專利名稱：一種新型毛細管傳壓筒裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種新型的帶有防止傳壓筒和毛細鋼管堵塞，降低氮氣消耗裝置的毛細鋼管傳壓筒裝置。主要應用于油氣井生產管柱上，利用毛細管傳壓筒裝置及毛細管內的氮氣的傳壓作用，實現對井筒內傳壓筒部位的實時測壓。
技術背景利用毛細鋼管對油氣井進行測壓，是通過充在毛細鋼管內氮氣，將井底的壓力傳輸至地面的測壓裝置上。由于這種測壓方式在井底沒有任何的計量器具或裝置，所有的測壓儀器均位于地面，不需動管柱即可方便的進行定期校驗，因此在修井費用較高的海上油田或邊遠油田應用比較廣泛。該測壓工藝的主要原理是在井下管柱上安裝一個毛細管傳壓筒裝置，裝置上部通過1/8英寸毛細鋼管連通至地面測壓裝置，毛細管傳壓筒下部有一個允許井液進出的孔眼。毛細管及傳壓筒裝置內部充滿化學性質穩定的氮氣，由氮氣直接與井液接觸，氮氣與井液接觸面上的壓力就可以通過氮氣準確的傳遞到地面的測壓裝置上。在現場應用中一定要避免井液進入到毛細管內，以免形成的毛細管力影響到測壓準確性，并造成后期的吹掃困難。導致井液進入毛細管的因素主要包括(1)下井過程中氮氣補充不及時，隨著沉沒度的增加，毛細管傳壓筒內的氮氣因壓力升高而體積變小，當傳壓筒內的氮氣被全部壓縮至毛細鋼管內時，井液就會進入毛細鋼管；( 系統氣密封效果差，使用過程中，因氮氣逐步泄漏，致使井液逐步灌滿傳壓筒，從而進入毛細鋼管；C3)因氮氣與井液直接接觸，在高溫高壓條件下，氮氣的向井液中的溶解度和溶解速度都會大幅增加，因此氮氣會向井液內溶解而減少，致使井液逐步灌滿傳壓筒，從而進入毛細鋼管；(4)油井生產參數變化，當氮氣與井液接觸面壓力變小時，氮氣膨脹，將井液推出傳壓筒后，氮氣會通過傳壓筒下部的孔眼溢出，從而使傳壓筒內的氮氣量變少，當接觸面壓力升高時，井液再次進入傳壓筒壓縮氮氣，此時由于總氮氣量已變少，因此壓力再次升高后，井液很容易將傳壓筒內的氮氣全部壓縮到毛細鋼管內，從而造成井液進入毛細鋼管。由于目前在用的傳壓筒裝置僅是一個儲存氮氣的容器，沒有采取有效措施來防止井液進入毛細鋼管。因此雖然現場應用過程中有定期通過毛細鋼管為傳壓筒裝置補充氮氣的制度，但很多時候仍不能避免井液進入毛細鋼管的情況發生，特別是在油井的生產參數發生變化時
實用新型內容
本實用新型主要從兩個方面對現有傳壓筒進行了技術改進。1、針對氮氣的溶解消耗在傳壓筒內充填一定量的耐壓浮力球，漂浮在井液與氮氣的接觸面上，從而減少井液與氮氣的接觸面積，降低氮氣的溶解速度，減少氮氣的溶解性消耗。2、防止井液進入毛細鋼管在傳壓筒的頂端與毛細管的連接通道上，加裝一個浮球式液位開關。當傳壓筒內的液面升至液位開關時，液位開關內的浮力球就會在浮力的作用下向上移動，使液位開關關閉，從而防止井液進入毛細鋼管內。[0006]3、將產品的規格型號細化，根據現場需求，開發出非內過流式外傳壓筒，以增加傳壓筒內的氮氣容量，加大傳壓筒容量與毛細管容量的比例，同種條件下，可降低井液進入毛細鋼管的可能性。