海上不壓井電泵舉升工藝管柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了海上不壓井電泵舉升工藝管柱，包括相互連接配合的控制管柱和生產(chǎn)管柱，所述控制管柱包括自下而上依次連接的防砂濾砂管、測(cè)壓傳壓筒、無(wú)節(jié)箍套管，所述生產(chǎn)管柱設(shè)置在無(wú)節(jié)箍套管中，且生產(chǎn)管柱包括自下而上依次連接的電泵機(jī)組、單流閥、電纜轉(zhuǎn)換裝置、連續(xù)油管。所述防砂濾砂管和測(cè)壓傳壓筒之間連接有充填封隔器，在充填封隔器的上端部套裝密插裝置，所述密插裝置底部設(shè)置有導(dǎo)向臺(tái)階；所述測(cè)壓傳壓筒和無(wú)節(jié)箍套管之間連接有井下安全閥，所述無(wú)節(jié)箍套管底部設(shè)置有導(dǎo)向變徑臺(tái)階。本發(fā)明通過(guò)地面液壓泵加壓由液控管線轉(zhuǎn)遞壓力的方式，來(lái)控制井下從地層到井口流動(dòng)通道的開(kāi)啟與關(guān)閉，對(duì)海上采油井進(jìn)行不壓井檢泵、換泵、檢修井下電纜等作業(yè)。
【專利說(shuō)明】海上不壓井電泵舉升工藝管柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采油管柱，具體地說(shuō)是一種海上不壓井電泵舉升工藝管柱。
【背景技術(shù)】
[0002]海上油氣開(kāi)發(fā)受“高技術(shù)、高密集、高風(fēng)險(xiǎn)”的作業(yè)環(huán)境特點(diǎn)影響，井控作業(yè)技術(shù)要求較高。目前國(guó)內(nèi)在海上油水井作業(yè)中基本都采取壓井修井，即在油水井油套環(huán)空通過(guò)高壓泵車注入合理井液密度的壓井液，使油水井井筒液柱壓力大于地層壓力，避免在作業(yè)起下油管柱時(shí)發(fā)生井噴，但采用壓井作業(yè)的方法存在如下缺陷:1、要求對(duì)作業(yè)井油藏地質(zhì)壓力等資料準(zhǔn)確掌握，所做井控設(shè)計(jì)必須絕對(duì)準(zhǔn)確，既防止設(shè)計(jì)壓井液密度過(guò)小引發(fā)井噴惡性作業(yè)事故，又要防止設(shè)計(jì)壓井液密度過(guò)大導(dǎo)致壓井液進(jìn)入地層，使地層受到污染而產(chǎn)量下降甚至不出油；2、在壓井作業(yè)過(guò)程中，地層能量較大的井其地層能量會(huì)隨壓井力時(shí)間而不斷積累壓力，其壓力積累到一定程度高于井筒壓井液所產(chǎn)生的液柱壓力時(shí)，就會(huì)發(fā)生井噴，此時(shí)通過(guò)加重壓井液密度來(lái)重新恢復(fù)井底壓力平衡已來(lái)不及，必須封井停止作業(yè)，作業(yè)進(jìn)度也受到極大影響。
[0003]現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛的作法是采用不壓井作業(yè)技術(shù)，利用該技術(shù)可避免壓井作業(yè)傷害地層的同時(shí)，安全高效地完成井下作業(yè)管柱的起下工序。如中國(guó)專利ZL200910020440.2，公告日為2009年9月9日，名稱為組合式液動(dòng)油水井不壓井作業(yè)裝置公開(kāi)了一種組合式液動(dòng)油水井不壓井作業(yè)裝置，它由固定在油井大四通上的液動(dòng)三閘板防噴器、逐序設(shè)在液動(dòng)三閘板防噴器上的第一級(jí)環(huán)形防噴器、升高四通第二個(gè)環(huán)形防噴器、固定防頂卡瓦、自緊液動(dòng)防頂卡瓦、柜形立架、油缸、升降橫梁、液動(dòng)平衡閥、液動(dòng)泄壓閥等組成，該發(fā)明較好地解決了陸上不壓井作業(yè)復(fù)雜工藝的難題，保證了無(wú)封隔器管柱不壓井作業(yè)工藝的實(shí)施。但該技術(shù)對(duì)海上作業(yè)特殊的海洋環(huán)境特征、平臺(tái)工況條件、海上原井配套有過(guò)電纜封隔器、安全閥管柱等卻無(wú)法適應(yīng)，影響不壓井技術(shù)在海上油井中的推廣，這是海上油水井作業(yè)待解決的技術(shù)難題。
