CN104153714A - 油井油管堵塞控制的配套工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油井油管堵塞控制的配套工具，上接头、套筒、上连接管、下连接管和下接头依次通过螺纹连接在一起，在上接头的轴孔内动配合安装着滑块，其上均布设置着导向槽，在滑块内安装的转子，其外壁上均布设置着导向槽，转子的锯齿形上端面与滑块的下端面相配合，滑块和转子的导向槽与套筒的滑轨相配合，套筒滑轨上设置着与转子锯齿形上端面相配合的倾斜下端面，在上连接管内安装的转子支撑管，其上端面与转子轴孔内的挡台相配合，转子与位于上、下连接管内的转子支撑管和筛管依次连接在一起，在上连接管内设置着挡台，在下连接管内的挡肩上安装的上弹簧其上端与转子支撑管的下端面相配合，在挡肩的下面安装着阀座，在下接头管内通过下弹簧安装着阀球座，阀球与阀座相配合，筛管支柱与阀球相配合。其可实现一次下放，多次开关控制操作过程，操作便利。

Description

油井油管堵塞控制的配套工具

技术领域

本发明属于油田油井带压作业使用的或在采油过程中起安全预防作用的油井油管堵塞控制的工具，特别是一种油井油管堵塞控制的配套工具。

背景技术

一、在稠油井生产过程中，经常需要高压注汽，多由井口装置单独承温承压。传统控制方式有以下缺点：

1.蒸汽进入油管柱，容易析出固体垢质，恶化管柱内部工作环境，产生“泵卡”等诸多隐患；

2.只有井口装置单独承压，属于单级安全措施，安全系数仍有提高空间；

3.操作复杂，劳动强度高。

二、油田现场高压维修作业时，有时需要提出油管柱。为防止井液从油管内喷出，需要压井才能继续作业。存在以下缺点：

1.增大作业成本，降低效益；

2.损害地层、影响后续产量。

    由于压井液与油气层固有性质不配伍（如矿化度、pH值、表面张力、固相颗粒尺寸，固相颗粒含量等），经过压差、温度等条件的改变，容易析出垢质或造成其他影响，导致产量下降。

3.作业时间长，耽误工期；

4.容易造成环境污染。

    为了减轻油层污染，提高效率，不压井修井技术日趋重要。

    综上，随着井控、安全环保意识的提高，油田生产作业中对不压井作业技术也提出了更高的要求。其中油管堵塞工具起到关键作用。

    油田油井现场高压维修作业时，为防止井液从油管内喷出，污染环境，需要压井后才能继续作业。增加投资，耽误工期，损害地层、影响后续产量，且容易造成环境污染。

    为了减轻油层污染，缩短施工时间，不压井修井技术日趋重要。

    随着井控、安全环保意识的提高，修井作业中对油管堵塞控制技术及其配套工具也提出了更高的要求。

    以前采用的油管堵塞工具分两种：

1.以帽型开关为代表的一次性堵塞工具；

2.以滑套结构为代表的可多次使用的堵塞工具。

但是在使用过程中有以下问题：

1.一次性堵塞工具：

（1）在每次下放前，需要将原有抽油杆及配套设备提出，给钢丝或投掷工具留出空间，才方便操作。同时该过程还需要井口防喷管等配套装置，否则井口处于无控状态。

（2）由于油管内壁结蜡、结垢影响，堵塞工具有时下不到位，堵塞深度较浅，加上频繁投捞次数多，占井周期长，作业效率低，影响修井作业的进度。

（3）在二次作业需要起出原井管柱时，仍然需要压井作业。

2，可多次使用的传统工具：

（1）有的需要旋转原抽油杆柱，但是对于装备防脱器的油井则不起作用，适用面窄。

（2）有的需要先把原抽油杆柱完全提出，下放卡爪等配套控制工具。操作工艺复杂，配套工具和井下堵塞工具的对接率低。

（3）二次作业时，由于油管内壁结垢结蜡等现象，影响下放及对接，

（4）密封结构复杂，多次使用后，密封性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油井油管堵塞控制的配套工具，其结构合理，性能可靠，可实现一次下放，多次开关控制操作过程可借助原抽油杆柱直接操作，无需下放其他配套工具，能与抽油泵配套使用，不影响原井采油工艺，封堵可靠、适应性强、操作便利。

