一種油田長(zhǎng)效隔采封隔器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田采油工藝裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及套管損壞、腐蝕穿孔導(dǎo)致的油層與水層聯(lián)通的油井隔采的工藝裝置。是一種適用于套管完井且儲(chǔ)層上部套管破漏出水的防倒灌隔采完井裝置，具體是一種油田長(zhǎng)效隔采封隔器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開發(fā)時(shí)間的延續(xù)，井下套管因腐蝕等原因陸續(xù)出現(xiàn)套破，導(dǎo)致地層與油層聯(lián)通，影響了油田正常開發(fā)甚至污染地層水源破壞環(huán)境，至目前中石油已累計(jì)超2萬口套破井。對(duì)于套破井較常用的工藝有套管補(bǔ)貼、化學(xué)堵漏、二次固井、封隔器隔采等，其中封隔器隔采工藝簡(jiǎn)單、施工便利、成本低占到套破井治理的80%以上。目前用于隔采的封隔器主要有兩種，其一為傳統(tǒng)的Ylll、Y211、Y341等常規(guī)隔采封隔器，此類封隔器多直接接在采油管柱下端(采用螺紋剛性連接)，在采油過程中采油管柱在井內(nèi)彎曲或生產(chǎn)過程中管柱蠕動(dòng)易造成封隔器失效，同時(shí)一旦抽油栗等任何一個(gè)井下附件出現(xiàn)問題必須解封封隔器起出管柱，因此總體有效期短，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中還發(fā)現(xiàn)該類型的封隔器多次隔采往往會(huì)導(dǎo)致封隔器坐封段擠壓變形、腐蝕損害嚴(yán)重、工況變差致使隔采周期逐次縮短甚至失效。其二為Υ141、Υ453、Υ445等長(zhǎng)壽命隔采封隔器，此類封隔器需要配套專用坐封工具先行下入進(jìn)行坐封，然后下入采油管柱帶插管進(jìn)行對(duì)接后正常生產(chǎn)，需要起出時(shí)采用專用工具進(jìn)行鉆磨，施工工藝復(fù)雜、成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，針對(duì)油田套破井隔水采油而設(shè)計(jì)一種專用封隔器，該封隔器與油田桿式抽油栗采油工藝結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一趟管柱完成坐封、丟手、生產(chǎn)，封隔期間不影響正常的采油且集成設(shè)計(jì)配套的防倒灌裝置，在檢栗期間具有防倒灌功能，需要井筒作業(yè)時(shí)采用專用工具進(jìn)行打撈即可。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種油田長(zhǎng)效隔采封隔器，包括上接頭、插管、打撈套、膠筒、隔環(huán)、中心管、擋壓套、上錐體、鎖止銷釘、卡瓦、彈簧、卡瓦套、下錐體、中接頭、啟動(dòng)剪釘、坐封鋼球、坐封球座、丟手剪釘、皮碗、連接頭、滑套外筒、鎖止鋼球、滑套、中心套、復(fù)位彈簧、下接頭、堵頭;所述上接頭與插管上端連接，插管上半部外側(cè)套接有中心管;位于上接頭的下方位置上，打撈套、膠筒、隔環(huán)以及擋壓套從上至下依次套接于中心管上，所述打撈套與中心管的上端連接;膠筒外套與上錐體的上端卡接，上錐體的下端與卡瓦套卡接，卡瓦套內(nèi)裝有卡瓦，所述卡瓦的外壁設(shè)有槽，槽內(nèi)裝有彈簧，卡瓦套的下端內(nèi)套有下錐體;上錐體與中心管之間連接有鎖止銷釘，所述上錐體的錐尖和下錐體的錐尖相對(duì);所述下錐體套接于中接頭上端的內(nèi)側(cè)，同時(shí)下錐體與中接頭之間連接有啟動(dòng)剪釘，中心管的下端與中接頭連接，中接頭與插管連接，中接頭處的插管內(nèi)壁上通過丟手剪釘固定有坐封球座，中接頭外固定有皮碗;所述中接頭下端通過連接頭與滑套外筒連接，滑套外筒內(nèi)套接有滑套，滑套上設(shè)有滑套孔，滑套孔內(nèi)裝有鎖止鋼球;所述滑套外筒的下端與中心套的上端連接，中心套的下端與下接頭連接，中心套內(nèi)側(cè)位于滑套下端以及下接頭上方的滑套腔內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧，所述插管的下端頭與堵頭連接;插管內(nèi)的坐封球座上設(shè)有坐封鋼球。
[0005]上述膠筒、隔環(huán)和擋壓套的內(nèi)側(cè)設(shè)有套接于中心管上的膠筒外套。