[0004]有鑒于此，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述缺失的海上不壓井電泵舉升工藝管柱。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供海上不壓井電泵舉升工藝管柱，是一種能夠可開(kāi)啟或關(guān)閉從地層到井口流動(dòng)通道的工藝管柱，通過(guò)地面液壓泵加壓由液控管線轉(zhuǎn)遞壓力的方式，來(lái)控制井下從地層到井口流動(dòng)通道的開(kāi)啟與關(guān)閉，對(duì)海上采油井進(jìn)行不壓井作業(yè)。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案，海上不壓井電泵舉升工藝管柱，包括相互連接配合的控制管柱和生產(chǎn)管柱，所述控制管柱包括自下而上依次連接的防砂濾砂管、測(cè)壓傳壓筒、無(wú)節(jié)箍套管，所述生產(chǎn)管柱設(shè)置在無(wú)節(jié)箍套管中，且生產(chǎn)管柱包括自下而上依次連接的電泵機(jī)組、單流閥、電纜轉(zhuǎn)換裝置、連續(xù)油管。
[0007]所述防砂濾砂管和測(cè)壓傳壓筒之間連接有充填封隔器，在充填封隔器的上端部套裝密插裝置，所述密插裝置底部設(shè)置有導(dǎo)向臺(tái)階；所述測(cè)壓傳壓筒和無(wú)節(jié)箍套管之間連接有井下安全閥，所述無(wú)節(jié)箍套管底部設(shè)置有導(dǎo)向變徑臺(tái)階。
[0008]所述井下安全閥包括中心管以及與中心管連接的外筒，所述外筒上端與上接頭套接，所述外筒下端與下接頭套接，所述中心管和外筒之間設(shè)置有活塞，在活塞下端還設(shè)置有彈簧和閥板。
[0009]所述控制管柱還包括無(wú)節(jié)箍套管上端部連接的雙級(jí)大四通，在無(wú)節(jié)箍套管還設(shè)置有液控管線和傳壓毛細(xì)管。
[0010]所述電纜轉(zhuǎn)換裝置包括相互上下連接的電纜密封接頭和下接頭，所述電纜密封接頭底部間隔設(shè)有電纜密封管狀體結(jié)構(gòu)，并且在管狀體結(jié)構(gòu)中設(shè)置密封壓帽；所述電纜密封接頭與下接頭通過(guò)螺紋連接。
[0011]所述測(cè)壓傳壓筒包括相互連接的上接頭、中心管，所述中心管外側(cè)設(shè)置有外管，所述中心管和外管分別通過(guò)上擋頭與下?lián)躅^套接，所述中心管與外管之間形成環(huán)空，所述上擋頭上開(kāi)設(shè)連通外界和環(huán)空的傳壓毛細(xì)管連接孔，所述測(cè)壓傳壓筒中心管上設(shè)有與內(nèi)部連通的連通孔。
[0012]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明填補(bǔ)了目前石油現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有海上油井可通過(guò)自身管柱安全閥關(guān)閉而進(jìn)行不壓井作業(yè)的空白，具有顯著的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。使用本發(fā)明為海上油井實(shí)施不壓井檢泵等作業(yè)，可通過(guò)地面液壓控制井下安全閥的關(guān)閉，對(duì)油井實(shí)施不壓井檢泵、換泵、檢修井下電纜等作業(yè)，可避免在作業(yè)起下油管柱時(shí)發(fā)生井噴，注入壓井液對(duì)地層污染而產(chǎn)量下降甚至不出油的現(xiàn)象，最大限度地降低井下作業(yè)對(duì)油井產(chǎn)能的影響，提高了采油速度，改善了開(kāi)發(fā)效果。