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裸眼水平井找堵水管柱的制作方法

文檔序號:10682130閱讀:402來源:國知局
裸眼水平井找堵水管柱的制作方法
【專利摘要】本申請公開一種裸眼水平井找堵水管柱,包括:具有垂直井段及水平井段的油管;設(shè)于所述垂直井段的丟手封隔器;順序設(shè)于所述水平井段的坐封機構(gòu)、第一封隔器、滑套機構(gòu)、第二封隔器、以及設(shè)于所述油管末端的絲堵;所述坐封機構(gòu)與所述第一封隔器形成夾壁液流通道;所述夾壁液流通道通過所述油管的軸向移動與所述油管內(nèi)部連通或封閉;所述滑套機構(gòu)包括外管、以及在所述外管內(nèi)能水平滑動的滑套;所述滑套機構(gòu)設(shè)有互不相通的水平通道以及徑向通道;所述滑套具有封堵所述徑向通道的第一位置及打開所述徑向通道的第二位置;所述水平通道將所述第二封隔器與所述夾壁液流通道相連通;所述徑向通道能將所述滑套機構(gòu)的內(nèi)部與井外連通。
【專利說明】
裸眼水平井找堵水管柱
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及石油開采領(lǐng)域,尤其涉及一種裸眼水平井找堵水管柱。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,在石油開采作業(yè)中,部分裸眼水平井面臨含水迅速上升而產(chǎn)油量迅速下降的問題,因此開展裂縫性碳酸鹽巖裸眼水平井找堵水、堵水及完井方式前期研究,是提高水平井產(chǎn)量,實現(xiàn)油田穩(wěn)產(chǎn)的一項重要措施。為了實現(xiàn)上述前期研究,需要對裸眼水平井分段中的液體抽汲到地面,并且通過化驗含水判斷這一水平段的流體性質(zhì),并得到不同分段液體的溫度和壓力變化,得出這一水平段的裂縫發(fā)育狀況,以判斷產(chǎn)層性質(zhì),為該水平段的下步措施提供依據(jù)。但是,針對裸眼水平井的找堵水技術(shù)國內(nèi)還是空白,國外也沒有成熟的可以推廣應(yīng)用的找堵水技術(shù)。
[0003]為彌補上述技術(shù)空白,中國專利ZL 201110345387.0中披露了一種裸眼水平井找水管柱,該找水管柱雖然解決了找水問題,但是,該專利在實施找堵水技術(shù)一般采用兩趟管柱,及先實施專利中所披露的找水管柱,確定具體的出水位置以后再實施堵水管柱,這樣就增加了作業(yè)成本,也延長了作業(yè)周期,針對目前國內(nèi)裸眼水平井找堵水技術(shù)的現(xiàn)狀,本發(fā)明人基于從事相關(guān)設(shè)計及現(xiàn)場經(jīng)驗和專業(yè)知識,積極加以改進和創(chuàng)新,提出了一種裸眼水平井找堵水一體管柱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足,本申請的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)裸眼水平井分段找水、堵水功能的管柱,該管柱具有效率高、可靠性高,作業(yè)周期短、一趟管柱可以實現(xiàn)找堵水的兩種工藝措施特點。
[0005]為達到上述目的,本申請?zhí)峁┮环N裸眼水平井找堵水管柱,
[0006]為達到上述目的,本申請?zhí)峁┮环N裸眼水平井找堵水管柱,包括:
[0007]具有垂直井段及水平井段的油管;
[0008]設(shè)于所述垂直井段的丟手封隔器;
[0009]順序設(shè)于所述水平井段的坐封機構(gòu)、第一封隔器、滑套機構(gòu)、第二封隔器、以及設(shè)于所述油管末端的絲堵;
[0010]所述坐封機構(gòu)與所述第一封隔器形成夾壁液流通道;所述夾壁液流通道通過所述油管的軸向移動與所述油管內(nèi)部連通或封閉;
[0011]所述滑套機構(gòu)包括外管、以及在所述外管內(nèi)能水平滑動的滑套;所述滑套機構(gòu)設(shè)有互不相通的水平通道以及徑向通道;所述滑套具有封堵所述徑向通道的第一位置及打開所述徑向通道的第二位置;所述水平通道將所述第二封隔器與所述夾壁液流通道相連通;所述徑向通道能將所述滑套機構(gòu)的內(nèi)部與井外連通。
[0012]優(yōu)選的,在所述滑套機構(gòu)中,所述滑套內(nèi)固定設(shè)置有內(nèi)套、過流體、連接體;所述外管的內(nèi)部部分縮徑形成變徑部;所述連接體的下端頂?shù)炙鲎儚讲康亩嗣?所述滑套套設(shè)于所述連接體內(nèi);所述過流體設(shè)有將其水平貫穿的第一通孔;所述變徑部設(shè)有所述徑向通道以及將其水平貫穿的第二通孔;
[0013]所述內(nèi)套與所述外管之間的環(huán)空、所述第一通孔、所述連接體與所述外管之間的環(huán)空、以及所述第二通孔順次相通形成所述水平通道。
[0014]優(yōu)選的,所述滑套外固定套設(shè)有內(nèi)管;所述內(nèi)管位于所述連接體內(nèi);所述內(nèi)管上設(shè)有軌跡槽以及連接有彈簧,所述連接體上設(shè)有伸入所述軌跡槽內(nèi)的軌跡釘;所述滑套的上端面面積大于其下端面面積;所述滑套通過所述軌跡槽、所述彈簧、以及所述軌跡釘?shù)呐浜夏軌蛟谒龅谝晃恢眉八龅诙恢弥g切換。
