一種擴張式壓差開啟精細找漏驗漏封隔器的製作方法

2023-08-05 09:34:51

本實用新型涉及一種擴張式壓差開啟精細找漏驗漏封隔器，主要適用於油氣井老井井筒找漏驗漏作業中。

背景技術：

近年來，長慶油田油氣井老井修井業務逐漸增多，主要表現在老井找漏、驗漏、堵漏、井筒變形、衝砂、打撈節流器等方面。由於老井產生周期長，產量逐漸減少，大多數老井需要進行重複改造壓裂，以提高老井的產量和採收率，但重複改造的前期就是要判斷井筒是否有洩漏點，井筒是否有變形，而評估井筒洩漏狀況是最為重要的一項工作。而目前，油氣井大多數找漏驗漏封隔器管柱均採用雙封單卡封隔器管柱，帶兩個壓縮式封隔器，管柱上提過程中易出現卡鑽、卡瓦解封困難、膠筒磨損等問題，同時找漏點是比較粗放的，找漏過程中容易錯層位卡點，導致漏掉漏點的情況較多，無法準確判斷井筒全部漏點，從而無法給重複改造提供良好的井筒條件。

為此，為了能高效滿足老井精細找漏驗漏需求，創新設計了一種擴張式壓差開啟精細找漏驗漏封隔器。

技術實現要素：

本實用新型的目的是有效解決現有油氣井老井找漏驗漏封隔器（管柱）找漏粗放、容易漏掉漏點、性能不可靠、解封困難等問題，提高找漏驗漏成功率及其精細化程度，為油氣井老井重複改造提供井筒決策依據。本實用新型提供的一種擴張式壓差開啟精細找漏驗漏封隔器，使油氣井老井找漏驗漏封隔器管柱僅需連接一個該精細找漏驗漏封隔器，就可以實現準確卡層位、精細判定漏點位置、坐封解封容易的目標。

本實用新型的技術方案為：

一種擴張式壓差開啟精細找漏驗漏封隔器，包括上膠筒和下膠筒，所述上膠筒兩端分別連接有上膠筒上座和上膠筒下座；所述下膠筒兩端分別連接有下膠筒上座和下膠筒下座；所述上膠筒下座和下膠筒上座之間通過單向閥本體連接，所述單向閥本體上設有單向閥；所述上膠筒內設有上割縫中心管，所述下膠筒內設有下割縫中心管。

所述單向閥包括閥座、彈簧和閥芯，所述的彈簧位於閥座和閥芯之間。

所述的下膠筒下座下端連接有下接頭；所述上膠筒上座上連接有上接頭。

所述上接頭與上膠筒上座通過密封圈密封連接。

所述的上膠筒和下膠筒的結構相同，長300mm，間距1200mm，坐封壓差1.0MPa。

所述上割縫中心管和下割縫中心管的長度方向局部均開有割縫，其割縫長1.0mm，寬0.5mm。

所述上割縫中心管和下割縫中心管均採用35CrMo材料加工，硬度HB197~235。

所述的上膠筒和下膠筒結構相同，均採用肩部保護的耐油氫化丁腈橡膠。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型在結構設計上採用上膠筒和下膠筒和單向閥相組合方式，根據上膠筒和下膠筒間恆定長度和單向閥正向開啟功能，實現了準確卡層位、精細判定漏點位置、容易坐封解封的目的，解決了現有油氣井老井找漏驗漏封隔器（管柱）找漏粗放、容易漏掉漏點、性能不可靠、解封困難等問題，提高了油氣井井筒找漏驗漏成功率及其完整性精細化評估效率。結構簡單，使用方便，應用效果明顯，找漏驗漏成功率高，實用性強。