測(cè)壓傳壓筒可對(duì)地層壓力實(shí)施全過(guò)程實(shí)時(shí)壓力監(jiān)控，作業(yè)施工安全可靠；井下安全閥通過(guò)液控管線加壓、卸壓實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟與關(guān)閉，操作簡(jiǎn)單方便，減少了作業(yè)洗壓井工序，節(jié)省了作業(yè)成本。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明海上不壓井電泵舉升工藝管柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為電纜轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為井下安全閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為測(cè)壓傳壓筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:雙級(jí)大四通1、無(wú)節(jié)箍套管2、連續(xù)油管3、液控管線4、傳壓毛細(xì)管5、電纜轉(zhuǎn)換裝置6、單流閥7、電泵機(jī)組8、井下安全閥9、測(cè)壓傳壓筒10、密插裝置11、充填封隔器12、防砂濾砂管13、電纜密封接頭6-1、電纜密封壓帽6-3、安全閥活塞9-3、安全閥中心管
9-5、安全閥彈簧9-6、安全閥閥板9-7、傳壓筒中心管10-2、傳壓筒上擋頭10-4、傳壓筒外管
10-5、傳壓筒連通孔10-6、傳壓筒下?lián)躅^10-7。
【具體實(shí)施方式】
[0015]有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容，配合【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】如下，然而附圖僅提供參考與說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。
[0016]根據(jù)圖1所示，一種海上不壓井電泵舉升工藝管柱，由相互配合的生產(chǎn)管柱和控制管柱組成，控制管柱包括自下而上連接在一起的防砂濾砂管13、充填封隔器12、密插裝置11、測(cè)壓傳壓筒10、傳壓毛細(xì)管5、井下安全閥9、液控管線4、無(wú)節(jié)箍套管2、雙級(jí)大四通1，所述測(cè)壓傳壓筒10設(shè)置在井下安全閥9下端部，所述密插裝置11設(shè)置在充填封隔器12的上端部，生產(chǎn)管柱設(shè)置在無(wú)節(jié)箍套管2中，生產(chǎn)管柱管柱包括自下而上連接在一起的電泵機(jī)組8、單流閥7、電纜轉(zhuǎn)換裝置6、連續(xù)油管3 ;所述電纜轉(zhuǎn)換裝置6設(shè)置在單流閥7上端部并位于無(wú)節(jié)箍套管2內(nèi)部。所述無(wú)節(jié)箍套管2底部設(shè)置有導(dǎo)向變徑臺(tái)階，所述密插裝置11底部設(shè)置有導(dǎo)向臺(tái)階。
[0017]圖2是電纜轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)圖，由電纜密封接頭6-1、密封橡膠6-2、密封壓帽6-3、下接頭6-4組成，所述電纜密封接頭6-1為底部按一定間隔位置設(shè)有電纜密封結(jié)構(gòu)的管狀體；所述電纜密封接頭6-1與下接頭6-4通過(guò)螺紋連接。
[0018]圖3是井下安全閥結(jié)構(gòu)圖，由上接頭9-1、液控管線連接體9-2、活塞9_3、連接套
9-4、中心管9-5、彈簧9-6、閥板9-7和下接頭9_8組成，所述液控管線連接體9_2上端與上接頭9-1通過(guò)螺紋套接，所述中心管9-5和連接套9-4之間設(shè)置有活塞9-3，在活塞9_3下端還設(shè)置有彈簧9-6和閥板9-7。
