘將限位壓片固定在球齒座上，限位壓片與球齒之間置有彈簧，外管下端制有銷孔和通槽，解封銷釘將外管與內管固定，卷皮銷釘裝在外管下端的銷孔內，凸輪塊卡在裝有卷皮銷釘的外管的通槽中，利用凸輪塊將護套座卡在外管下端，圓頭開槽螺釘將護套座和卡瓦護套連接固定，卡瓦裝在錐體外面，卡瓦下端套在卡瓦護套內，內六角圓頭螺釘、螺母將錐體與護套座連為一體，彈簧套一端與下活塞絲扣連接，另一端插入錐體與外管形成的環空內，彈簧套外置有彈簧，缸套內置有上活塞、下活塞，下活塞內置有鎖緊彈簧、鎖環，剪切銷釘將下活塞與缸套固定在一起。該插管式丟手分層注水管柱的操作工藝包括如下步驟
第一步、組配插管式丟手分注管柱
在常規分注工具串的上部至少增加一個插管連接器和管柱穩定器，形成「油管+插管連接器+管柱穩定器+分注工具串」的分注管柱；插管連接器由丟手總成、插管密封總成、連接鍵總成三部分組成。第二步、實施錨定操作
插管式丟手分注管柱下井完工後，井口油管中打壓I 2Mpa，球齒首先在液壓作用下向外錨定套管，使管柱穩定器預工作；再繼續提壓到10 Mpa時，液壓缸體上的剪切銷釘剪斷，上下活塞一起下行壓縮彈簧，彈簧推動錐體楔入下行支撐卡瓦錨定在套管壁上，同時彈簧套下端逐步插入到錐體和卡瓦內強化支撐作用，下活塞內的鎖緊彈簧阻止上下活塞逆行以防卡解；再繼續提壓到17 20Mpa時，管柱穩定器完全工作，此時管柱穩定器將分注工具串錨定在套管壁上；
第三步、實施丟手操作
當緩慢提壓到22 25Mpa時，插管連接器工作，在油管內外壓差的作用下，活塞滑套上的剪切銷釘剪斷，活塞滑套下行，彈性連接爪失去支撐，在上部油管張力的作用下，彈性連接爪與短節分離，完成丟手動作，上部光油管懸掛在井口，下部工具串錨定懸掛在管柱穩定器上；第四步、實施插管連接
在實施丟手操作的同時，內管與外管產生相對位移且保持部分重迭，在內管與外管產生位移過程中插管密封總成的密封組件始終起到密封內管和外管的作用，使插管連接器上部油管與下部「管柱穩定器+分注工具串」形成一個壓力系統，滿足常規分層注水、洗井的功能，停止打壓，一趟管柱完成插管密封分注工藝管柱；
如果下井的插管連接器選用不含連接鍵總成中的連接鍵、溝鍵和連接螺釘，則當插管密封總成的密封組件損壞後，可起出插管連接器上部管柱，更換密封組件後再下入與井內插管連接器部件對接，密封組件起到密封內管和外管的作用，使插管連接器上部油管與下部「管柱穩定器+分注工具串」形成一個壓力系統，滿足常規分層注水、洗井的功能；第五步、起管柱換封
插管連接器在連接鍵總成的作用下，插管連接器帶動管柱穩定器上行，實行分步解卡，起出分注工具串；
如果下井的插管連接器選用不含連接鍵總成中的連接鍵、溝鍵和連接螺釘，則起出原井插管連接器上部注水管柱，下帶打撈工具的管柱與井內插管連接器部件對接成功後上提管柱，管柱穩定器上行，實行分步解卡，起出分注工具串。該插管式丟手分層注水管柱及其操作工藝的優點在於