[0015]優(yōu)選的,所述軌跡槽包括切換槽、沿所述內(nèi)管軸向延伸的第一軌跡槽及沿所述外管軸向延伸的第二軌跡槽;所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽沿所述外管周向相間隔,所述第一軌跡槽、所述第二軌跡槽以及所述彈簧位于所述切換槽一側(cè);所述切換槽將所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽的連通;所述彈簧給予所述內(nèi)管沿所述外管軸向遠離所述切換槽的力;
[0016]所述軌跡釘相對于所述切換槽移動時所述軌跡釘能給予所述內(nèi)管沿所述外管周向轉(zhuǎn)動的力且通過所述彈簧的作用,使得所述軌跡釘在所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽之間切換;
[0017]所述軌跡釘位于所述第一軌跡槽的遠離所述切換槽的端部時所述滑套位于所述第一位置,所述軌跡釘位于所述第二軌跡槽的遠離所述切換槽的端部時所述滑套位于所述第二位置。
[0018]優(yōu)選的,所述切換槽、所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽均為多個,所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽中每相鄰兩個槽通過一個所述切換槽連通。
[0019]優(yōu)選的,所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽沿所述內(nèi)管的周向均勻相間分布。
[0020]優(yōu)選的,所述切換槽沿所述外管軸向具有遠離所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽的端部,所述切換槽包括沿所述外管軸向與所述第一軌跡槽或所述第二軌跡槽的端部正對的第一斜邊以及與所述切換槽的端部正對的第二斜邊;所述第一斜邊通入所述軌跡槽的端部,所述第二斜邊通入所述第一軌跡槽或所述第二軌跡槽。
[0021]優(yōu)選的,所述油管在所述滑套機構(gòu)與所述第二封隔器之間設(shè)有內(nèi)絲堵,所述油管在所述內(nèi)絲堵與所述第二封隔器之間的壁上設(shè)有連通所述水平通道及所述第二封隔器的第三通孔。
[0022]優(yōu)選的,還包括設(shè)置于所述油管內(nèi)的球桿座;所述球桿座設(shè)于所述第一封隔器與所述滑套機構(gòu)之間;所述球桿座能與一球桿配合坐封。
[0023]優(yōu)選的,所述油管上還設(shè)置有至少一個扶正器。
[0024]通過以上描述可以看出,本實施方式所提供的裸眼水平井找堵水管柱,通過將丟手封隔器與滑套機構(gòu)相配合,在利用滑套機構(gòu)確定油層出水后再利用滑套機構(gòu)的動作對徑向通道的封堵,最后通過丟手封隔器完成丟手實現(xiàn)找水堵水,因此,本實施方式所提供的裸眼水平井找堵水管柱能夠?qū)崿F(xiàn)裸眼水平井分段找水、堵水功能,一趟管柱即可以實現(xiàn)找堵水的兩種工藝措施。
[0025]參照后文的說明和附圖,詳細公開了本發(fā)明的特定實施方式,指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解,本發(fā)明的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi),本發(fā)明的實施方式包括許多改變、修改和等同。
[0026]針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用,與其它實施方式中的特征相組合,或替代其它實施方式中的特征。
[0027]應(yīng)該強調(diào),術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在,但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本發(fā)明裸眼水平井找堵水管柱的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0030]圖2為本發(fā)明的坐封機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0031 ]圖3為本發(fā)明的第一封隔器結(jié)構(gòu)示意圖;
[0032]圖4為圖3中A部分的放大結(jié)構(gòu)圖;
[0033]圖5為本發(fā)明的滑套機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;
[0034]圖6為圖5的A-A處剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0035]圖7為圖5的B-B處剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0036]圖8為圖5的軌跡槽結(jié)構(gòu)示意圖;