本发明的目的是这样实现的：一种油井油管堵塞控制的配套工具，上接头、内孔均布滑轨的套筒、上连接管、下连接管和下接头依次通过螺纹连接在一起，在上接头的轴孔内动配合安装着具有导管的滑块，在滑块的圆周壁上均布设置着导向槽，在滑块的阶梯孔内配合安装着具有轴孔的转子，在转子的外圆周壁上均布设置着导向槽，转子的锯齿形上端面与滑块的锯齿形下端面相配合，滑块和转子的导向槽与套筒的滑轨相配合，套筒滑轨上设置着与转子锯齿形上端面相配合的倾斜下端面，在上连接管内配合安装的转子支撑管，其上端面与转子轴孔内的挡台相配合，转子与位于上、下连接管内的转子支撑管和筛管依次连接在一起，在上连接管的内壁上设置着挡台，在下连接管内的挡肩上安装的上弹簧其上端与转子支撑管的下端面相配合，在挡肩的下面安装着密封阀座，在下接头管内设置的弹簧座上通过下弹簧安装着具有下滑杆的阀球座，在阀球座上安装的阀球与密封阀座相配合，筛管支柱的下端与阀球相配合。

本发明与抽油泵配套使用：

1.安装位置：

本发明安装在抽油泵泵筒与固定阀之间，即抽油泵泵筒下接头连接本发明上接头，本发明下接头连接固定阀。

2．安装过程：

（1）下井时，本发明处于关闭状态，使油管柱总成内空间始终处于封闭状态，即井下压力处于受控状态，不会影响井上作业人员；

油管柱总成外环面，即油、套管之间的压力通过修井防喷器防喷，实现安全下井。

（2）油管柱下放完毕，开始下放抽油杆柱总成。当下至预定位置时，使抽油杆最下端与本产品保持2-3m距离，井口装有光杆密封器实现密封。安装过程结束。

3．需要抽油时，利用抽油机直接下放光杆，带动整体抽油杆总成，撞击本发明一次，打开下部单向阀，调好防冲距，防止抽油杆柱在抽油过程中再次碰到本发明。

4．需要再次修井时：

（1）下放抽油杆柱总成，撞击本发明一次，关闭下部单向阀，控制油管内部压力，实现防喷作用；

（2）拆掉井口密封器，依次提出抽油杆柱与油管柱总成，本过程同样处于受控状态；

本发明关闭与打开方法：

通过光杆、抽油杆、抽油泵活塞组成的抽油杆柱总成，下压转子总成实现。

本发明的结构自上而下为转子总成、弹力滑轴总成、单向阀总成。

1．有转子总成结构：

通过轴向位移，控制弹力滑轴总成的位置，实现开、关目的。

2．有弹力滑轴总成：

打开状态下，转子总成将弹力滑轴压在下位状态，弹力滑轴顶开阀球；

关闭状态下，转子总成在上位状态，弹力滑轴随之上移，阀球关闭。

3．有单向阀总成：

配合弹力滑轴的轴向位置，实现开、关油管内腔的作用。

本发明工作原理介绍：

    控制总成的原理的定位机构：通过上提、下放抽油杆，按压轴向滑块。通过带有导轨的套筒、轴向滑块和转子之间的斜面相互配合，使转子转动，从而转换不同轴向位置，达到开、关单向阀的目的。具体操作过程如下：

（1）  转子总成处于最上位时，由上弹簧控制的转子支撑管和筛管构成的弹力滑轴总成在弹簧作用下也处于最上位。单向阀是密封状态，油管内压力处于受控状态，即下方的高压物质不会蹿到上方管柱内，可以安全作业。

（2）  下放抽油杆柱，向下压动轴向滑块，轴向滑块把转子、弹力滑轴总成、单向阀总成向下压；

（3）    到达下位时，转子与上连接管的台阶面接触，起到限位作用，这时，再下放已经压不动了。同时转子脱出轨道，在轴向滑块的斜面作用下，转动15度。

（4）  上提抽油杆柱，弹力滑轴总成被上弹簧向上推动，同时推动转子；转子在轨道斜面作用下，转动45度，整体到达固定下位。

这时，单向阀处于打开状态，可以正常采油，井下油液经过内腔通道，进入上方油管内。

（5）  要关闭时，先下放抽油杆柱，下压转子总成到达下位时，在轴向滑块斜面作用下，转子转动一定角度；再上提杆柱，转子上移过程中，在轨道斜面作用下，继续转动，使转子的轴向导向槽对准滑轨。

（6）  单向阀总成、弹力滑轴总成和转子总成一起，在弹簧作用下，回到最上位。实现关闭。

抽油过程中将单向阀总成调节到固定下位，通道打开，油液在抽汲作用下，由下往上被吸入抽油泵；修井作业或注汽前调节到最上位，单向阀总成被下弹簧向上推，起到密封防喷作用。

本发明产生的积极效果：

可改善作业施工环境，防止在修井作业时，原油从油管内溢出井口，造成环境污染及不必要损失，保证绿色环保作业。

    减少泥浆对地层的影响和落地油水对地面植被的污染，实现绿色环保作业，解决了油层保护和安全清洁生产的问题。

保护和维持地层的原始产能，为油田的长期开发和稳定生产提供基础。

本发明结构合理，性能可靠，实现了一次下放，多次控制开关，操作过程借助原抽油杆柱直接才做，无需下放其他配套工具，能与抽油泵配套使用，不影响原井采油工艺，实现了封堵可靠，适应性强，操作便利。