[0006]上述上錐體的上端卡接于膠筒外套的下端并被擋壓套內(nèi)圓柱孔限位。
[0007]上述中心管與膠筒外套之間設(shè)有密封墊。
[0008]上述下錐體與中接頭之間設(shè)有密封圈；所述中心管9與下錐體16之間、中接頭17與中心管9之間均設(shè)有密封圈;所述坐封球座與插管之間設(shè)有密封圈;所述滑套外筒與滑套之間設(shè)有密封圈。
[0009]上述打撈套與中心管之間通過第一連接螺釘固定;所述中接頭與插管之間通過第二連接螺釘固定。
[0010]上述插管的下端頭與堵頭螺紋連接;所述中接頭下端與連接頭之間螺紋連接;所述中心管的下端與中接頭之間螺紋連接;所述滑套外筒的上端與連接頭的下端螺紋連接，所述滑套外筒的下端與中心套的上端螺紋連接;所述中心套的下端與下接頭螺紋連接。
[00?1 ]上述皮確通過皮確骨架固定于中接頭外側(cè);皮確骨架與中接頭之間螺紋連接;所述皮碗硫化在皮碗骨架的外壁。
[0012]上述中接頭與皮碗骨架之間連接有防脫螺釘。
[0013]上述皮碗骨架外側(cè)螺紋連接有護(hù)套。
[0014]本發(fā)明的有益效果:第一、本發(fā)明所涉及的封隔器為一體式，即將封隔器、插管、防倒灌裝置進(jìn)行了集成設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一趟管柱完成坐封、丟手、生產(chǎn)，極大地簡(jiǎn)化了施工工藝。
[0015]第二、該封隔器采用啟動(dòng)剪釘與丟手剪釘承壓強(qiáng)度的階梯式設(shè)計(jì)來控制封隔器的啟動(dòng)坐封(7 MPa?1MPa)及丟手(18MPa?20MPa)，采用插管機(jī)械式控制防倒灌裝置啟閉，實(shí)現(xiàn)了封隔器坐封與下層開采分步進(jìn)行，提高了施工成功率。
[0016]第三、該封隔器首次在卡瓦下部設(shè)計(jì)了皮碗，在封隔器膠筒(坐封后)與皮碗之間形成密封空間使卡瓦與井筒內(nèi)液體隔離，因此極大地改善了卡瓦的工作環(huán)境，致使長(zhǎng)期工作后仍能靈活滑動(dòng)降低了封隔器遇卡機(jī)率。
[0017]第四、該封隔器內(nèi)部設(shè)計(jì)了打撈套，在封隔器完成丟手后自打撈套以下均留在井筒內(nèi)，當(dāng)需要打撈時(shí)采用常規(guī)可退式接箍撈矛打撈即可順利抓住打撈套實(shí)現(xiàn)封隔器的后期打撈。
[0018]第五、該封隔器的自鎖依靠下錐體、卡瓦及上錐體與卡瓦之間的自鎖角度配合完成，因此簡(jiǎn)化了自鎖工藝、極大降低了工具設(shè)計(jì)成本及自鎖機(jī)構(gòu)失效概率。
[0019]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明:1、上接頭;2、插管;3、打撈套;4、膠筒外套;5、第一連接螺釘;6、密封墊;7、膠筒;8、隔環(huán);9、中心管；10、擋壓套；11、上錐體；12、鎖止銷釘；13、卡瓦；14、彈簧；
15、卡瓦套；16、下錐體；17、中接頭；18、啟動(dòng)剪釘；19、坐封鋼球;20、坐封球座；21、丟手剪釘;22、第二連接螺釘;23、皮碗;24、護(hù)套;25、防脫螺釘;26、皮碗骨架;27、連接頭；28、滑套外筒;29、鎖止鋼球;30、滑套;31、中心套;32、復(fù)位彈簧;33、下接頭;34、堵頭。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1:
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種油田長(zhǎng)效隔采封隔器，包括上接頭1、插管2、打撈套3、膠筒7、隔環(huán)8、中心管9、擋壓套10、上錐體11、鎖止銷釘12、卡瓦13、彈簧14、卡瓦套15、下錐體
16、中接頭17、啟動(dòng)剪釘18、坐封鋼球19、坐封球座20、丟手剪釘21、皮碗23、連接頭27、滑套外筒28、鎖止鋼球29、滑套30、中心套31、復(fù)位彈簧32、下接頭33、堵頭34等部件;所述上接頭I與插管2上端連接，插管2上半部外側(cè)套接有中心管9;位于上接頭I的下方位置上，打撈套