以下將結合附圖進行進一步的說明。

附圖說明

圖1為一種擴張式壓差開啟精細找漏驗漏封隔器示意圖。

圖2為單向閥示意圖。

附圖標記如下：1-上接頭；2-密封圈；3-上膠筒上座；4-上割縫中心管；5-上膠筒；6-上膠筒下座；7-單向閥本體；8-單向閥；9-下膠筒上座；10-下割縫中心管；11-下膠筒；12-下膠筒下座；13-下接頭；14-閥座；15-彈簧；16-閥芯。

具體實施方式

實施例1：

本實用新型的目的是有效解決現有油氣井老井找漏驗漏封隔器（管柱）找漏粗放、容易漏掉漏點、性能不可靠、解封困難等問題，提高找漏驗漏成功率及其精細化程度，為油氣井老井重複改造提供井筒決策依據。本實用新型提供的如圖1所示的一種擴張式壓差開啟精細找漏驗漏封隔器，使油氣井老井找漏驗漏封隔器管柱僅需連接一個該精細找漏驗漏封隔器，就可以實現準確卡層位、精細判定漏點位置、坐封解封容易的目標。

一種擴張式壓差開啟精細找漏驗漏封隔器，包括上膠筒5和下膠筒11，所述上膠筒5兩端分別連接有上膠筒上座3和上膠筒下座6；所述下膠筒11兩端分別連接有下膠筒上座9和下膠筒下座12；所述上膠筒下座6和下膠筒上座9之間通過單向閥本體7連接，所述單向閥本體7上設有單向閥8；所述上膠筒5內設有上割縫中心管4，所述下膠筒11內設有下割縫中心管10。

本實用新型基於上膠筒5和下膠筒11間恆定長度和單向閥8正向開啟功能，液體沿著管柱及上割縫中心管流到單向閥8處，繼續泵注液體，當上、下割縫中心管液體壓力超過套管環空液體壓力，且內外壓差上升至上、下膠筒坐封壓差1.0MPa後，上、下膠筒才能同時坐封，卡住套管環空位置，形成有限密閉套管環空；當上、下割縫中心管與有限密閉套管環空液體壓力差超過4MPa時，單向閥8正向開啟，液體從單向閥8進入有限密閉套管環空區域，繼續提高注液排量並保持穩定：此時如果井口泵壓明顯下降，這說明該封隔器上、下膠筒坐封段間套管出現洩漏，該井深處即為漏點位置；此時如果井口泵壓不下降，反而上升，這說明該封隔器上、下膠筒坐封段間套管完好，沒有洩漏。據此原理，可以判斷該封隔器上、下膠筒坐封段間套管是否完整，從而實現精細化找漏驗漏作業。

本實用新型在結構設計上採用上膠筒5和下膠筒11和單向閥相組合方式，根據上膠筒5和下膠筒11間恆定長度和單向閥正向開啟功能，實現了準確卡層位、精細判定漏點位置、容易坐封解封的目的，解決了現有油氣井老井找漏驗漏封隔器（管柱）找漏粗放、容易漏掉漏點、性能不可靠、解封困難等問題，提高了油氣井井筒找漏驗漏成功率及其完整性精細化評估效率。結構簡單，使用方便，應用效果明顯，找漏驗漏成功率高，實用性強。