具體技術方案為該毛細管傳壓筒裝置，包括內承拉油管、上端蓋、外套管、過濾篩管、下端蓋、密封塞、大浮球、浮球篩管、上接頭、小浮球，其中，內承拉油管的一端與上接頭連接，在內承拉油管的另一端外設置有外套管，外套管上部設置有上端蓋、下部設置有下端蓋；外套管上部設置有浮球篩管，下部設置有過濾篩管，浮球篩管與上端蓋連接的位置設有密封塞，浮球篩管內部裝有大浮球；外套管下部下端蓋以上的部位裝有小浮球。小浮球的直徑為3-5mm，小浮球層的高度為50mm。以下將結合附圖對本實用新型的工作原理及過程作進一步的詳細描述。
圖1是7in以上井筒用，接頭2-7/8inEUE的內過流式外傳壓毛細管傳壓筒的原理圖圖2和圖3分別是該型號裝置組裝圖的上半部分和下半部分結構圖圖中標記1、內承拉油管；2、上端蓋；3、外套管；4、過濾篩管；5、下端蓋；6、密封塞；7、大浮球；8、浮球篩管；9、上接頭；10、小浮球在內承拉油管1和外套管3之間填充有50mm高，直徑為3_5mm的小浮球10，因被過濾篩管4遮擋，在圖2、圖3中未能畫出，但在圖1中已經標出。
具體實施方式
下面對照附圖對工具的工作原理進行說明如圖1-3所示，圖中小浮球10的直徑要遠大于過濾篩管4和浮球篩管8上的篩縫直徑；同樣大浮球7的直徑也要遠大于浮球篩管8上的孔眼或篩縫直徑。下井時，將工具接到油管管串需要的位置上，從上端蓋2上的l/4inNPT接口處接上連續的毛細鋼管，首先通過毛細鋼管向內承拉油管1及外套管3形成的空腔內吹滿氮氣，然后開始下井。當傳壓筒進入井內后，井液壓縮空腔內的氮氣，通過下端蓋5上的兩個 l/4inNPT接口的內孔和過濾篩管4進入到空腔內。邊下井邊定期通過附著到生產油管上的
毛細鋼管向空腔內吹氮氣(一般按每隔1、3、5、7......根油管吹掃一次，直至下完所有生
產管柱并完井。在此過程中，當井液進入到空腔內時，小浮球10就會浮起。若井液上升至大浮球7的位置時，大浮球7上浮就會頂起密封塞6使其封閉井液進入毛細鋼管的通道，再次吹氮氣時，密封塞6就會被氮氣吹開，氮氣進入空腔后將其中的井液吹出。完井后，由于空腔內的氮氣與井液直接接觸，因此接觸面上的壓力就會通過接在傳壓筒上的毛細鋼管內的氮氣傳至地面的測壓裝置。從地面就可以直接讀取到傳壓筒位置的井筒壓力。由于小浮球10浮在井液之上，因此空腔內氮氣與井液之間接觸面積將非常小，降低了氮氣向井液內的溶解速度。當傳壓筒處井液的壓力高于空腔內氮氣的壓力時，井液就會進入空腔；當傳壓筒處井液的壓力低于空腔內氮氣的壓力時，井液就會被氮氣頂出空腔，甚至還會有部分氮氣從下端蓋5上的2個孔內溢出。當傳壓筒處的壓力變大時或毛細管及空腔內的氮氣量減少時，井液即使大量進入到了傳壓筒的空腔內，當液面上升，淹到浮球篩管8后，浮球篩管8內的浮球就會上浮，頂起密封塞6，從而封閉井液進入毛細鋼管的通道。此后，地面測得的壓力將不再反映傳壓筒處的真實壓力。因此，當油井生產參數發生較大變化或連續長時間穩定生產但測得的壓力卻發生了變化時，應及時通過毛細鋼管向傳壓筒內的空腔補充氮氣。此外，選用傳壓筒時可以根據生產管柱及實際測壓需求，選擇內過流式外傳壓毛細管傳壓筒、內過流式內傳壓毛細管傳壓筒或非內過流式外傳壓毛細管傳壓筒。現場安裝前需根據工作壓力進行試壓，對外傳壓的傳壓筒將下端蓋上的2個l/4inNPT接口用盲堵堵上，對內傳壓的傳壓筒將傳壓筒的下接頭用盲堵堵上，從上端蓋的l/4inNPT接口正常接上毛細鋼管進行試壓即可。下井時再將試壓盲堵拆掉。工具的上接頭及下接頭均可以根據