I、該插管式丟手分層注水管柱將插管連接器和管柱穩定器安裝在常規分注工具串的上部，充分利用了現有分層注水工具，使注水工具製造簡單，操作使用方便，具有較好的通用性。2、通過丟手錨定，分離後的分注工具串錨定懸掛在管柱穩定器上，分離後的上部光油管懸掛於井口，上部光油管同下部「管柱穩定器+分注工具串」不再是絲扣連接，而是插管式密封配合，改變了分注管柱的受力狀況，使得作用在上部光油管的活塞效應大幅下降，當注水壓力、溫度波動時造成上部光油管的伸縮變化量大大減小，從根本上消除了當注水壓力、溫度波動時上部管柱蠕動對下部封隔器膠筒造成的危害。3、本發明使丟手與注水一趟管柱完成，減少了作業成本；且當插管密封總成損壞時可起管柱更換。4、管柱穩定器採用分步解除錨定工藝，降低了起管柱遇卡的風險，解決了丟手管柱拔不動起不出的難題；而且根據注水設計要求，可調整插管連接器、管柱穩定器的工作壓力以及插管連接器的密封行程長度；本管柱採用與常規分注管柱相同的調配測試方法調配測試後即可恢復正常注水、洗井。


圖I是常規偏心分注管柱使用時的結構示意 圖2是常規同心分注管柱使用時的結構示意圖； 圖3是插管式丟手分層注水管柱使用時的結構示意 圖4是插管連接器的結構示意 圖5是管柱穩定器的結構示意圖。圖中1、上接頭，1-1、傳壓孔，2、螺塞，3、O型密封圈，4、球齒座，4-1、傳壓通孔，4-2、圓形孔，5、O型密封圈，6、O型密封圈，7、內管，8、固定螺釘，9、彈簧，10、限位壓片，11、O型密封圈，12、球齒，13、壓力傳杆，14、O型密封圈，15、O型密封圈，16、外管，16_1、銷孔，16-2、通槽，17、缸套，17-1、傳壓孔，18,0型密封圈，19,0型密封圈，20、0型密封圈，21、上活塞，22、O型密封圈，23、鎖緊彈簧，24、鎖環，25、剪切銷釘，26、下活塞，27、O型密封圈，28、壓縮彈簧，29、彈簧套，30、錐體，31、卡瓦，32、彈簧墊圈，33、螺母，34、內六角圓頭螺釘，35、圓頭開槽螺釘，36、卡瓦護套，37、剪切銷釘，38、凸輪塊，39、卷皮銷釘，40、護套座，41、上接頭，42、內管，42-1、鍵槽，42-2、限位臺階，42_3、彈性連接爪，43、外管，43_1、連接螺釘孔，43-2,溝鍵孔，44、連接鍵，45、溝鍵，45-1、連接螺釘孔，46、連接螺釘，46-1、連接螺釘，47、密封組件，48、密封組件壓帽，49、短節、49-1、密封盤根，49-2、密封盤根，50、活塞滑套，50-1、密封盤根，50-2、限位臺階，50-3、密封盤根，51、剪切銷釘，52、下接頭，52_1、剪切銷釘孔，52-2,洩壓孔，52-3、限位臺階。
具體實施方式
下面結合附圖對插管式丟手分層注水管柱及其操作工藝具體說明如下
該插管式丟手分層注水管柱由常規分注工具串、插管連接器和管柱穩定器構成，組配插管式丟手分層注水管柱時，在常規分注工具串的上部至少增加一個插管連接器和一個管柱穩定器，形成「油管+插管連接器+管柱穩定器+分注工具串」的分注管柱。所述的插管連接器由丟手總成、插管密封總成和連接鍵總成三部分組成，其中丟手總成由下接頭52、短節49、活塞滑套50、內管42、剪切銷釘51和密封盤根組成；插管密封總成由上接頭41、內管42、外管43、密封組件47和密封組件壓帽48組成；連接鍵總成由上接頭41、內管42、外管43、溝鍵45、連接鍵44和連接螺釘46組成；下接頭52 —端與油管絲扣連接，另一端與短節49絲扣連接，下接頭52上制有剪切銷釘孔52-1、洩壓孔52-2、限位臺階52-3，短節49上設有密封盤根49-1、密封盤根49_2，活塞滑套50上設有密封盤根50_1和密封盤根50-3，活塞滑套50通過剪切銷釘51固定在下接頭52上，活塞滑套50與下接頭52上分別制有活塞滑套移動限位臺階50-2和限位臺階52-3，內管42下端部通過彈性連接爪42-3與短節49相連，在內管42下部與外管43之間置有密封組件47，密封組件47的下端有密封組件壓帽48，密封組件壓帽48與內管42絲扣連接，在內管42上部設有鍵槽42_1和限位臺階42-2，在外管43上部制有連接螺釘孔43-1和溝鍵孔43_2，溝鍵45上制有連接螺絲孔45-1，外管43 —端與短節49絲扣連接，另一端套裝在內管42上，連接螺釘46將溝鍵45、連接鍵44連接在一起，連接螺釘46-1將連接鍵44與外管43連接成一體，連接鍵44和溝鍵45根部裝在內管42的鍵槽42-1內；
所述的管柱穩定器由球齒錨定組件、液壓缸體組件和卡瓦錨定組件組成，其中球齒錨定由上接頭I、螺塞2、球齒座4、內管7、固定螺釘8、彈簧9、限位壓片10、球齒12及O型密封圈組成；液壓缸體組件由外管16、壓力傳杆13、缸套17、上活塞21、下活塞26、鎖緊彈簧23、鎖環24、剪切銷釘25和O型密封圈等組成；卡瓦錨定組件由內管7、外管16、壓縮彈簧28、彈簧套29、錐體30、卡瓦31、彈簧墊圈32、螺母33、內六角圓頭螺釘34、圓頭開槽螺釘35、卡瓦護套36、剪切銷釘37、凸輪塊38、卷皮銷釘39、護套座40和O型密封圈組成；上接頭I上制有傳壓孔1-1，球齒座4上制有傳壓通孔4-1，缸套17上制有傳壓孔17-1，壓力傳杆13中心軸上制有傳壓通孔13-1，壓力傳杆13兩端置有密封圈14，球齒座傳壓通孔4-1的一端裝有螺塞2，另一端通過壓力傳杆13將球齒座傳壓通孔4-1和缸套傳壓孔17-1連接貫通，球齒座4上制有圓形孔4-2，圓形孔4-2中置有球齒12，球齒12圓柱表面上置有密封圈11，固定螺釘8將限位壓片10固定在球齒座4上，限位壓片10與球齒12之間置有彈簧9，外管16下端制有銷孔16-1和通槽16-2，解封銷釘37將外管與內管固定，卷皮銷釘39裝在外管16下端的銷孔16-1內，凸輪塊38卡在裝有卷皮銷釘39的外管16的通槽16_2中，利用凸輪塊38將護套座40卡在外管16下端，圓頭開槽螺釘35將護套座40和卡瓦護套36連接固定，卡瓦31裝在錐體30外面，卡瓦31下端套在卡瓦護套36內，內六角圓頭螺釘34、螺母33將錐體30與護套座40連為一體，彈簧套29 —端與下活塞26絲扣連接，另一端插入錐體30與外管16形成的環空內，彈簧套29外置有彈簧28，缸套17內置有上活塞21、下活塞26，下活塞26內置有鎖緊彈簧23、鎖環24，剪切銷釘25將下活塞26與缸套17固定在一起。該插管式丟手分層注水管柱的具體操作工藝包括如下步驟
第一步、組配插管式丟手分注管柱
在常規分注工具串的上部至少增加一個插管連接器和管柱穩定器，形成「油管+插管連接器+管柱穩定器+分注工具串」的分注管柱；插管連接器由丟手總成、插管密封總成、連接鍵總成三部分組成。第二步、實施錨定操作
插管式丟手分注工藝管柱下井完工後，井口油管中打壓I 2Mpa，球齒12首先在液壓作用下壓縮彈簧9向外錨定套管，稱為管柱穩定器預工作，同時，液壓依次通過上接頭傳壓孔1-1、球齒座傳壓孔4-1、壓力傳杆傳壓通孔13-1後進入到缸套17內壓縮上活塞21和下活塞26，當繼續提壓到10 Mpa時，液壓缸體上的剪切銷釘25剪斷，上下活塞一起下行壓縮彈簧28，彈簧28推動錐體30楔入下行支撐卡瓦31錨定在套管壁上，同時彈簧套29下端逐步插入到錐體30和卡瓦31內強化支撐作用，下活塞26內的鎖緊彈簧23和鎖環24阻止上下活塞逆行以防卡解，繼續提壓到17 20Mpa時，管柱穩定器完全工作，此時管柱穩定器將分注工具串緊緊錨定在套管壁上。第三步、實施丟手操作
