本發明涉及油田采油設備,尤其涉及一種大通徑多級擴張式封隔器及使用方法。
背景技術:
單一地質構造(或地層)因素控制下的、同一產油氣面積內的油氣藏總和。一個油氣田可能有一個或多個油氣藏。在同一面積內主要為油藏的稱油田,主要為氣藏的稱氣田。按控制產油氣面積內的地質因素,將油氣田分為3類:①構造型油氣田。指產油氣面積受單一的構造因素控制,如褶皺和斷層。②地層型油氣田,區域背斜或單斜構造背景上由地層因素控制(如地層的不整合、尖滅和巖性變化等)的含油面積。③復合型油氣田。產油氣面積內不受單一的構造或地層因素控制,而受多種地質因素控制的油氣田。
目前油田壓裂作業時多采用壓裂式封隔器,隨著油田進入高含水后期開采,對壓裂施工的要求進行細分改造,即對那些低含水的目的層盡量實施單卡單壓,處理每個小層,以加大油層改造強度,由于現有壓裂式封隔器通徑比較小,壓裂時排量不夠,造成施工困難,壓裂達不到預期效果,因此,我們研制了大通徑多級擴張式封隔器。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本發明提供了一種大通徑,大排量,耐高溫,耐高壓具有選擇性坐封多級使用功能,在多級封隔器串聯進行多層分層施工時,可選擇性地實現對目的層單級封隔器封隔或上下兩級封隔器封隔;且坐封控制裝置不影響對噴砂器的控制操作的技術方案:
一種大通徑多級擴張式封隔器及使用方法,主要包括上接頭、上接筒、坐封裝置、膠管、中心管、下接筒、耐高溫0型圈、下接頭、浮動頭、錐形緊定螺釘及剪斷螺釘,封隔器使用方法包括以下步驟:
A、將油管連接上接頭,并向油管內加液壓,將油管下到油井、氣井的設計位置后,用無固相鹽水進行替液;
B、液力經上接筒到達膠管,并進入中心管;
C、液力再經中心管進入與之相連的下接筒,最后經下接頭到達浮動頭處;
D、浮動頭設有浮動距離,此時,浮動頭向上推動下接頭并帶動下接筒上行,下接筒帶動與之相連的封隔器中心管上行;
E、中心管向上壓縮封隔器膠管,膠管具有高彈性,回復力強,膠管的反作用力推動與之相連的上接筒繼續上行;
F、隨著液壓上升,到達剪斷螺釘處,剪斷螺釘被剪斷,上接筒繼續上行,向上壓縮坐封裝置,使上接頭內部形成底部密閉的空間完成一次封隔器坐封;
G、然后鎖緊坐封裝置,在錐形緊定螺釘的作用下,鎖緊上接頭,防止上接頭反向移動,坐封封隔器固定保持在坐封狀態;
H、根據需要,改變坐封裝置位置時,當需要再次坐封封隔器時,只要重復上面的步驟即可完成。
作為優選,步驟A中,無固相鹽水為5%-10% NACl 溶液。
作為優選,步驟D中,浮動頭的浮動距離為10厘米至15厘米,浮動頭向上推動下接頭并帶動下接筒上行,上行距離為5厘米至8厘米,下接筒帶動與之相連的封隔器中心管上行,且上行距離為3厘米至5厘米。
作為優選,步驟E中,膠管的反作用力推動與之相連的上接筒繼續上行,上行距離為10厘米至15厘米。
作為優選,上接頭外形呈階梯狀,其上端內螺紋與油管相匹配,下端外部設有錐形緊定螺釘,上接頭下端外螺紋與上接筒內螺紋相連,上接頭下端內螺紋與中心管上端外螺紋相連,端部設有兩個軸向孔,與外螺紋兩個徑向孔垂直相通,在徑向孔里設有剪斷螺釘;上接頭內孔設有坐封裝置,膠管上端外螺紋與上接筒內部螺紋相連,且設有高溫0型圈槽,裝一道高溫密封圈,下端外螺紋與下接筒內螺紋相連,下接筒下端設下接頭,中心管下端與下接頭螺紋相連,下接頭內部設有一道高溫0型圈,外部設有兩道高溫密封槽,裝有兩道高溫0形圈,中部外圓設有浮動頭,浮動頭外螺紋與下接筒內螺紋相匹配。
本發明的有益效果在于:
(1)本發明通過上接頭、上接筒、坐封裝置、膠管、中心管、下接筒、耐高溫0型圈、下接頭、浮動頭、錐形緊定螺釘及剪斷螺釘的配合使用,實現大通徑,大排量,耐高溫,耐高壓具有選擇性坐封多級使用功能,在多級封隔器串聯進行多層分層施工時,可選擇性地實現對目的層單級封隔器封隔或上下兩級封隔器封隔;且坐封控制裝置不影響對噴砂器的控制操作。
(2)在本發明中坐封控制裝置和分級裝置內徑可以根據需要進行任意調整,并且能在現場進行方便的更換。控制方式由過球式與滑套式一體化設計,可以根據應用需要在現場方便地對控制方式進行更換和轉換。密封可靠,解封方便,使用安全的大通徑多級擴張式封隔器。
(3)本發明提供的封隔器使用方法可以進行多次坐封,實現了油氣井井下封隔器多次坐封功能,可節約生產作業成本,提高了油氣井生產的作業時效。
