稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭的製作方法
2023-04-23 16:02:11 1
稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭，包括左半主體和右半主體，兩半主體接觸面通過螺栓連接且密封，左半主體內設有測試通道，右半主體內設有電泵採油通道，特徵是：左半主體上設有與右半主體上部相通的橫向連通通道；電泵採油通道內設有單向閥機構，位於所述單向閥機構上方設置密封堵頭；左半主體上制有密封舌通道，密封舌通道內設有可伸縮的密封舌機構。優點是：解決了稠油油田熱採過程中至少需要兩趟管柱才能完成開採的問題，滿足注熱、電潛泵採油生產及測取壓力等油井動靜態參數的作業需求。簡化作業程序、減少作業量和修井作業對油井生產的影響；節約作業費用，為降低油田的開發成本、穩定和提高油田產量提供了保障。
【專利說明】稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭
【技術領域】
[0001]本發明屬於石油、天然氣井井下生產工具，特別是涉及一種稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭。
【背景技術】
[0002]在目前公知的稠油開採生產過程中，廣泛採用注熱等手段將原油加熱，再採用電泵等手段開採。在這種開發過程中，首先要下入注熱管柱，將蒸汽等加熱介質注入地層，再次下入生產管柱進行開採，這樣至少需要兩趟管柱才能完成開採過程，但這種開採過程工藝複雜，開發周期長，效率較低。
[0003]在常溫油井的開採中，公知的「Y」形接頭能滿足生產和井下作業雙重工作條件。其結構和工作原理是:在油井正常生產時，用鋼絲作業把堵塞器下入到「Y」形接頭處，把測試通道堵塞住，這樣油氣在電泵作用下通過電泵採油通道向上流動。由於堵塞器的存在，流體只能向上流動，從而經過產油和井下測試通道被舉升至地面；在停產進行修井作業時，必須用鋼絲作業把堵塞器起出，將井下測試通道打開，再下入作業工具進行井下修井作業。由於上述結構的限制不能耐高溫，故無法適用於稠油熱採作業中。為了提高熱採注採一體化技術的開發效率，需要尋找一種能夠耐高溫的自動切換工具，為穩定和提高油田產量提供保障。
【發明內容】
[0004]本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種在稠油熱採油井生產過程中可隨時調整生產及修井作業，作業簡單、方便、快捷且使用壽命長的一種稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭。
[0005]本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是:
[0006]稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭，包括左半主體和右半主體，左半主體和右半主體接觸面通過螺栓連接，並通過密封件密封，所述左半主體內設有測試通道，所述右半主體內設有電泵採油通道，所述左半主體上設有與右半主體上部相通的橫向連通通道；
[0007]所述電泵採油通道內設有單向閥機構，位於所述單向閥機構上方設置密封堵頭；
[0008]所述左半主體上制有密封舌通道，所述密封舌通道內設有可伸縮的密封舌機構。
[0009]本發明還可以採用如下技術方案:
[0010]所述單向閥機構包括復位彈簧和密封球，所述復位彈簧一端抵住密封堵頭，另一端抵住設置在電泵採油通道密封臺階處的密封球。
[0011]所述密封舌機構包括密封舌、密封環和密封舌拉簧，所述密封舌通過密封環及密封舌拉簧與左半主體密封並連接，所述密封舌與密封舌通道通過密封盤根密封，通過密封舌左右滑動實現生產接頭採油狀態、測井狀態下相關通道的連通。
[0012]所述密封舌為圓柱式密封舌。[0013]所述圓柱式密封舌端部與測試通道側壁接觸面為錐形接觸面。
[0014]所述密封堵頭通過錐形螺紋與右半主體上部密封連接。
[0015]所述密封舌、密封環和密封舌拉簧均採用耐高溫材料製作。
[0016]在油井注熱過程中，注採一體自動切換生產接頭處於測試通道打開狀態，即圓柱式密封舌在復位彈簧的作用下，處於密封舌通道內，電泵採油通道關閉，加熱介質通過上部生產油管，進入測試通道，繼而通過下部測試管柱進入地層。
[0017]在油井生產狀態，原油在電泵作用下向上流動，推動圓柱式密封舌向左移動，圓柱式密封舌與測試通道壁面密封，並將測試通道關閉。隨著原油上行進一步將單向閥機構向上打開，原油通過橫向連接通道進入測試通道上部，到達上部井口。
[0018]在油井停產狀態，原油向上流動停止，單向閥機構的密封球在復位彈簧的作用下，向下移動回到電泵採油通道密封臺階處，將電泵採油通道關閉，圓柱式密封舌在密封舌拉簧的作用下向右移動，將測試通道打開，進而可實現井下測試等其它作業。
[0019]本發明具有的優點和積極效果是:由於本發明採用上述技術方案，通過電潛泵提供的液體壓力和密封舌拉簧的拉力實現自動封閉或打開測試通道，即採油生產時能自動封閉測試通道，使原油由電潛泵直接舉升到地面；停泵後能自動打開測試通道，可進行測井、修井等井下作業；同時在注熱過程中，使用本生產接頭可直接代替注熱管柱，將加熱介質通過測試通道注入到地層中，解決了稠油油田熱採過程中至少需要兩趟管柱才能完成開採的問題，能夠滿足注熱、電潛泵採油生產以及測取壓力等各項油井動靜態參數的作業需求。採用本接頭不僅簡化了作業程序、減少作業工作量和修井作業對油井生產的影響；而且還可進一步節約作業費用，為降低油田的開發成本、穩定和提高油田產量提供了保障。此外，本發明結構設計簡單、合理，具有較長的使用壽命和廣闊的市場發展前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的結構示意圖；(電泵處於停泵狀態，可進行測試作業)