當緩慢提壓到22 25Mpa時，插管連接器工作，在油管內外壓差的作用下，活塞滑套50上的剪切銷釘51剪斷，活塞滑套50下行，彈性連接爪42-3失去支撐，在上部油管張力的作 用下，彈性連接爪42-3與短節49分離，完成丟手動作，上部光油管懸掛在井口，下部工具串錨定懸掛在管柱穩定器上，相當於「上部油管+內管42」插在下部「外管43+管柱穩器+分注工具串」中。第四步、實施插管連接
在實施丟手操作的同時，內管42與外管43產生相對位移且保持部分重迭，彈性連接爪42-3與短節49分離後，在上部油管張力的作用下，內管42與外管43產生在內管限位臺階42-2與溝鍵45範圍內的縱向相對位移，在相對位移的過程中，溝鍵45、連接鍵44根部始終在內管鍵槽42-1中滑動，外管43與內管42不產生軸向相對轉動，同時位於內管42下端的密封組件47始終起到密封內管42和外管43的作用，停止打壓，完成丟手錨定、插管注水的分注工藝管柱。如果下井的插管連接器選用不含連接鍵總成中的連接鍵44、溝鍵45和連接螺釘46，則當插管密封總成的密封組件損壞後，可起出插管連接器上部管柱，更換密封組件後再下入與井內插管連接器部件對接，密封組件起到密封內管和外管的作用，使插管連接器上部油管與下部「管柱穩定器+分注工具串」形成一個壓力系統，滿足常規分層注水、洗井的功能。第五步、起管柱換封
起管柱時，插管連接器在連接鍵總成的作用下，插管連接器帶動管柱穩定器上行，實行分步解卡，起出分注工具串；
起管柱換封作業時，在管柱提伸應力的傳遞過程中，插管連接器的 上接頭41帶到內管42上行，當內管42上的限位臺階42-2遇到溝鍵45後，帶動外管43、短節49、下接頭52 —起上行，當提伸應力傳到管柱穩定器時，上接頭I首先帶動內管7、球齒座4上行、壓力傳杆13卸壓，球齒12內收解卡，隨後解封銷釘37剪斷，內管7帶動彈簧套29上行，壓縮彈簧28失去彈力,錐體30上行，卡瓦31內收解卡。如果下井的插管連接器選用不含連接鍵總成中的連接鍵44、溝鍵45和連接螺釘46，則起出原井插管連接器上部注水管柱，下帶打撈工具的管柱與井內插管連接器部件對接成功後上提管柱，管柱穩定器上行，實行分步解卡，起出分注工具串。以上所述只是該發明的具體實施方式
，上述舉例說明不對本發明的實質內容構成限制，所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了本說明書後可以對上述的具體實施方式
做修改或變形，而不背離本發明的實質和範圍。
權利要求
1.一種插管式丟手分層注水管柱，它由常規分注工具串、插管連接器和管柱穩定器構成，插管連接器和管柱穩定器依次安裝在常規分注工具串的上部，其特徵在於 所述的插管連接器由丟手總成、插管密封總成和連接鍵總成三部分組成，其中丟手總成由下接頭(52)、短節(49)、活塞滑套(50)、內管(42)、剪切銷釘(51)和密封盤根組成；插管密封總成由上接頭(41)、內管(42)、外管(43)、密封組件(47)和密封組件壓帽(48)組成；連接鍵總成由上接頭(41)、內管(42)、外管(43)、溝鍵(45)、連接鍵(44)和連接螺釘(46)組成；下接頭(52)—端與油管絲扣連接，另一端與短節(49)絲扣連接，下接頭(52)上制有剪切銷釘孔(52-1)、洩壓孔(52-2)、限位臺階(52-3)，短節(49)上設有密封盤根(49-1)、密封盤根(49-2)，活塞滑套(50)上設有密封盤根(50-1)和密封盤根(50-3)，活塞滑套(50)通過剪切銷釘(51)固定在下接頭(52 )上，活塞滑套(50 )與下接頭(52 )上分別制有活塞滑套移動限位臺階(50-2)和限位臺階(52-3)，內管(42)下端部通過彈性連接爪(42_3)與短節(49)相連，在內管(42)下部與外管(43)之間置有密封組件(47)，密封組件(47)的下端有密封組件壓帽(48)，密封組件壓帽(48)與內管(42)絲扣連接，在內管(42)上部設有鍵 槽(42-1)和限位臺階(42-2)，在外管(43)上部制有連接螺釘孔(43_1)和溝鍵孔(43_2)，溝鍵(45)上制有連接螺絲孔(45-1)，外管(43)—端與短節(49)絲扣連接，另一端套裝在內管上，連接螺釘(46)將溝鍵(45)、連接鍵(44)連接在一起，連接螺釘(46-1)將連接鍵(44)與外管(43)連接成一體，連接鍵(44)和溝鍵(45)根部裝在內管(42)的鍵槽(42-1)內； 所述的管柱穩定器由球齒錨定組件、液壓缸體組件和卡瓦錨定組件組成，其中球齒錨定由上接頭(I)、螺塞(2)、球齒座(4)、內管(7)、固定螺釘(8)、彈簧(9)、限位壓片(10)、球齒(12)及O型密封圈組成；液壓缸體組件由外管(16)、壓力傳杆(13)、缸套(17)、上活塞(21)、下活塞(26)、鎖緊彈簧(23)、鎖環(24)、剪切銷釘(25)和O型密封圈等組成；卡瓦錨定組件由內管(7)、外管(16)、壓縮彈簧(28)、彈簧套(29)、錐體(30)、卡瓦(31)、彈簧墊圈(32)、螺母(33)、內六角圓頭螺釘(34)、圓頭開槽螺釘(35)、卡瓦護套(36)、剪切銷釘(37)、凸輪塊(38)、卷皮銷釘(39)、護套座(40)和O型密封圈組成；上接頭(I)上制有傳壓孔(1-1 )，球齒座(4)上制有傳壓通孔(4-1 )，缸套(17)上制有傳壓孔(17-1 )，壓力傳杆(13)中心軸上制有傳壓通孔(13-1 )，壓力傳杆(13)兩端置有密封圈(14)，球齒座傳壓通孔(4-1)的一端裝有螺塞(2)，另一端通過壓力傳杆(13)將球齒座傳壓通孔(4-1)和缸套傳壓孔(17-1)連接貫通，球齒座(4)上制有圓形孔(4-2)，圓形孔(4-2)中置有球齒(12)，球齒(12)圓柱表面上置有密封圈(11)，固定螺釘(8)將限位壓片(10)固定在球齒座(4)上，限位壓片(10)與球齒(12)之間置有彈簧(9)，外管(16)下端制有銷孔(16-1)和通槽(16_2)，解封銷釘(37)將外管與內管固定，卷皮銷釘(39)裝在外管(16)下端的銷孔(16-1)內，凸輪塊(38)卡在裝有卷皮銷釘(39)的外管(16)的通槽(16-2)中，利用凸輪塊(38)將護套座(40)卡在外管(16)下端，圓頭開槽螺釘(35)將護套座(40)和卡瓦護套(36)連接固定，卡瓦(31)裝在錐體(30)外面，卡瓦(31)下端套在卡瓦護套(36)內，內六角圓頭螺釘(34)、螺母(33)將錐體(30)與護套座(40)連為一體，彈簧套(29) —端與下活塞(26)絲扣連接，另一端插入錐體(30 )與外管(16 )形成的環空內，彈簧套(29 )外置有彈簧(28 )，缸套(17 )內置有上活塞(21)、下活塞(26)，下活塞(26)內置有鎖緊彈簧(23)、鎖環(24)，剪切銷釘(25)將下活塞(26)與缸套(17)固定在一起。