附圖說明:
圖1為本發明結構示意圖。
具體實施方式:
為使本發明的發明目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。
如圖1所示,本發明提供一種大通徑多級擴張式封隔器及使用方法,包括上接頭1、上接筒4、坐封裝置2、膠管5、中心管6、下接筒7、耐高溫0型圈8、下接頭9、浮動頭10、錐形緊定螺釘12及剪斷螺釘3,上接頭1外形呈階梯狀,其上端內螺紋與油管相匹配,下端外部設有錐形緊定螺釘12,上接頭1下端外螺紋與上接筒4內螺紋相連,上接頭1下端內螺紋與中心管6上端外螺紋相連,端部設有兩個軸向孔14,與外螺紋兩個徑向孔13垂直相通,在徑向孔13里設有剪斷螺釘3,上接頭1內孔設有坐封裝置2,根據多級使用的特點在現場隨時可以更換,膠管5上端外螺紋與上接筒4內部螺紋相連,且設有高溫0型圈槽,裝一道耐高溫0型圈8,下端外螺紋與下接筒7內螺紋相連,下接筒7下端設下接頭9,所述中心管6下端與下接頭9螺紋相連,其特征是通徑大,管壁簿,中心管6采用高強度合金鋼加工制作,并經過特殊熱處理加工而成,表面硬度相當高,耐沖擊,耐腐蝕,耐磨損。
膠管5內部設有雙層鋼絲,其特征是通徑大,裝在中心管6外部,具有高彈性,回復力強,不易爆破。膠管5上端外螺紋與上接筒4內部螺紋相連,且設有高溫0型圈槽,裝一道耐高溫0型圈8,下端外螺紋與下接筒7內螺紋相連,下接筒7下端設下接頭9,中心管6下端與下接頭9螺紋相連,下接頭9內部設有一道耐高溫0型圈8,外部設有兩道高溫密封槽,裝有兩道高溫0形圈8,中部外圓設有浮動頭7,浮動頭7外螺紋與下接筒8內螺紋相匹配,設有浮動距離,下接筒7下部設有兩個螺絲孔,裝有防轉螺釘11。
作為第一次改進,本發明在上接頭1增加了兩個軸向孔14和兩個徑向孔13,軸向孔14和徑向孔13垂直相通,在徑向孔13里設有剪斷螺釘3。
作為第一次改進,上接頭1內孔設有坐封裝置2,具有選擇性坐封多級使用功能,在多封隔器串聯進行多層分層施工時,可選擇性地實現對目的層單級封隔器封隔或上下兩級封隔器封隔;且坐封控制裝置不影響對噴砂器的控制操作。坐封控制裝置可以根據需要進行任意調整,并且能在現場進行方便的更換。控制方式由過球式與滑套式一體化設計,可以根據應用需要在現場方便地對控制方式進行更換和轉換。本發明結構簡單,設計先進,使用安全,設有坐封裝置,在工具下井過程中不易提前坐封,不易遇阻,避免在下井過程中遇阻卡井事故的發生。本發明膠管5內部采用國外進口原料配方,其特征是耐高溫,耐高壓,具有高彈性,回復力強,不易爆破。
封隔器使用方法包括以下步驟:
A、將油管連接上接頭1,并向油管內加液壓;將油管下到油井、氣井的設計位置后,用無固相鹽水進行替液;無固相鹽水為5%-10% NACl 溶液,本發明選用7%的NACl溶液進行替液。
B、液力經上接筒4到達膠管,并進入中心管6;
C、液力再經中心管6進入與之相連的下接筒7,最后經下接頭9到達浮動頭10處;
D、浮動頭10設有浮動距離,此時,浮動頭10向上推動下接頭9并帶動下接筒7上行,上行距離為5厘米至8厘米,下接筒7帶動與之相連的封隔器中心管6上行,且上行距離為3厘米至5厘米;浮動頭的浮動距離為10厘米至15厘米,本發明選用的浮動距離為12厘米。
E、中心管6向上壓縮封隔器膠管5,膠管5具有高彈性,回復力強,膠管5的反作用力推動與之相連的上接筒4繼續上行,且上行距離為10厘米至15厘米。
F、隨著液壓上升,到達剪斷螺釘3處,剪斷螺釘3被剪斷,上接筒4繼續上行,向上壓縮坐封裝置2,使上接頭1內部形成底部密閉的空間,加壓于封隔器進行坐封,完成一次封隔器坐封;
G、然后鎖緊坐封裝置,在錐形緊定螺釘12的作用下,鎖緊上接頭1,防止上接頭1反向移動,坐封封隔器固定保持在坐封狀態;
H、根據需要,改變坐封裝置位置時,當需要再次坐封封隔器時,只要重復上面的步驟即可完成。
本發明提供的封隔器使用方法可以進行多次坐封,實現了油氣井井下封隔器多次坐封功能,可節約生產作業成本,提高了油氣井生產的作業時效。
上述實施例只是本發明的較佳實施例,并不是對本發明技術方案的限制,只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案,均應視為落入本發明專利的權利保護范圍內。