[0019]圖4是測(cè)壓傳壓筒結(jié)構(gòu)圖，由上接頭10-1、中心管10-2、傳壓毛細(xì)管連接孔10_3、上擋頭10-4、外管10-5、連通孔10-6和下?lián)躅^10-7組成，所述中心管10-2和外管10-5分別通過(guò)上擋頭10-4與下?lián)躅^10-7套接，所述中心管10-2安設(shè)有與內(nèi)部連通的連通孔
10-6。
[0020]在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，按如下操作程序進(jìn)行:
1、下控制管柱，將本發(fā)明按附圖1的次序?qū)⒂蛯臃郎肮苤来卧诘孛孢B接好，用施工油管下到設(shè)計(jì)位置后按常規(guī)礫石充填防砂工序?qū)τ蛯訉?shí)施防砂施工，完成防砂工序后再按附圖1的次序?qū)⒖刂乒苤来卧诘孛孢B接好，下入過(guò)程中井下安全閥9通過(guò)液控管線4加壓保持開(kāi)啟狀態(tài)，測(cè)壓傳壓筒10亦要通過(guò)傳壓毛細(xì)管5不斷注入高純氮?dú)?，防止井液進(jìn)入測(cè)壓傳壓筒10堵塞傳壓毛細(xì)管5，控制管柱下到設(shè)計(jì)位置后通過(guò)密插裝置11與充填封隔器12連接，然后把控制管柱坐封到雙級(jí)大四通I的下級(jí)大四通坐封頭上，完成控制管柱下井與坐封密封。
[0021]2、下生產(chǎn)管柱，安裝雙級(jí)大四通I的上級(jí)大四通，按附圖1的次序在地面把生產(chǎn)管柱依次連接好，把電泵機(jī)組8、單流閥7、電纜轉(zhuǎn)換裝置6下入控制管柱內(nèi)腔，電泵電纜通過(guò)電纜轉(zhuǎn)換裝置6由生產(chǎn)管柱外安設(shè)轉(zhuǎn)為生產(chǎn)管柱內(nèi)安設(shè)，電纜轉(zhuǎn)換裝置6通過(guò)電纜密封接頭6-1、密封橡膠6-2和密封壓帽6-3配合完成密封，連接連續(xù)油管3內(nèi)預(yù)設(shè)的電泵電纜后可方便按設(shè)計(jì)要求下入到控制管柱內(nèi)腔的設(shè)計(jì)位置，然后把生產(chǎn)管柱坐在安裝雙級(jí)大四通I的上級(jí)大四通上。在生產(chǎn)管柱下入到控制管柱內(nèi)腔時(shí)要注意控制好速度，并按每下100米的深度測(cè)量電泵電纜對(duì)地絕緣值，生產(chǎn)管柱下入到設(shè)計(jì)位置并安裝好井口采油樹(shù)后即可進(jìn)行油井正常生產(chǎn)，油井生產(chǎn)過(guò)程中井底流動(dòng)壓力可通過(guò)測(cè)壓傳壓筒10的連通孔10-6對(duì)油井地層壓力實(shí)施全過(guò)程實(shí)時(shí)壓力監(jiān)控，方便對(duì)油層壓力資料的收取。
[0022]3、不壓井作業(yè)，油井電泵機(jī)組發(fā)生故障、電纜擊穿等需對(duì)油井實(shí)施不壓井檢泵、換泵、檢修井下電纜等作業(yè)時(shí)，可通過(guò)地面液控管線4泄壓，控制井下安全閥9的關(guān)閉，此時(shí)油層從地層到井口的流動(dòng)通道由于井下安全閥9的關(guān)閉而截?cái)?，井筒液柱壓力不受地層壓力影響，可避免在作業(yè)起下油管柱時(shí)發(fā)生井噴，注入壓井液對(duì)地層污染而產(chǎn)量下降甚至不出油的現(xiàn)象，最大限度地降低井下作業(yè)對(duì)油井產(chǎn)能的影響，提高了采油速度，改善了開(kāi)發(fā)效果。不壓井作業(yè)過(guò)程中可通過(guò)測(cè)壓傳壓筒10可對(duì)地層壓力實(shí)施全過(guò)程實(shí)時(shí)壓力監(jiān)控，確保作業(yè)施工安全可靠。