需要加工成需要的接頭型式與上下油管連接。下井過程中每隔1、3、5、7......根油管，用
氮氣對毛細管吹掃一次，每次吹掃都應吹至壓力不再上升為止，并通過地面瞬間放氣，然后測壓力恢復曲線的方法確認傳壓筒工作正常，若壓力曲線不能正常恢復至瞬間放氣前的數據，應再次進行吹掃并測壓力恢復，直至壓力恢復正常。下完整套完井管柱后，開井前，應再次吹掃并測得合格的壓力恢復曲線，以確保傳壓筒工作正常。長期工作或油井生產參數發生較大變化后，應及時進行氮氣吹掃并測得合格的壓力恢復曲線，以補充傳壓筒內的氮氣， 保證傳壓筒正常工作。一般情況下，毛細管傳壓筒距離地層越近，越能真實反映出地層的壓力變化。由于內過流式傳壓筒的內部有一根供油流通過的油管，因此傳壓筒的容積與毛細管的容積之比較小，而非內過流式傳壓筒的內部沒有油流通道，因此傳壓筒的容積與毛細管的容積之比較大。在不需油流通過傳壓筒的應用場合，使用非內過流式傳壓筒，可以大大延長傳壓筒內氮氣的消耗時間，同等條件下，比內過流式傳壓筒的維護周期更短，成本更低。
權利要求1.一種新型毛細管傳壓筒裝置，包括內承拉油管(1)、上端蓋O)、外套管(3)、過濾篩管(4)、下端蓋(5)、密封塞(6)、大浮球(7)、浮球篩管(8)、上接頭(9)、小浮球(10)，其特征在于內承拉油管(1)的一端與上接頭(9)連接，在內承拉油管(1)的另一端外設置有外套管(3)，外套管C3)上部設置有上端蓋O)、下部設置有下端蓋(5)；外套管C3)上部設置有浮球篩管(8)，下部設置有過濾篩管0)，浮球篩管(8)與上端蓋(2)連接的位置設有密封塞(6)，浮球篩管(8)內部裝有大浮球(7)； 外套管C3)下部下端蓋(5)以上的部位裝有小浮球(10)。
2.根據權利要求1所述的新型毛細管傳壓筒裝置，其特征在于小浮球(10)的直徑為 3-5_，小浮球(10)層的高度為50_。
專利摘要本實用新型是一種新型的毛細管傳壓筒裝置。主要應用于油氣井生產管柱上，利用毛細管傳壓筒裝置及毛細管內的氮氣的傳壓作用，實現對井筒內傳壓筒部位的實時測壓。該新型毛細管傳壓筒裝置帶有防止傳壓筒和毛細鋼管堵塞，降低氮氣消耗的裝置，可有效降低故障率，保證成功率，縮短維護周期，減少維護維修費用。主要的技術方案是通過漂浮在井液與氮氣接觸面上的浮力球，降低氮氣的溶解性消耗速度；通過在傳壓筒與毛細管連接通道上加裝的浮球式液位開關，防止井液進入毛細鋼管內；根據特定環境，開發出非內過流式外傳壓筒，增加傳壓筒內的氮氣容量，降低井液進入毛細鋼管的可能性。
文檔編號E21B47/06GK202152678SQ20112031934
公開日2012年2月29日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者不公告發明人 申請人:范曉峰, 靳濤