[0037]圖9為本發(fā)明的球桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0038]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0039]需要說明的是,當(dāng)元件被稱為“設(shè)置于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實施方式。
[0040]除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的,不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0041]請參考圖1至圖9,本申請一種實施方式提供一種裸眼水平井找堵水管柱,包括:具有垂直井段及水平井段的油管I;設(shè)于所述垂直井段的丟手封隔器2;順序設(shè)于所述水平井段的坐封機構(gòu)4、第一封隔器5、滑套機構(gòu)6、第二封隔器7、以及設(shè)于所述油管I末端的絲堵14;所述坐封機構(gòu)4與所述第一封隔器5形成夾壁液流通道;所述夾壁液流通道通過所述油管I的軸向移動與所述油管I內(nèi)部連通或封閉;所述滑套機構(gòu)6包括外管61、以及在所述外管61內(nèi)能水平滑動的滑套62;所述滑套機構(gòu)6設(shè)有互不相通的水平通道以及徑向通道672;所述滑套62具有封堵所述徑向通道672的第一位置及打開所述徑向通道672的第二位置;所述水平通道將所述第二封隔器7與所述夾壁液流通道相連通;所述徑向通道672能將所述滑套機構(gòu)6的內(nèi)部與井外連通。
[0042]使用上述本實施方式的裸眼水平井找堵水管柱時,先將該管柱下入到設(shè)計位置且滑套62位于第二位置。首先,封堵住油管I內(nèi)通道,井外注入液體打壓,液流經(jīng)過坐封機構(gòu)4的夾壁(夾壁液流通道)進入第一封隔器5內(nèi)。其中,第一封隔器5為擴張式封隔器,壓力達到一定值以后可以擴張坐封,封隔裸眼段,并且液流會通過夾壁液流通道進入滑套機構(gòu)6的水平通道進而進入第二封隔器7,從而坐封第二封隔器7,這就可以實現(xiàn)通過第一封隔器5與第二封隔器7卡住一個待檢驗層。由于此時滑套62位于第二位置,滑套機構(gòu)6中的徑向通道672將其內(nèi)部與待檢驗層連通。然后,通過井外向油管I內(nèi)下入抽吸工具,對該待檢驗層進行抽吸,如果該層出水,會經(jīng)過滑套機構(gòu)6的徑向通道672孔進入到油管I內(nèi),進而抽出地面。確定該層出水后在井外增加油管I壓力,將滑套機構(gòu)6的滑套62推向第一位置,從而通過滑套62將徑向通道672關(guān)閉,此時出水層(待檢驗層)和油管I內(nèi)分隔,繼續(xù)增加油管I壓力,使丟手封隔器2丟手,將丟手封隔器2以上官柱取出井內(nèi),完成找堵水工藝。
[0043]通過以上描述可以看出,本實施方式所提供的裸眼水平井找堵水管柱,通過將丟手封隔器2與滑套機構(gòu)6相配合,在利用滑套機構(gòu)6確定油層出水后再利用滑套機構(gòu)6的動作對徑向通道672的封堵,最后通過丟手封隔器2完成丟手實現(xiàn)找水堵水,因此,本實施方式所提供的裸眼水平井找堵水管柱能夠?qū)崿F(xiàn)裸眼水平井分段找水、堵水功能,一趟管柱即可以實現(xiàn)找堵水的兩種工藝措施。
[0044]在一個實施方式中,丟手封隔器2可以包括丟手部分(未不出)、封隔部分(未不出)、錨定部分(未示出)。該丟手封隔器2的工作狀態(tài)可以分為坐封過程、丟手過程、以及解封過程。在坐封過程中,通過油管I將丟手封隔器2輸送至設(shè)計井段,從油管I加液壓,液體進入丟手封隔器2坐封工作腔,推動聯(lián)接套向下移動,剪斷剪釘,推動錐體移動,撐開卡瓦錨定,在聯(lián)接套移動的同時,釋放鎖塊,使壓縮套向上移動,擠壓膠筒、密封油、套環(huán)形空間,封隔器坐封完畢。在丟手過程中,封隔器坐封完畢后,繼續(xù)加壓,液壓推動丟手活塞移動,剪斷剪釘,使丟手鎖緊筒移動,釋放鎖塊,丟手下接頭與封隔器留在井內(nèi),實現(xiàn)丟手。在解封過程中,下入對扣撈矛至丟手封隔器2,下壓管柱,使撈矛的分瓣爪進入丟手封隔器2上部的打撈部位,上提管柱即可完成解封。
[0045]在一個實施方式中,所述坐封機構(gòu)4與所述第一封隔器5均具有與油管I連接的中心管。其中,坐封機構(gòu)4內(nèi)設(shè)有第一中心管11,第一封隔器5中設(shè)有第二中心管12。第一中心管11的上端連接油管I,下端連接第二中心管12,第二中心管12的下端連接滑套機構(gòu)6。所述夾壁液流通道通過所述中心管的軸向移動可以實現(xiàn)與所述油管I內(nèi)部連通或封閉,由于中心管與油管I連接,所以只需井外通過提拉油管I或推動油管I實現(xiàn)油管I的軸向移動即可實現(xiàn)夾壁液流通道與所述油管I內(nèi)部連通或封閉。
