專利名稱：壓裂與無泵采油一體化工藝管柱及其作業(yè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種石油開采エ藝管柱，尤其是涉及ー種壓裂與無泵采油一體化エ藝管柱及其作業(yè)方法。
背景技術(shù)：
壓裂、酸化是油氣井增產(chǎn)、注水井增注的主要措施之一。目前，生產(chǎn)井在普通壓裂或酸化時(shí)，其エ藝過程為①下入壓裂(酸化)管柱；②壓裂(酸化)施工后，起出壓裂(酸化)管柱，放噴下入抽油泵、抽油桿；④抽油生產(chǎn)；共需要4個(gè)步驟。多步驟作業(yè)，非生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間長，増加作業(yè)成本，并且多步驟作業(yè)會對地層造成二次污染
發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有油氣井開采中壓裂、酸化與生產(chǎn)作業(yè)需要多次起下作業(yè)管柱，使得非生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間長，成本高，容易污染地層的不足，本發(fā)明提供一種壓裂與無泵采油一體化エ藝管柱及其作業(yè)方法。該壓裂與無泵采油一體化工藝管柱及其作業(yè)方法可以使用ー趟管柱完成壓裂(酸化)和采油生產(chǎn)作業(yè)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是壓裂與無泵采油一體化工藝管柱包括油管、固定閥、抽油桿、舉液器，油管下端與固定閥固定連接組成壓裂作業(yè)管柱，固定閥位于油層；舉液器與抽油桿連接組成抽油單元，由2個(gè)或2個(gè)以上抽油單元依次固定連接組成抽油管柱。下入抽油管柱前，將防溢流裝置及下端固定連接的閥芯投入壓裂作業(yè)管柱內(nèi)，閥芯下端的圓錐體與固定閥的內(nèi)錐孔相吻合。抽油管柱位于防溢流裝置的上方。防溢流裝置的頂桿與中心管、閥球由上至下依次固定連接；中心管外圓中部由上至下安裝有彈簧、連接套、球座，球座坐于閥球上；連接套內(nèi)孔為上小下大的階梯孔，位于連接套上部的中心管外圓周上安裝有卡簧；連接套與中心管通過徑向安裝的剪釘固定連接；連接套下端與球罩固定連接。彈簧外安裝有導(dǎo)套，導(dǎo)套的高度小于彈簧的高度。使用上述壓裂與無泵采油一體化工藝管柱的作業(yè)方法，其作業(yè)步驟是A、將油管下端與固定閥固定連接組成的壓裂作業(yè)管柱下入油井中，固定閥位于油層，進(jìn)行壓裂或酸化施工作業(yè)；B、將防溢流裝置及下端固定連接的閥芯投入壓裂作業(yè)管柱內(nèi)；油管內(nèi)打壓，閥芯下端的圓錐體坐入固定閥上端部的內(nèi)錐孔內(nèi)；穩(wěn)壓，壓カ不降，固定閥密封合格；C、下入抽油管柱至防溢流裝置上方；D、采油作業(yè)生產(chǎn)前，繼續(xù)下放抽油管柱，抽油管柱的下端作用于防溢流裝置的頂桿，直至將連接中心管與連接套的剪釘剪斷；中心管下行卡簧至階梯處下方，閥球脫離球座，打開液體通道；E、采油生產(chǎn)作業(yè)。步驟B中油管內(nèi)打壓壓カ為8 12MPa，穩(wěn)壓時(shí)間5 15min。本發(fā)明的有益效果是，該エ藝管柱設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡単，易于操作，一趟管柱完成壓裂(酸化)以及采油作業(yè)，縮短作業(yè)周期，減少作業(yè)對地層的二次污染，提高油井的產(chǎn)能。


圖I是本發(fā)明壓裂與無泵采油一體化工藝管柱結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明壓裂與無泵采油一體化工藝管柱中的防溢流裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.油管，2.舉液器，3.防溢流裝置，4.閥芯，5.固定閥，6.抽油桿，7.油層，