實施例2：

基於實施例1的基礎上，本實施例中如圖2所示，所述單向閥8包括閥座14、彈簧15和閥芯16，所述的彈簧15位於閥座14和閥芯16之間。

所述的下膠筒下座12下端連接有下接頭13；所述上膠筒上座3上連接有上接頭1。

所述上接頭1與上膠筒上座3通過密封圈2密封連接。

所述的上膠筒5和下膠筒11的結構相同，長300mm，間距1200mm，坐封壓差1.0MPa。

所述上割縫中心管4和下割縫中心管10的長度方向局部均開有割縫，其割縫長1.0mm，寬0.5mm。

所述上割縫中心管4和下割縫中心管10均採用35CrMo材料加工，硬度HB197~235。

所述的上膠筒5和下膠筒11結構相同，均採用肩部保護的耐油氫化丁腈橡膠。

所述單向閥8採用不鏽鋼材料，口徑DN06-32，開啟壓力4.0MPa。

所述上接頭1和下接頭13的扣型均為2-7/8″EUE。

本實用新型中提供的這種封隔器長度2680mm，鋼體最大外徑118mm，內通徑56mm，上、下膠筒長300mm，間距1200mm，坐封壓差1.0MPa，單向閥8開啟壓差4.0MPa，上、下割縫中心管局部長度方向割縫長1.0mm，寬0.5mm，上、下接頭扣型為2-7/8″EUE。所述上下割縫中心管採用35CrMo材料加工，經熱處理HB197~235，並在局部長度方向利用線切割技術進行割縫孔，為膠筒坐封提供液體流入通道；上、下膠筒採用肩部保護的耐油氫化丁腈橡膠（HNBR），具有很高的耐高溫、抗腐蝕、耐磨、抗剪切性能；單向閥8採用不鏽鋼材料，口徑DN06-32，開啟壓力4.0MPa；加工製造過程中割縫中心管、單向閥8等不允許有裂紋、氣孔等缺陷。

本實用新型中的單向閥本體7和上膠筒下座6、下膠筒上座9、上下割縫中心管通過螺紋連接。

本實用新型中的單向閥8與單向閥本體7通過單向閥8中的閥座螺紋連接。

本實用新型的連接方式為螺紋連接，以便於拆卸、更換和保養。

本實用新型的應用方式為：

1. 首先油氣井老井井筒進行找漏驗漏作業前，應根據前期井筒生產條件預測是否有漏點以及漏點的位置，大概給出一個井深位置。

2. 根據找漏驗漏封隔器管柱結構圖，將該擴張式壓差開啟精細找漏驗漏封隔器連接在找漏驗漏封隔器管柱相應的位置。

3. 完成上述找漏驗漏封隔器管柱連接後，將該找漏驗漏封隔器管柱下入至提前預測的井深位置。

4. 管柱下到位後，從管柱內泵注液體，液體沿著管柱達到該精細找漏驗漏封隔器上割縫中心管4和下割縫中心管10割縫孔和單向閥8處，由於上膠筒5和下膠筒11坐封壓差比單向閥開啟壓差小，所以液體從割縫孔進入割縫中心管外壁與上膠筒5和下膠筒11內壁之間的環形區域時，當內外壓差超過1.0MPa時，上膠筒5和下膠筒11初始坐封；隨著泵注液體排量的增加，上割縫中心管4內液體壓力升高，當超過上膠筒5和下膠筒11坐封段套管環空液體壓力4.0MPa以後，單向閥8正向開啟，液體從單向閥8進入上膠筒5和下膠筒11坐封段間有限密閉套管環空區域。

5. 繼續提高泵注排量並保持穩定，若此時井口泵壓明顯下降，這說明該精細找漏驗漏封隔器上膠筒5和下膠筒11坐封段間套管出現洩漏，該井深處即為漏點位置；若此時井口泵壓不下降，反而上升，這說明該精細找漏驗漏封隔器上膠筒5和下膠筒11坐封段間套管完好，沒有洩漏。據此判斷該精細找漏驗漏封隔器上膠筒5和下膠筒11坐封段間套管是否完整，井筒找漏驗漏作業是否成功有效。

6. 完成該預測井深位置井筒套管找漏驗漏作業後，若套管沒有洩漏，則停泵洩壓，該精細找漏驗漏封隔器上膠筒5和下膠筒11解封，上提管柱1~2m。

7. 然後按照4、5兩條步驟進行其他井筒位置找漏驗漏作業，直至完成井筒設計的所有找漏驗漏井深位置。

8. 完成油氣井老井井筒找漏驗漏全部工作後，停泵洩壓，起出該精細找漏驗漏封隔器管柱，及時拆卸該精細找漏驗漏封隔器，檢查該精細找漏驗漏封隔器膠筒、單向閥8情況，保養或更換該精細找漏驗漏封隔器，以便後續再次找漏驗漏作業使用。