[0021 ] 圖2是本發明處於採油生產狀態示意圖。
[0022]圖中:1、左半主體；1_1、測試通道；1_2、橫向連通通道；1_3、密封舌通道；2、右半主體；2-1、電泵採油通道；3、單向閥機構；3-1、密封球；3-2、復位彈簧；3-3、密封臺階；4、密封堵頭；5、密封舌機構；5-1、圓柱形密封舌；5-2、密封舌拉簧；5-3、密封盤根；5-4、緊固環；6、金屬密封圈。
【具體實施方式】
[0023]為能進一步了解本發明的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下:
[0024]請參閱圖1，稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭，包括左半主體I和右半主體2，所述左半主體和右半主體接觸面通過螺栓連接，並通過密封件密封，本實施例中，所述密封件優選為金屬密封圈6。所述左半主體內設有測試通道1-1，所述右半主體內設有電泵採油通道2-1，所述左半主體上設有與右半主體上部相通的橫向連通通道1-2。
[0025]所述電泵採油通道內設有單向閥機構3，本實施例中，所述單向閥機構包括復位彈簧3-2和密封球3-1，所述密封球3-1位於電泵採油通道密封臺階3-3處，所述復位彈簧一端抵住密封堵頭，另一端抵住設置在電泵採油通道密封臺階3-3處的密封球。
[0026]位於所述單向閥機構上方的右半主體內設置有密封堵頭4，本實施例中，所述密封堵頭通過錐形螺紋與右半主體上部密封連接。
[0027]所述左半主體上制有密封舌通道1-3，所述密封舌通道內設有可伸縮的密封舌機構5。
[0028]本實施例中，所述密封舌機構包括密封舌5-1、密封環5-4和密封舌拉簧5-2，所述密封舌通過密封環及密封舌拉簧與左半主體密封連接，所述密封舌與密封舌通道通過密封盤根5-3密封，通過密封舌左右滑動實現生產接頭採油狀態、測井狀態下相關通道的連通。
[0029]本稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭所有涉及與外接工具的連接均採用標準油管螺紋扣，其測試通道1-1上端與生產油管連接，下端與測試管柱連接，電泵採油通道2-1下端與電泵連接。
[0030]本發明的工作原理為:
[0031]在油井注熱過程中，注採一體自動切換生產接頭處於測試通道打開狀態，即圓柱式密封舌在復位彈簧的作用下，處於密封舌通道內，電泵採油通道關閉，加熱介質通過上部生產油管，進入測試通道，繼而通過下部測試管柱進入地層。
[0032]在油井生產狀態，原油在電泵作用下向上流動，推動圓柱式密封舌向左移動，圓柱式密封舌與測試通道壁面密封，並將測試通道關閉。隨著原油上行進一步將單向閥機構向上打開，原油通過橫向連通通道1-2進入測試通道上部，到達上部井口。
[0033]在油井停產狀態，原油向上流動停止，單向閥機構的密封球在復位彈簧的作用下，向下移動回到電泵採油通道密封臺階處，將電泵採油通道關閉，圓柱式密封舌在密封舌拉簧的作用下向右移動，將測試通道打開，進而可實現井下測試等其它作業。
[0034]以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，依然可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的
【發明內容】
和範圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭，包括左半主體和右半主體，所述左半主體和右半主體接觸面通過螺栓連接，並通過密封件密封，所述左半主體內設有測試通道，所述右半主體內設有電泵採油通道，其特徵在於:所述左半主體上設有與右半主體上部相通的橫向連通通道； 所述電泵採油通道內設有單向閥機構，位於所述單向閥機構上方設置密封堵頭； 所述左半主體上制有密封舌通道，所述密封舌通道內設有可伸縮的密封舌機構。
2.根據權利要求1所述的稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭，其特徵在於:所述單向閥機構包括復位彈簧和密封球，所述復位彈簧一端抵住密封堵頭，另一端抵住設置在電泵採油通道密封臺階處的密封球。
3.根據權利要求1所述的稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭，其特徵在於:所述密封舌機構包括密封舌、密封環和密封舌拉簧，所述密封舌通過密封環及密封舌拉簧與左半主體密封並連接，所述密封舌與密封舌通道通過密封盤根密封，通過密封舌左右滑動實現生產接頭採油狀態、測井狀態下相關通道的連通。
4.根據權利要求3所述的稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭，其特徵在於:所述密封舌為圓柱式密封舌。
5.根據權利要求4所述的稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭，其特徵在於:所述圓柱式密封舌端部與測試通道側壁接觸面為錐形接觸面。
6.根據權利要求1所述的稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭，其特徵在於:所述密封堵頭通過錐形螺紋與右半主體上部密封連接。
7.根據權利要求3所述的稠油熱採井用注採一體式自動切換生產接頭，其特徵在於:所述密封舌、密封環和密封舌拉簧均採用耐高溫材料製作。
【文檔編號】E21B43/24GK103452496SQ201310418187
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】郭樹彬, 盧中原, 何保生, 劉傳剛, 陳永峰, 朱國金, 馬認琦 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發展股份有限公司, 中海油能源發展股份有限公司監督監理技術分公司