11.頂桿，12.中心管，13.導(dǎo)套，14.彈簧，15.剪釘，16.卡簧，17.連接套，18.球座，19.閥球，20.球罩。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉的是，本發(fā)明不限于所列出的具體實(shí)施方式
，只要符合本發(fā)明的精神，都應(yīng)該包括于本發(fā)明 的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明壓裂與無泵采油一體化エ藝管柱，包括壓裂(酸化)作業(yè)管柱、抽油管柱、防溢流裝置。油管I下端與固定閥5固定連接組成壓裂(酸化)作業(yè)管柱，固定閥位于油層。固定閥5選用特殊材質(zhì)的固定閥；固定閥5的上接頭內(nèi)有圓錐孔。舉液器2與抽油桿6連接組成抽油單元，由2個(gè)或2個(gè)以上抽油單元依次固定連接組成抽油管柱。舉液器2為特質(zhì)舉液器，舉液器2的連接軸上、下兩端部分別固定安裝有上扶正導(dǎo)流體、下扶正密封體，上扶正導(dǎo)流體、下扶正密封體之間安裝有環(huán)柱狀密封滑塞，環(huán)柱狀密封滑塞可以沿連接軸上下滑動；連接軸通過上接頭與抽油桿6固定連接。抽油管柱位于防溢流裝置3的上方。下入抽油管柱前，將防溢流裝置3的下端與閥芯4固定連接，然后投入壓裂作業(yè)管柱內(nèi)，閥芯4下端的圓錐體與固定閥5的內(nèi)錐孔相吻合。防溢流裝置3的頂桿11與中心管12、閥球19由上至下依次固定連接；中心管12外圓中部由上至下安裝有彈簧14、連接套17、球座18，球座18坐于閥球19上。連接套17內(nèi)孔為上小下大的階梯孔，位于連接套17上部的中心管12外圓周上安裝有卡簧16 ;連接套17與中心管12通過徑向安裝的剪釘15固定連接；連接套17下端與球罩20固定連接。彈簧14外還安裝有導(dǎo)套13，導(dǎo)套13的高度小于彈簧14的高度。應(yīng)用本發(fā)明壓裂與無泵采油一體化工藝管柱的作業(yè)方法，其作業(yè)步驟是A、將油管I下端與固定閥5固定連接組成的壓裂作業(yè)管柱下入油井中，固定閥5位于油層7，進(jìn)行壓裂或酸化施工作業(yè)。B、將防溢流裝置3及下端固定連接的閥芯4投入壓裂作業(yè)管柱內(nèi)；油管I內(nèi)打壓，閥芯4下端的圓錐體坐入固定閥5上端部的內(nèi)錐孔內(nèi)；穩(wěn)壓，壓カ不降，確認(rèn)固定閥5密封合格；油管I內(nèi)打壓壓カ為8 12MPa,壓カ為IOMPa最佳；穩(wěn)壓時(shí)間5 15min,穩(wěn)壓時(shí)間IOmin最佳。C、下入抽油管柱至防溢流裝置3上方。D、采油作業(yè)生產(chǎn)前，繼續(xù)下放抽油管柱，抽油管柱的下端作用于防溢流裝置3的頂桿11，直至將連接中心管12與連接套17的剪釘15剪斷；中心管12下行卡簧16至階梯處下方，閥球19脫離球座18，打開液體通道。中心管12下行卡簧16至階梯處下方后，可阻止中心管上行關(guān)閉液流通道。E、采油生產(chǎn)作業(yè)。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)新穎，エ藝簡單 ，利用該エ藝管柱可達(dá)到實(shí)現(xiàn)壓裂(或酸化)采油一次完成，具有良好的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性。應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例是示例而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)很多替代實(shí)施例而不脫離本專利的權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種壓裂與無泵采油一體化エ藝管柱，包括油管、固定閥、抽油桿、舉液器，油管下端與固定閥固定連接組成壓裂作業(yè)管柱，固定閥位于油層；舉液器與抽油桿連接組成抽油單元，由2個(gè)或2個(gè)以上抽油