2.一種用於權利要求I所述的一種插管式丟手分層注水管柱操作工藝，其特徵在於它包括如下步驟 第一步、組配插管式丟手分注管柱 在常規分注工具串的上部至少增加一個插管連接器和管柱穩定器，形成「油管+插管連接器+管柱穩定器+分注工具串」的分注管柱；插管連接器由丟手總成、插管密封總成、連接鍵總成三部分組成； 第二步、實施錨定操作 插管式丟手分注管柱下井完工後，井口油管中打壓I 2Mpa，球齒首先在液壓作用下向外錨定套管，使管柱穩定器預工作；再繼續提壓到10 Mpa時，液壓缸體上的剪切銷釘剪斷，上下活塞一起下行壓縮彈簧，彈簧推動錐體楔入下行支撐卡瓦錨定在套管壁上，同時彈簧套下端逐步插入到錐體和卡瓦內強化支撐作用，下活塞內的鎖緊彈簧和鎖環阻止上下活塞逆行以防卡解；再繼續提壓到17 20Mpa時，管柱穩定器完全工作，此時管柱穩定器將分 注工具串錨定在套管壁上； 第三步、實施丟手操作 當緩慢提壓到22 25Mpa時，插管連接器工作，在油管內外壓差的作用下，活塞滑套上的剪切銷釘剪斷，活塞滑套下行，彈性連接爪失去支撐，在上部油管張力的作用下，彈性連接爪與短節分離，完成丟手動作，上部光油管懸掛在井口，下部工具串錨定懸掛在管柱穩定器上； 第四步、實施插管連接 在實施丟手操作的同時，內管與外管產生相對位移且保持部分重迭，在內管與外管產生位移過程中插管密封總成的密封組件始終起到密封內管和外管的作用，使插管連接器上部油管與下部「管柱穩定器+分注工具串」形成一個壓力系統，滿足常規分層注水、洗井的功能，停止打壓，一趟管柱完成插管密封分注工藝管柱； 如果下井的插管連接器選用不含連接鍵總成中的連接鍵、溝鍵和連接螺釘，則當插管密封總成的密封組件損壞後，可起出插管連接器上部管柱，更換密封組件後再下入與井內插管連接器部件對接，密封組件起到密封內管和外管的作用，使插管連接器上部油管與下部「管柱穩定器+分注工具串」形成一個壓力系統，滿足常規分層注水、洗井的功能；第五步、起管柱換封 起管柱時，插管連接器在連接鍵總成的作用下，插管連接器帶動管柱穩定器上行，實行分步解卡，起出分注工具串； 如果下井的插管連接器選用不含連接鍵總成中的連接鍵、溝鍵和連接螺釘，則起出原井插管連接器上部注水管柱，下帶打撈工具的管柱與井內插管連接器部件對接成功後上提管柱，管柱穩定器上行，實行分步解卡，起出分注工具串。
全文摘要
本發明涉及油田分層注水工藝及配套工具，具體涉及一種插管式丟手分層注水管柱及其操作工藝。該插管式丟手分層注水管柱由常規分注工具串、插管連接器和管柱穩定器構成，插管連接器和管柱穩定器依次安裝在常規分注工具串的上部。本發明通過丟手錨定、插管密封注水，改變了分注管柱的受力狀況，分離後的上部光油管懸掛於井口，分離後的分注工具串錨定懸掛在管柱穩定器上，上部光油管同下部「管柱穩定器+分注工具串」不再是絲扣連接，而是插管式密封配合，從根本上消除了當注水壓力、溫度波動時上部管柱蠕動對下部封隔器膠筒造成的危害，而且對管柱穩定器採取分步解卡，解決了丟手管柱拔不動起不出的難題。使注水工具製造簡單，操作方便，通用性好。
文檔編號E21B43/20GK102966339SQ20121052313
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月9日 優先權日2012年12月9日
發明者李運柱 申請人:李運柱