[0046]進一步的,如圖2所示,坐封機構(gòu)4可以包括外套41和軸向?qū)Я魍ǖ?2,外套41滑動的套設(shè)在第一中心管11的外側(cè);軸向?qū)Я魍ǖ?2沿軸向開設(shè)于外套41內(nèi),軸向?qū)Я魍ǖ?2的上端封閉,在第一中心管11靠近軸向?qū)Я魍ǖ?2上端一側(cè)的管壁上沿徑向開設(shè)有進液通孔43,以連通第一中心管11與軸向?qū)Я魍ǖ?2,使得流入第一中心管11內(nèi)的壓力液體能夠通過該進液通孔43進入至軸向?qū)Я魍ǖ?2內(nèi)。當(dāng)軸向?qū)Я魍ǖ?2充滿足夠的壓力液體后,在外力的作用下,第一中心管11克服阻力相對于外套41下行,使得進液通孔43下移至外套41的下側(cè),使得進液通孔43封閉;當(dāng)需要排出壓力液體時,第一中心管11相對于外套41上行,使得進液通孔43上移并與軸向?qū)Я魍ǖ?2相導(dǎo)通,進液通孔43開啟;這樣通過第一中心管11相對于外套41的滑動,從而控制所述進液通孔43開啟或封閉。
[0047]進一步的,如圖2所示,坐封機構(gòu)4還可以包括:第一上接頭44、第一下接頭45、接箍46、護套47、連接體6548和導(dǎo)流件49,第一上接頭44和第一下接頭45分別連接于第一中心管11的兩端,油管11與第一中心管11通過第一上接頭44相連接;第一中心管11與第二中心管12通過第一下接頭45相連接,使得油管11、第一中心管11、第二中心管12相連接。接箍46套接在第一下接頭45的外部,用于與第一封隔器55相連接。
[0048]所述油管I上還設(shè)置有至少一個扶正器。其中,如圖1所示,丟手封隔器2與坐封機構(gòu)4之間設(shè)有水平井扶正器3,該水平井扶正器3位于水平井段。第二封隔器7與絲堵14之間設(shè)有水平井扶正器8 ο該扶正器8可以在水平井段將該找堵水管柱在井筒內(nèi)扶正。
[0049]所述第一封隔器5與所述第二封隔器7均為擴張封隔器,與上述丟手封隔器2不同。第一封隔器5與第二封隔器7僅具有坐封及解封功能。井外通過油管1、夾壁液流通道、水平通道向第一封隔器5及第二封隔器7中進液,使第一封隔器5與第二封隔器7膨脹坐封。其中,第一封隔器5為夾壁式封隔器,第二封隔器7可以與第一封隔器5相同,也可以與第一封隔器5不同。
[ΟΟδΟ]在一個實施方式中,如圖3、圖4所不,第一封隔器55可以包括:第一膠筒51,套設(shè)在第二中心管12的外側(cè);第一膠筒51與第二中心管12之間具有第一軸向間隙52,第一軸向間隙52與軸向?qū)Я魍ǖ?2相連通,這樣使得壓力液體通過軸向?qū)Я魍ǖ?2進入至第一軸向間隙52內(nèi),以實現(xiàn)第一封隔器55的膨脹,起到封隔作用。
[0051 ]進一步的,如圖3所示,第一封隔器55還可以包括:第二上接頭53、外接套54、連接件55,接箍46與第一膠筒51通過第二上接頭53相連接;外接套54連接于第一膠筒51的下端;連接件55連接于外接套54與導(dǎo)流體49之間。
[0052]在中國專利ZL 201110345387.0中所披露的下封隔器與上封隔器所采用的為同樣的夾壁式封隔器,而在實際生產(chǎn)作業(yè)中,上封隔器與下封隔器之間由于要分隔出整個待檢驗層,通常二者之間間隔長達數(shù)百米,顯然中國專利ZL 201110345387.0的分流裝置的軸向通道無法提供該長度,即使提供所產(chǎn)生的成本巨大,難以進行實際產(chǎn)出,如果上封隔器與下封隔器之間的油管涉及為夾壁式油管,目前并未公開有此類型油管,且生產(chǎn)此種油管制造成本也較為巨大,同樣難以進行實際產(chǎn)出。
[0053]考慮到該問題,如圖1所示,在本實施方式的找堵水管柱中,所述油管I在所述滑套機構(gòu)6與所述第二封隔器7之間設(shè)有內(nèi)絲堵9。內(nèi)絲堵9在所在位置將油管I內(nèi)部分隔成互不相通的兩段。所述油管I在所述內(nèi)絲堵9與所述第二封隔器7之間的壁上設(shè)有連通所述水平通道及所述第二封隔器7的第三通孔(未標(biāo)號)。其中,徑向通道672將帶檢驗層與位于內(nèi)絲堵9上方的油管I內(nèi)部連通,第三通孔將水平通道與位于內(nèi)絲堵9下方的油管I內(nèi)部連通(在本實施方式中,上方、下方均可以相對于油管I的末端而言,相對遠離油管I末端即為上方,相對靠近油管I末端即為下方)。第二封隔器7的坐封進液口直接通入油管I內(nèi)部即可,無須設(shè)置夾壁。打壓進液經(jīng)夾壁進液通道、水平通道、第三通孔進入位于內(nèi)絲堵9下方的油管I內(nèi)部后再進入第二封隔器7的內(nèi)部即可使第二封隔器7膨脹坐封。
[0054]可以看出,本實施方式通過設(shè)置內(nèi)絲堵9,本實施方式可以利用部分長度的油管I實現(xiàn)坐封液流的流動通道,既可以降低成本,又具有較好地適應(yīng)油田生產(chǎn)現(xiàn)場,能夠較佳地應(yīng)用到油田實際生產(chǎn)中。
[0055]如圖5至圖8所示,在所述滑套機構(gòu)6中,所述滑套62內(nèi)固定設(shè)置有內(nèi)套68、過流體63、連接體65。所述外管61的內(nèi)部部分縮徑形成變徑部67。所述連接體65的下端頂?shù)炙鲎儚讲?7的端面。所述滑套62套設(shè)于所述連接體65內(nèi)。如圖6所示,所述過流體63設(shè)有將其水平貫穿的第一通孔631。如圖7所示,所述變徑部67設(shè)有所述徑向通道672以及將其水平貫穿的第二通孔671。所述內(nèi)套68與所述外管61之間的環(huán)空、所述第一通孔631、所述連接體65與所述外管61之間的環(huán)空、以及所述第二通孔671順次相通形成所述水平通道。
