CN113445945A - 防倒灌洗井装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防倒灌洗井装置，包括上接头，中心管，硫化胶筒，密封胶筒，下接头，扶正器主体，所述上接头与中心管连接，所述中心管上端开有数个过流孔；所述挡环下端依次安装有两组硫化胶筒和一组密封胶筒，所述密封胶筒在两组硫化胶筒中间；所述硫化胶筒内部设有硫化芯，所述硫化芯和中心管滑动连接，中心管下端连接下接头；在下接头内部设有有阀球和限位挡板；所述下接头下端通过螺纹与扶正器主体连接。采用两组硫化胶筒和一组密封胶筒，可有效防止下井时硫化胶筒磨损造成的密封不严情况发生，且在硫化胶筒的保护下密封胶筒可重复使用，有效延长了防倒灌洗井装置的使用寿命，同时在工具下端设计有扶正机构，具有优异的扶正效果。
Description
技术领域
本发明涉及油田井下洗井工具，特别是涉及一种防倒灌洗井装置。
背景技术
目前多数油井在作业一定时间后会在井内产出石蜡、胶质沥青或其他固化物体在抽油泵凡尔或其他过流元件上沉积，泵效降低。为了提高泵效、降低负荷需要定期或不定期热洗，清除井内杂质。在常规热洗井过程中，大多井内没有洗井装置或采用常规洗井装置，没有洗井装置的井在洗井过程中会有部分洗井液进入到油层中污染油层、降低采出含油率、浪费大量洗井液、洗井效果不理想、洗井后恢复生产时间长等问题存在，而采用常规洗井装置，在工具下放过程中存在皮碗与套管内壁磨损使得洗井作业密封不严，不可避免的造成部分洗井液漏入油层。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种防倒灌洗井装置，采用两组硫化胶筒和一组密封胶筒，可有效防止下井时硫化胶筒磨损造成的密封不严情况发生，且在硫化胶筒的保护下密封胶筒可重复使用，有效延长了防倒灌洗井装置的使用寿命，同时在工具下端设计有扶正机构，具有优异的扶正效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，包括上接头，中心管，硫化胶筒，密封胶筒，下接头，扶正器主体；其技术要点是：
所述上接头与中心管螺纹连接，所述中心管上端开有数个过流孔；所述中心管固定连接有挡环，所述挡环处于过流孔下方；所述挡环下端依次安装有两组硫化胶筒和一组密封胶筒，所述密封胶筒在两组硫化胶筒中间；所述硫化胶筒内部设有硫化芯，所述硫化芯和中心管滑动连接，硫化芯外壁和硫化胶筒内壁矩形齿接触面硫化连接，所述硫化芯两端设有限位环，所述硫化胶筒硫化于两端限位环之间；所述硫化胶筒上均设有多个向上倾斜的密封隔片；
中心管下端连接下接头；在下接头内部设有阀球和限位挡板；所述限位挡板通过螺纹连接在下接头内部、并置于阀球前方；所述限位挡板上设有数个过流通道，下接头内壁设有凸起形成阀座，阀球置于阀座上；
所述下接头下端通过螺纹与扶正器主体连接；所述扶正器主体上安装有定位套、摩擦块、橡胶垫，所述橡胶垫置于摩擦块与扶正器主体之间，所述定位套将摩擦块固定于扶正器主体上。
进一步的，所述两组硫化胶筒间距50mm，所述密封隔片间距20mm。
进一步的，所述硫化胶筒为邵氏硬度A：60度；密封胶筒为邵氏硬度A：70度。
本发明的有益效果：
1．具有两组硫化胶筒和一组密封胶筒（图1），密封胶筒设计的硬度较低，在洗井时，压力作用下可涨封套管内壁，起主要封隔油、套环形空间作用，两组硫化胶筒起辅助密封作用，可有效防止下井时硫化胶筒磨损造成的密封不严情况发生，且在硫化胶筒的保护下密封胶筒可重复使用，有效延长了防倒灌洗井装置的使用寿命。
2．硫化胶筒与密封胶筒套装在中心管外侧，在正常生产时，硫化胶筒依靠过盈支撑于套管内壁，而中心管可在硫化胶筒内部上下自由滑动，可有效减小管柱蠕动造成的硫化胶筒磨损，确保硫化胶筒的密封效果。
3．在洗井装置下部设计有扶正器（图2），可有效防止在下井时硫化胶筒偏磨或在斜井中防倒灌洗井装置偏向套管一侧而导致密封不严的情况发生，且在扶正器内部使用耐油橡胶垫代替弹簧，确保在长期使用中的扶正效果。
4. 硫化芯外壁和硫化胶筒内壁矩形齿接触面硫化连接，每组硫化胶筒上的密封隔片均设计为向上倾斜一定角度，可有效阻挡洗井液在油、套环空内自上而下流动，防止洗井液进入油层。
附图说明
图1为本发明的胶筒部分结构示意图；
图2为本发明的扶正器结构示意图；
图3为本发明的限位挡板结构示意图；
图4为本发明的中心管过流孔结构示意图；
图5为本发明的整体结构示意图。
图1-5中各结构的名称为：上接头1、中心管2、硫化芯3、硫化胶筒4、密封胶筒5、限位挡板6、下接头7、阀球8、扶正器主体9、定位套10、摩擦块11、橡胶垫12，过流孔13，挡环14，限位环15，密封隔片16，过流通道17，阀座18，矩形齿19。