附图说明

下面将结合附图对本发明作进一步描述，图1为本发明的剖视结构示意图，图2为套筒的剖视结构示意图，图3为图2的A-A剖视结构示意图，图4为滑块的主视结构示意图，图5为图4的B-B剖视结构示意图，图6为图5的左视结构示意图，图7为转子的主视结构示意图，图8为图7的C-C剖视结构示意图，图9为图8的左视结构示意图。

具体实施方式

一种油井油管堵塞控制的配套工具，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，上接头1、内孔均布滑轨14的套筒2、上连接管5、下连接管9和下接头14依次通过螺纹连接在一起，在上接头1的轴孔内动配合安装着具有导管15的滑块3，在滑块3的圆周壁上均布设置着导向槽，在滑块3的阶梯孔内配合安装着具有轴孔的转子4，在转子4的外圆周壁上均布设置着导向槽，转子4的锯齿形上端面与滑块3的锯齿形下端面相配合，滑块3和转子4的导向槽与套筒2的滑轨相配合，套筒滑轨上设置着与转子4锯齿形上端面相配合的倾斜下端面，在上连接管5内配合安装的转子支撑管6，其上端面与转子4轴孔内的挡台相配合，转子4与位于上、下连接管5、9内的转子支撑管6和筛管7依次连接在一起，在上连接管5的内壁上设置着挡台，在下连接管9内的挡肩上安装的上弹簧8其上端与转子支撑管6的下端面相配合，在挡肩的下面安装着密封阀座10，在下接头14管内设置的弹簧座上通过下弹簧13安装着具有下滑杆的阀球座12，在阀球座12上安装的阀球11与密封阀座10相配合，筛管支柱的下端与阀球11相配合。筛管7的结构为杯状管上部的管壁上均布设置筛孔，在杯状管底部的管壁上设置着导流孔，在杯状管的下端设置着立柱。套筒2内孔均布滑轨14的数量为3-12条。在转子支撑管6的螺孔内通过螺纹连接着筛管7。转子4轴孔下部的阶梯孔与转子支撑管6的上端相配合。滑块3锯齿形圆环上端面上均布设置着6-24个锯齿。

Claims (6)

1.一种油井油管堵塞控制的配套工具，其特征是：上接头（1）、内孔均布滑轨（14）的套筒（2）、上连接管（5）、下连接管（9）和下接头（14）依次通过螺纹连接在一起，在上接头（1）的轴孔内动配合安装着具有导管（15）的滑块（3），在滑块（3）的圆周壁上均布设置着导向槽，在滑块（3）的阶梯孔内配合安装着具有轴孔的转子（4），在转子（4）的外圆周壁上均布设置着导向槽，转子（4）的锯齿形上端面与滑块（3）的锯齿形下端面相配合，滑块（3）和转子（4）的导向槽与套筒（2）的滑轨相配合，套筒滑轨上设置着与转子（4）锯齿形上端面相配合的倾斜下端面，在上连接管（5）内配合安装的转子支撑管（6），其上端面与转子（4）轴孔内的挡台相配合，转子（4）与位于上、下连接管（5、9）内的转子支撑管（6）和筛管（7）依次连接在一起，在上连接管（5）的内壁上设置着挡台，在下连接管（9）内的挡肩上安装的上弹簧（8）其上端与转子支撑管（6）的下端面相配合，在挡肩的下面安装着密封阀座（10），在下接头（14）管内设置的弹簧座上通过下弹簧（13）安装着具有下滑杆的阀球座（12），在阀球座（12）上安装的阀球（11）与密封阀座（10）相配合，筛管支柱的下端与阀球（11）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种油井油管堵塞控制的配套工具，其特征是：筛管（7）的结构为杯状管上部的管壁上均布设置筛孔，在杯状管底部的管壁上设置着导流孔，在杯状管的下端设置着立柱。

3.根据权利要求1所述的一种油井油管堵塞控制的配套工具，其特征是：套筒（2）内孔均布滑轨（14）的数量为3-12条。

4.根据权利要求1所述的一种油井油管堵塞控制的配套工具，其特征是：在转子支撑管（6）的螺孔内通过螺纹连接着筛管（7）。

5.根据权利要求1所述的一种油井油管堵塞控制的配套工具，其特征是：转子（4）轴孔下部的阶梯孔与转子支撑管（6）的上端相配合。

6.根据权利要求1所述的一种油井油管堵塞控制的配套工具，其特征是：滑块（3）锯齿形圆环上端面上均布设置着6-24个锯齿。