[0056]具體的,所示內(nèi)套68、所述過流體63、所述連接體65均為管體構(gòu)造且套設(shè)于所述滑套62外。過流體63沿外管61軸向連接于內(nèi)套68與連接體65之間,所述過流體63可以與所述外管61的內(nèi)壁固定連接,比如螺紋連接,以為內(nèi)套68、連接體65提供固定位置。
[0057]進一步的,所述滑套62外固定套設(shè)有內(nèi)管69;所述內(nèi)管69位于所述連接體65內(nèi)。所述內(nèi)管69上設(shè)有軌跡槽以及連接有彈簧66。所述連接體65上設(shè)有伸入所述軌跡槽內(nèi)的軌跡釘64。所述滑套62的上端面面積大于其下端面面積。所述滑套62通過所述軌跡槽、所述彈簧66、以及所述軌跡釘64的配合能夠在所述第一位置及所述第二位置之間切換。依靠所述滑套62的上端面與下端面的面積差,在打壓時滑套62的上端面壓力大于下端面的壓力,從而使得滑套62下行。
[0058]所述軌跡槽包括切換槽、沿所述內(nèi)管69軸向延伸的第一軌跡槽及沿所述外管61軸向延伸的第二軌跡槽;所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽沿所述外管61周向相間隔,所述第一軌跡槽、所述第二軌跡槽以及所述彈簧66位于所述切換槽一側(cè);所述切換槽將所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽的連通;所述彈簧66給予所述內(nèi)管69沿所述外管61軸向遠離所述切換槽的力。
[0059]所述軌跡釘64相對于所述切換槽移動(實際中,軌跡釘64位置固定,切換槽與軌跡釘64之間為相對運動)時所述軌跡釘64能給予所述內(nèi)管69沿所述外管61周向轉(zhuǎn)動的力且通過所述彈簧66的作用,使得所述軌跡釘64在所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽之間切換。其中,所述軌跡釘64位于所述第一軌跡槽的遠離所述切換槽的端部時所述滑套62位于所述第一位置,所述軌跡釘64位于所述第二軌跡槽的遠離所述切換槽的端部時所述滑套62位于所述第二位置。
[0060]結(jié)合上文描述,在滑套62在壓力差的作用下下移時依靠切換槽由第一軌跡槽(舉例性質(zhì),當(dāng)前也可以為第二軌跡槽)切換至第二軌跡槽,停止打壓后,依靠彈簧66的作用推動滑套62上行使得軌跡釘64位于第二軌跡槽的端部位置,從而完成第一位置與第二位置的切換。
[0061 ]具體的,所述內(nèi)管69的側(cè)壁上設(shè)有軌跡槽,所述軌跡槽可以為所述內(nèi)管69外壁上的不規(guī)則形狀的貫穿孔也可以為部分外表面凹陷形成的凹槽,其能夠供所述軌跡釘64伸入并能限制所述軌跡釘64的運動軌跡即可。所述軌跡槽可以設(shè)置在靠近所述內(nèi)管69上端的部位。通過內(nèi)管69的上升或下降(左移或右移),所述軌跡釘64可在第一位置及第二位置之間切換,從而可以循環(huán)多次用于不同油層的找水工作。
[0062]請參閱圖8,所述軌跡槽可以包括所述切換槽111、所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113。所述切換槽111為沿所述內(nèi)管69周向?qū)⑺龅谝卉壽E槽112及所述第二軌跡槽113連通。所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113均沿所述內(nèi)管69的軸向延伸,具體的,所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113均朝所述內(nèi)管69的下端13延伸。所述切換槽111將所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113遠離所述內(nèi)管69下端的一端連通。
[0063]所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113的寬度與所述軌跡釘64相適配,盡量保證所述軌跡釘64位于所述第一軌跡槽112或所述第二軌跡槽113時周向不會出現(xiàn)晃動。所述第一軌跡槽112與所述第二軌跡槽113沿所述內(nèi)管69的周向間隔有預(yù)設(shè)距離,所述預(yù)設(shè)距離根據(jù)實際需要定向的角度進行設(shè)定,例如:所述預(yù)設(shè)距離所對應(yīng)的角度可以為15度,進而在所述軌跡釘64由所述第二軌跡槽113切換至所述第一軌跡槽112內(nèi)時所述內(nèi)管69相應(yīng)的轉(zhuǎn)動15度。
[0064]具體的,所述切換槽111沿所述內(nèi)管69軸向具有遠離所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113的端部。所述切換槽111包括沿所述內(nèi)管69軸向與所述第一軌跡槽112或所述第二軌跡槽113的端部正對的第一斜邊1111以及與所述切換槽111的端部正對的第二斜邊1112。所述第一斜邊1111通入所述軌跡槽的端部,所述第二斜邊1112通入所述第一軌跡槽112或所述第二軌跡槽113。所述第一斜邊1111及所述第二斜邊1112均與所述內(nèi)管69的軸線相交,進而在所述軌跡釘64沿所述內(nèi)管69軸向移動時所述第一斜邊1111及所述第二斜邊1112會給予所述軌跡釘64—定的沿所述內(nèi)管69周向的分力。