具体实施方式
见图1-图5，本实施例的具体结构为：一种防倒灌洗井装置，包括上接头1，中心管2，硫化胶筒4，密封胶筒5，下接头7，扶正器主体9；
所述上接头1上端加工有与油管连接的内锥管螺纹；上接头1通过螺纹与中心管2连接，所述中心管2上端开有数个过流孔13；所述中心管2上设有挡环14，所述挡环14处于过流孔下方、并套装在中心管2上，焊接在固定位置；挡环14下端依次安装有两组硫化胶筒4和一组密封胶筒5，均套装在中心管2上，且密封胶筒5在两组硫化胶筒4中间；
所述硫化胶筒4内部设有硫化芯3，所述硫化芯3和中心管2滑动连接，硫化芯3外壁和硫化胶筒4内壁均设有矩形齿19，硫化芯3外壁和硫化胶筒4内壁的矩形齿19接触面硫化连接，所述硫化芯3两端设有限位环15，所述硫化胶筒4硫化于两端限位环15之间；所述两组硫化胶筒间距50mm；每组硫化胶筒外壁设有三个密封隔片16，所述密封隔片16间距20mm，密封隔片16均设计为向上倾斜一定角度，所述密封隔片16可设计为直角梯形环，所述直角梯形环斜腰置于下方位置；所述密封隔片16可有效阻挡洗井液在油、套环空内自上而下流动，防止洗井液进入油层；
所述中心管2下端通过螺纹与下接头7连接；在下接头7内部设有阀球8和限位挡板6；所述限位挡板6通过螺纹连接在下接头7内部、并置于阀球8前方，以限制阀球8活动空间；所述限位挡板6上设有多个过流通道17，下接头7内壁设有凸起形成阀座18，阀球8置于阀座18上；
所述下接头7下端通过螺纹与扶正器主体9连接；所述扶正器主体9上安装有定位套10、摩擦块11、橡胶垫12，所述橡胶垫12置于摩擦块11与扶正器主体9之间，所述定位套10将摩擦块11固定于扶正器主体9上；扶正块主体9内部的橡胶垫12，可提供扶正块主体9在下井时与套管内壁的摩擦力。
所述硫化胶筒4设计为邵氏硬度A：60度，最大外径132mm，较低的硬度可降低硫化胶筒4与套管内壁的摩擦力，从而使防倒灌洗井装置在下井时更容易下放，且减小硫化胶筒4在下井过程中造成的磨损；密封胶筒5设计为邵氏硬度A：70度，稍高于硫化胶筒的硬度可防止在下井时密封胶筒5提前涨封；在洗井时，较低的洗井压力（1MPa左右）作用在上层硫化胶筒4上，推动硫化筒下行将密封胶筒5压缩变形，从而涨封套管内径。
防倒灌洗井装置的工作原理：
1．下井时：摩擦块11与套管内壁紧密接触，防止硫化胶筒4在下井时出现偏磨现象而导致密封失效；
2．生产时：油液通过阀球8进入防倒灌洗井装置内，并经抽油泵抽汲排出地面；
3．洗井时：洗井液进入油、套环形空间，在压力作用下，阀球8与下接头7内壁凸起位置（阀座）紧密接触实现密封，同时两组硫化胶筒4挤压密封胶筒5涨封油、套环形空间，防止洗井液向油层流失；洗井液通过中心管2的过流孔（图4）流入抽油泵并通过油管排出地面，完成洗井作业。
4. 本结构具有两组硫化胶筒和一组密封胶筒，且在硫化胶筒的保护下密封胶筒可重复使用，有效延长了防倒灌洗井装置的使用寿命；硫化胶筒与密封胶筒套装在中心管外侧，与中心管为可滑动状态，可有效避免管柱蠕动造成的硫化胶筒磨损，确保硫化胶筒的密封效果。
5. 在洗井装置下部设计有扶正器，可有效防止在下井时硫化胶筒偏磨或在斜井中防倒灌洗井装置偏向套管一侧而导致密封不严的情况发生。
Claims (3)
1.防倒灌洗井装置，包括上接头，中心管，硫化胶筒，密封胶筒，下接头，扶正器主体，所述上接头与中心管连接，所述中心管下端连接下接头；其特征是：所述中心管上端开有数个过流孔；所述中心管固定连接有挡环，所述挡环处于过流孔下方；所述挡环下端依次安装两组硫化胶筒和一组密封胶筒，所述密封胶筒置于两组硫化胶筒中间；所述硫化胶筒内部设有硫化芯，所述硫化芯和中心管滑动连接，硫化芯外壁的矩形齿和硫化胶筒内壁的矩形齿接触面硫化连接，所述硫化芯两端设有限位环，所述硫化胶筒硫化连接于两端限位环之间；所述硫化胶筒均设有多个向上倾斜的密封隔片；
所述下接头内部设有阀球和限位挡板；所述限位挡板通过螺纹连接在下接头内部、并置于阀球上方；所述限位挡板上设有多个过流通道，下接头内壁设有凸起形成阀座，阀球置于阀座上；
所述下接头下端与扶正器主体连接；所述扶正器主体上安装有定位套、摩擦块、橡胶垫，所述橡胶垫置于摩擦块与扶正器主体之间，所述定位套将摩擦块固定于扶正器主体上。
2.根据权利要求1所述的防倒灌洗井装置，其特征是：所述硫化胶筒为邵氏硬度A：60度；密封胶筒为邵氏硬度A：70度。
3.根据权利要求1所述的防倒灌洗井装置，其特征是：两组硫化胶筒间距50mm，所述密封隔片间距20mm。
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