不壓井作業(yè)完成后，再通過(guò)地面對(duì)液控管線4加壓，打開(kāi)井下安全閥，油層從地層到井口的流動(dòng)通道由于井下安全閥9的開(kāi)啟重新打開(kāi)，方便投入生產(chǎn)。井下安全閥9通過(guò)液控管線4加壓、卸壓實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟與關(guān)閉，操作簡(jiǎn)單方便，減少了作業(yè)洗壓井工序，節(jié)省了作業(yè)成本。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，非用以限定本發(fā)明的專利范圍，其他運(yùn)用本發(fā)明的專利精神的等效變化，均應(yīng)俱屬本發(fā)明的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.海上不壓井電泵舉升工藝管柱，其特征在于，包括相互連接配合的控制管柱和生產(chǎn)管柱，所述控制管柱包括自下而上依次連接的防砂濾砂管、測(cè)壓傳壓筒、無(wú)節(jié)箍套管，所述生產(chǎn)管柱設(shè)置在無(wú)節(jié)箍套管中，且生產(chǎn)管柱包括自下而上依次連接的電泵機(jī)組、單流閥、電纜轉(zhuǎn)換裝置、連續(xù)油管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上不壓井電泵舉升工藝管柱，其特征在于，所述防砂濾砂管和測(cè)壓傳壓筒之間連接有充填封隔器，在充填封隔器的上端部套裝密插裝置，所述密插裝置底部設(shè)置有導(dǎo)向臺(tái)階；所述測(cè)壓傳壓筒和無(wú)節(jié)箍套管之間連接有井下安全閥，所述無(wú)節(jié)箍套管底部設(shè)置有導(dǎo)向變徑臺(tái)階。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上不壓井電泵舉升工藝管柱，其特征在于，所述井下安全閥包括中心管以及與中心管連接的外筒，所述外筒上端與上接頭套接，所述外筒下端與下接頭套接，所述中心管和外筒之間設(shè)置有活塞，在活塞下端還設(shè)置有彈簧和閥板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上不壓井電泵舉升工藝管柱，其特征在于，所述控制管柱還包括無(wú)節(jié)箍套管上端部連接的雙級(jí)大四通，在無(wú)節(jié)箍套管還設(shè)置有液控管線和傳壓毛細(xì)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上不壓井電泵舉升工藝管柱，其特征在于，所述電纜轉(zhuǎn)換裝置包括相互上下連接的電纜密封接頭和下接頭，所述電纜密封接頭底部間隔設(shè)有電纜密封管狀體結(jié)構(gòu)，并且在管狀體結(jié)構(gòu)中設(shè)置密封壓帽；所述電纜密封接頭與下接頭通過(guò)螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上不壓井電泵舉升工藝管柱，其特征在于，所述測(cè)壓傳壓筒包括相互連接的上接頭、中心管，所述中心管外側(cè)設(shè)置有外管，所述中心管和外管分別通過(guò)上擋頭與下?lián)躅^套接，所述中心管與外管之間形成環(huán)空，所述上擋頭上開(kāi)設(shè)連通外界和環(huán)空的傳壓毛細(xì)管連接孔，所述測(cè)壓傳壓筒中心管上設(shè)有與內(nèi)部連通的連通孔。
【文檔編號(hào)】E21B34/10GK103806878SQ201310099289
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月5日
【發(fā)明者】王民軒, 李敢, 劉玉國(guó), 黃輝才, 車傳睿, 于昭東, 曾凡春, 叢娟, 張雪梅 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院