[0065]以圖8所示為例,所述切換槽111的端部位置為A點,所述第一軌跡槽112遠離所述切換槽111的端部位置為B點,所述第二軌跡槽113遠離所述切換槽111的端部位置為C點,所述C點至所述B點的夾角為60度。所述找堵水管柱下入到指定位置時所述軌跡釘64位于所述B點位置,此時井外油管I打壓推動內(nèi)管69下降,進而所述軌跡釘64上升至所述第一斜邊1111,所述第一斜邊1111給予所述軌跡釘64沿所述內(nèi)管69周向的力,從而使其具備沿所述內(nèi)管69周向的運動,同時不改變所述軌跡釘64上升的趨勢直至所述軌跡釘64移動至A點位置,此時井外打壓,在彈簧66的推力作用下所述內(nèi)管69上行,此時,所述軌跡釘64由A點位置下降至正對A點的第二斜邊1112,所述第二斜邊1112同樣給予所述軌跡釘64沿所述內(nèi)管69周向的力,從而使其具備沿所述內(nèi)管69周向的運動,同時不改變所述軌跡釘64下降的趨勢直至所述軌跡釘64進入所述第二軌跡槽113,繼續(xù)在所述第二軌跡槽113內(nèi)下降后直至所述軌跡釘64位于所述C點位置,此時,滑套62將徑向通道672封閉。
[0066]所述第一軌跡槽112沿所述內(nèi)管69軸向的長度可以大于所述第二軌跡槽113沿所述內(nèi)管69軸向的長度。這就可以使得軌跡釘64在由所述第一軌跡槽112轉(zhuǎn)移至所述第二軌跡槽113時所述內(nèi)管69會下移一定的距離,從而將徑向通道672阻擋封閉。即,軌跡釘64位于第一軌跡槽112的端部時即位于第一位置,軌跡釘64位于第二軌跡槽113的端部時即位于第二位置。
[0067]所述切換槽111、所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113均為多個,所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113中每相鄰兩個槽通過一個所述切換槽111連通。所有所述切換槽111的端部斜向相同,以保證所述軌跡釘64的移動方向一致。進一步的,所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113可以沿所述內(nèi)管69的周向均勻相間分布。如圖8所示,所述切換槽111的數(shù)量與所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113的數(shù)量2倍。在圖8中,所述切換槽111的數(shù)量為6個,所述第一軌跡槽112及所述第二軌跡槽113的數(shù)量均為3個。
[0068]如圖1所示,在本實施方式中,所述裸眼水平井找堵水管柱還可以包括設(shè)置于所述油管I內(nèi)的球桿座15。所述球桿座15設(shè)于所述第一封隔器5與所述滑套機構(gòu)6之間。所述球桿座15能與一球桿1配合坐封。通過球桿1坐封球桿座15,可以防止滑套機構(gòu)6在第一封隔器5與第二封隔器7坐封時產(chǎn)生不必要的動作。
[0069]進一步的,如圖9所示,球桿10可以包括依次連接的皮碗15、中心桿16和尾堵17,在中心桿16上設(shè)有凸起部18,爪簧19套設(shè)于中心桿16外部,爪簧19與凸起部18相配合并能沿中心桿16軸向滑動,爪簧19與中心桿16通過剪斷銷釘20相連接。當(dāng)球桿10投入中心管后,首先在第一中心管11的下部設(shè)有與球桿10相配合的第一坐封部21,第一坐封部21位于進液通孔43的下側(cè);球桿10下落,在分流裝置6的連接套65的底部設(shè)有與球桿10相配合的第二坐封部22,這樣使得球桿10能夠在第一坐封部21和第二坐封部22實現(xiàn)對中心管的坐封。在使用時,球桿10投入中心管內(nèi),首先坐封于第一坐封部21;在完成封隔后,中心桿16在外力的推動下,將外力傳遞至剪斷銷釘20,在外力達到剪斷銷釘20的額定值時,剪斷銷釘20被剪斷,中心桿16下行,爪簧19與凸起部18相分離,爪簧19受壓收縮,使得球桿10能夠穿過第一坐封部21而下落至第二坐封部22實現(xiàn)坐封,以保證被測水平井找水井段內(nèi)的液體封堵于中心管內(nèi),以進行抽取作業(yè)。
[0070]本發(fā)明針對高含水的裸眼水平井,根據(jù)地質(zhì)等分析將水平井段分成幾個目的水平段,然后利用油管I將第一封隔器5、第二封隔器7、及配套工具(包括滑套機構(gòu)6)下入設(shè)計井段,利用抽吸工具生產(chǎn),并且通過化驗含水判斷這一水平段的流體性質(zhì)。