單元依次固定連接組成抽油管柱，其特征是下入抽油管柱前，將防溢流裝置(3)及下端固定連接的閥芯(4)投入壓裂作業(yè)管柱內(nèi)，閥芯(4)下端的圓錐體與固定閥(5)的內(nèi)錐孔相吻合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述壓裂與無泵采油一體化エ藝管柱，其特征是所述抽油管柱位于防溢流裝置(3)的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述壓裂與無泵采油一體化エ藝管柱，其特征是所述防溢流裝置(3)的頂桿(11)與中心管(12)、閥球(19)由上至下依次固定連接沖心管(12)外圓中部由上至下安裝有彈簧(14)、連接套(17)、球座(18)，球座(18)坐于閥球(19)上； 所述連接套(17)內(nèi)孔為上小下大的階梯孔，位于連接套(17)上部的中心管(12)外圓周上安裝有卡簧(16);連接套(17)與中心管(12)通過徑向安裝的剪釘(15)固定連接；連接套(17)下端與球罩(20)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述壓裂與無泵采油一體化エ藝管柱，其特征是所述彈簧(14)外安裝有導(dǎo)套(13)，導(dǎo)套(13)的高度小于彈簧(14)的高度。
5.一種權(quán)利要求1-4任一所述壓裂與無泵采油一體化工藝管柱的作業(yè)方法，其作業(yè)步驟是 A、將油管(I)下端與固定閥(5)固定連接組成的壓裂作業(yè)管柱下入油井中，固定閥(5)位于油層(7)，進(jìn)行壓裂或酸化施工作業(yè)； B、將防溢流裝置(3)及下端固定連接的閥芯(4)投入壓裂作業(yè)管柱內(nèi)；油管(I)內(nèi)打壓，閥芯⑷下端的圓錐體坐入固定閥(5)上端部的內(nèi)錐孔內(nèi)；穩(wěn)壓，壓カ不降，固定閥(5)密封合格； C、下入抽油管柱至防溢流裝置(3)上方； D、采油作業(yè)生產(chǎn)前，繼續(xù)下放抽油管柱，抽油管柱的下端作用于防溢流裝置(3)的頂桿(11)，直至將連接中心管(12)與連接套(17)的剪釘(15)剪斷沖心管(12)下行卡簧(16)至階梯處下方，閥球(19)脫離球座(18)，打開液體通道； E、采油生產(chǎn)作業(yè)。
6.一種權(quán)利要求5所述壓裂與無泵采油一體化工藝管柱的作業(yè)方法，其特征是所述步驟B中油管(I)內(nèi)打壓壓カ為8 12MPa，穩(wěn)壓時(shí)間5 15min。
7.—種權(quán)利要求6所述壓裂與無泵采油一體化工藝管柱的作業(yè)方法，其特征是所述步驟B中油管(I)內(nèi)打壓壓カ為lOMPa，穩(wěn)壓時(shí)間lOmin。
全文摘要
一種壓裂與無泵采油一體化工藝管柱及其作業(yè)方法。為了克服現(xiàn)有油氣井開采中壓裂、酸化與生產(chǎn)作業(yè)需要多次起下作業(yè)管柱，使得非生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間長，成本高，容易污染地層的不足，本發(fā)明壓裂與無泵采油一體化工藝管柱，包括油管、固定閥、抽油桿、舉液器，油管下端與固定閥固定連接組成壓裂作業(yè)管柱，抽油桿下端與舉液器固定連接組成抽油管柱，下入抽油管柱前，將防溢流裝置及下端固定連接的閥芯投入壓裂作業(yè)管柱內(nèi)，閥芯下端的圓錐體與固定閥的內(nèi)錐孔相吻合。其有益效果是設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，一趟管柱完成壓裂、酸化以及采油作業(yè)，縮短作業(yè)周期，減少作業(yè)對地層的二次污染，提高油井的產(chǎn)能。
文檔編號E21B43/22GK102787829SQ20111013241
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者冉令國, 李占軍, 王軍恒, 王艷麗, 葛黨科 申請人:大港油田集團(tuán)有限責(zé)任公司