3、膠筒7、隔環(huán)8以及擋壓套10從上至下依次套接于中心管9上，所述打撈套3與中心管9的上端連接;擋壓套10內(nèi)圓柱孔與上錐體11的外圓柱面互相限位;擋壓套10與上錐體11的上端卡接，上錐體11的下端與卡瓦套15卡接，卡瓦套15內(nèi)裝有卡瓦13，所述卡瓦13的外壁設(shè)有槽，槽內(nèi)裝有彈簧14，卡瓦套15的內(nèi)圓柱面與下錐體16外圓柱面互相限位;卡瓦套15的下端卡接有下錐體16;上錐體11與中心管9之間連接有鎖止銷釘12，所述上錐體11的錐尖和下錐體16的錐尖相對(duì);本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖功能，即依靠下錐體16、卡瓦13及上錐體11與卡瓦13之間的自鎖角度配合完成，簡(jiǎn)化了自鎖工藝、極大降低了工具設(shè)計(jì)成本及自鎖機(jī)構(gòu)失效概率。所述下錐體16套接于中接頭17上端的內(nèi)側(cè)，同時(shí)下錐體16與中接頭17之間連接有啟動(dòng)剪釘18，中心管9的下端與中接頭17連接，中接頭17與插管2連接，中接頭17處的插管2內(nèi)壁上通過丟手剪釘21固定有坐封球座20，中接頭17外固定有皮碗23，該封隔器首次在卡瓦13下部設(shè)計(jì)了皮碗23，在封隔器膠筒7(坐封后)與皮碗23之間形成密封空間使卡瓦13與井筒內(nèi)液體隔離，因此極大地改善了卡瓦13的工作環(huán)境，致使長(zhǎng)期工作后仍能靈活滑動(dòng)降低了封隔器遇卡機(jī)率。所述中接頭17下端通過連接頭27與滑套外筒28連接，滑套外筒28內(nèi)套接有滑套30，滑套30上設(shè)有滑套孔，滑套孔內(nèi)裝有鎖止鋼球29;所述滑套外筒28的下端與中心套31的上端連接，中心套31的下端與下接頭33連接，中心套31內(nèi)側(cè)位于滑套30下端以及下接頭33上方的滑套腔內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧32，所述插管2的下端與堵頭34連接;插管2內(nèi)的坐封球座20上設(shè)有坐封鋼球19。
[0023]本實(shí)施例提供的封隔器為一體式，即將封隔器、插管、防倒灌裝置進(jìn)行了集成設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一趟管柱完成坐封、丟手、生產(chǎn)，極大地簡(jiǎn)化了施工工藝。只需將本封隔器配接在油田采油管柱中即可，其管柱可設(shè)計(jì)為(自井口至井下):油管+抽油栗+本設(shè)計(jì)長(zhǎng)效隔采封隔器+尾管+死堵，其中原栗固定閥需要更換為特制閥(可過流、過壓)。油管打壓，當(dāng)壓力至7MPa?1MPa時(shí)封隔器啟動(dòng)坐封，當(dāng)壓力至18MPa?20MPa時(shí)封隔器丟手然后泄壓，此時(shí)采用插管2控制防倒灌裝置啟閉，即可實(shí)現(xiàn)正常采油，該封隔器實(shí)現(xiàn)了封隔器坐封與下層開采分步進(jìn)行，提高了施工成功率。該封隔器內(nèi)部設(shè)計(jì)了打撈套3，在封隔器完成丟手后自打撈套3以下均留在井筒內(nèi)，當(dāng)需要打撈時(shí)采用常規(guī)可退式接箍撈矛打撈即可順利抓住打撈套3實(shí)現(xiàn)封隔器的后期打撈。
[0024]實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述膠筒7、隔環(huán)8和擋壓套10的內(nèi)側(cè)設(shè)有套接于中心管9上的膠筒外套4。所述上錐體11的上端卡接于膠筒外套4的下端以及擋壓套10之間。所述中心管9與膠筒7、下錐體16以及中接頭17之間設(shè)有密封墊6;所述下錐體16與中接頭17之間、所述中心管9與下錐體16之間、中接頭17與中心管9之間均設(shè)有密封圈；坐封球座20與插管2之間、滑套外筒28與滑套30之間均設(shè)有密封圈。所述打撈套3與中心管9之間通過第一連接螺釘5固定;所述中接頭17與插管2之間通過第二連接螺釘22固定。所述插管2的下端頭與堵頭34之間、中接頭17下端與連接頭27之間、中心管9的下端與中接頭17之間、滑套外筒28的上端與連接頭27的下端之間、滑套外筒28的下端與中心套31的上端之間以及中心套31的下端與下接頭33之間均通過螺紋進(jìn)行連接。所述皮碗23通過皮碗骨架26固定于中接頭17外側(cè);皮碗骨架26與中接頭17之間螺紋連接;所述皮碗23硫化在皮碗骨架26的外壁。所述中接頭17與皮碗骨架26之間還連接有防脫螺釘25。皮碗骨架26外側(cè)還螺紋連接有護(hù)套24。
[0025]本發(fā)明的組裝過程:先把彈簧14放入卡瓦13外壁槽內(nèi)然后從卡瓦套15內(nèi)測(cè)壓入卡瓦套15孔中(一般為3片)，然后再將上錐體11( 一般為2?3片)一端放入卡瓦套15內(nèi)另一端掛于膠筒外套4外壁，最后將裝好密封