[0071]下面將詳細描述本申請的工作原理:按照圖1中連接的找堵水管柱下井,先從最下層的待檢驗層進行作業(yè)。在下井過程中,滑套機構(gòu)6的徑向通道672將油管I內(nèi)外聯(lián)通,滑套62處于第二位置,保證了油管I內(nèi)和油套環(huán)空壓力相同。管柱下到預(yù)定位置后,向井下投入球桿,球桿坐在球桿座上以后油管I內(nèi)加壓。此時如圖1所示的箭頭,液流通過坐封機構(gòu)4進入第一封隔器5,然后經(jīng)過滑套機構(gòu)6進入內(nèi)絲堵9和絲堵14之間的油管I空間。此時可以坐封第一封隔器5和第二張封隔器。第一封隔器5和第二封隔器7將待檢驗層卡住,上提管柱,坐封機構(gòu)4的進液孔關(guān)閉,將第一封隔器5和第二封隔器7內(nèi)的液體鎖住,第一封隔器5和第二封隔器7就可以保持坐封的狀態(tài)。然后向找堵水管柱內(nèi)下入抽吸工具,此時滑套機構(gòu)6的徑向通道672處于打開狀態(tài)(未被滑套62封堵),通過抽到地面的液體體積可以判斷該層是否出水。若不出水,下壓找堵水管柱,打開坐封機構(gòu)4的進液孔,第一封隔器5和第二封隔器7內(nèi)的液體被釋放,第一封隔器5和第二封隔器7實現(xiàn)解封。上提找堵水管柱,將找堵水管柱上提到上一個待檢驗層,重復(fù)上一次的操作工序。如果判斷該層注水,需要實施堵水工藝。首先增加油管I內(nèi)壓力,將球桿打掉,繼續(xù)增加油管I內(nèi)壓力,滑套機構(gòu)6的滑套62上下端面差在壓力的作用下開始工作,推動滑套62切換至第一位置,滑套62將徑向通道672關(guān)閉,此時通過第一封隔器5、第二封隔器7將水層卡住,通過關(guān)閉徑向通道672將油管I和油套環(huán)空封隔,實現(xiàn)了堵住水層的目的。然后繼續(xù)增加壓力,將上部的液壓丟手坐封然后丟手,將上部管柱提出井內(nèi),完成了整套找堵水工藝。
[0072]本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個單位遞增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個單位的間隔即可。舉例來說,如果闡述了一個部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時間等)的值是從I到90,優(yōu)選從20至IJ80,更優(yōu)選從30到70,則目的是為了說明該說明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對于小于1的值,適當(dāng)?shù)卣J為一個單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達的示例,可以認為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說明書明確地闡述了的。
[0073]除非另有說明,所有范圍都包括端點以及端點之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個端點。因而,“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”,至少包括指明的端點。
[0074]披露的所有文章和參考資料,包括專利申請和出版物,出于各種目的通過援引結(jié)合于此。描述組合的術(shù)語“基本由…構(gòu)成”應(yīng)該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實質(zhì)上沒有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語“包含”或“包括”來描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構(gòu)成的實施方式。這里通過使用術(shù)語“可以”,旨在說明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。
[0075]多個元件、成分、部件或步驟能夠由單個集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地,單個集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個”并不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。
[0076]應(yīng)該理解,以上描述是為了進行圖示說明而不是為了進行限制。通過閱讀上述描述,在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應(yīng)用對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。因此,本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定,而是應(yīng)該參照所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。出于全面之目的,所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容,也不應(yīng)該認為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的發(fā)明主題的一部分。
【主權(quán)項】
1.一種裸眼水平井找堵水管柱,其特征在于,包括: 具有垂直井段及水平井段的油管; 設(shè)于所述垂直井段的丟手封隔器; 順序設(shè)于所述水平井段的坐封機構(gòu)、第一封隔器、滑套機構(gòu)、第二封隔器、以及設(shè)于所述油管末端的絲堵; 所述坐封機構(gòu)與所述第一封隔器形成夾壁液流通道;所述夾壁液流通道通過所述油管的軸向移動與所述油管內(nèi)部連通或封閉; 所述滑套機構(gòu)包括外管、以及在所述外管內(nèi)能水平滑動的滑套;所述滑套機構(gòu)設(shè)有互不相通的水平通道以及徑向通道;所述滑套具有封堵所述徑向通道的第一位置及打開所述徑向通道的第二位置;所述水平通道將所述第二封隔器與所述夾壁液流通道相連通;所述徑向通道能將所述滑套機構(gòu)的內(nèi)部與井外連通。2.如權(quán)利要求1所述的管柱,其特征在于:在所述滑套機構(gòu)中,所述滑套內(nèi)固定設(shè)置有內(nèi)套、過流體、連接體;所述外管的內(nèi)部部分縮徑形成變徑部;所述連接體的下端頂?shù)炙鲎儚讲康亩嗣?所述滑套套設(shè)于所述連接體內(nèi);所述過流體設(shè)有將其水平貫穿的第一通孔;所述變徑部設(shè)有所述徑向通道以及將其水平貫穿的第二通孔; 所述內(nèi)套與所述外管之間的環(huán)空、所述第一通孔、所述連接體與所述外管之間的環(huán)空、以及所述第二通孔順次相通形成所述水平通道。3.如權(quán)利要求2所述的管柱,其特征在于:所述滑套外固定套設(shè)有內(nèi)管;所述內(nèi)管位于所述連接體內(nèi);所述內(nèi)管上設(shè)有軌跡槽以及連接有彈簧,所述連接體上設(shè)有伸入所述軌跡槽內(nèi)的軌跡釘;所述滑套的上端面面積大于其下端面面積;所述滑套通過所述軌跡槽、所述彈簧、以及所述軌跡釘?shù)呐浜夏軌蛟谒龅谝晃恢眉八龅诙恢弥g切換。4.如權(quán)利要求3所述的管柱,其特征在于:所述軌跡槽包括切換槽、沿所述內(nèi)管軸向延伸的第一軌跡槽及沿所述外管軸向延伸的第二軌跡槽;所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽沿所述外管周向相間隔,所述第一軌跡槽、所述第二軌跡槽以及所述彈簧位于所述切換槽一側(cè);所述切換槽將所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽的連通;所述彈簧給予所述內(nèi)管沿所述外管軸向遠離所述切換槽的力; 所述軌跡釘相對于所述切換槽移動時所述軌跡釘能給予所述內(nèi)管沿所述外管周向轉(zhuǎn)動的力且通過所述彈簧的作用,使得所述軌跡釘在所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽之間切換; 所述軌跡釘位于所述第一軌跡槽的遠離所述切換槽的端部時所述滑套位于所述第一位置,所述軌跡釘位于所述第二軌跡槽的遠離所述切換槽的端部時所述滑套位于所述第二位置。5.如權(quán)利要求4所述的管柱,其特征在于:所述切換槽、所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽均為多個,所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽中每相鄰兩個槽通過一個所述切換槽連通。6.如權(quán)利要求5所述的管柱,其特征在于:所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽沿所述內(nèi)管的周向均勾相間分布。7.如權(quán)利要求4所述的管柱,其特征在于:所述切換槽沿所述外管軸向具有遠離所述第一軌跡槽及所述第二軌跡槽的端部,所述切換槽包括沿所述外管軸向與所述第一軌跡槽或所述第二軌跡槽的端部正對的第一斜邊以及與所述切換槽的端部正對的第二斜邊;所述第一斜邊通入所述軌跡槽的端部,所述第二斜邊通入所述第一軌跡槽或所述第二軌跡槽。8.如權(quán)利要求1所述的管柱,其特征在于:所述油管在所述滑套機構(gòu)與所述第二封隔器之間設(shè)有內(nèi)絲堵,所述油管在所述內(nèi)絲堵與所述第二封隔器之間的壁上設(shè)有連通所述水平通道及所述第二封隔器的第三通孔。9.如權(quán)利要求1所述的管柱,其特征在于:還包括設(shè)置于所述油管內(nèi)的球桿座;所述球桿座設(shè)于所述第一封隔器與所述滑套機構(gòu)之間;所述球桿座能與一球桿配合坐封。10.如權(quán)利要求1所述的管柱,其特征在于:所述油管上還設(shè)置有至少一個扶正器。
【文檔編號】E21B33/12GK106050222SQ201610586137
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月22日 公開號201610586137.9, CN 106050222 A, CN 106050222A, CN 201610586137, CN-A-106050222, CN106050222 A, CN106050222A, CN201610586137, CN201610586137.9
【發(fā)明人】陳鵬, 田野, 趙旭亮, 趙平, 何傳興, 劉佳欣, 王俊英, 陳遼望, 胡燕, 江雪芹, 呂孝明, 馬俊, 王曉亮
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
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