油田水平井油管防落裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及油田水平井采油技術領域,具體而言,涉及一種油田水平井油管防落
目.0
【背景技術】
[0002]水平井作為提高單井產量和轉變開發方式的主要技術手段,其數量及產量的比重都呈較快上升趨勢。目前,油田水平井采油管柱與直井或定向井保持一致,因此,開采過程中不可避免地會出現生產管柱斷脫落井事故。由于水平井井身結構的特殊性,一旦生產管柱脫落并滑入水平段內,將會加大打撈難度,增加打撈提高成本和風險。
[0003]相關統計表明,一口普通水平井的成本約為直井的2倍左右,而其產量可達直井的3?5倍,甚至更多。水平井的打撈工具一般需要特殊設計,考慮到水平井身結構的特殊性,打撈管柱還需額外附加扶正器、增力器和震擊器等,施工工作量大,作業成本高,約為直井或定向井打撈成本的5倍。
[0004]目前,用于采油管柱的各種配套油管防落裝置或油管柱防落錨僅能實現正常采油過程中的斷脫防落,卻不能保證管柱在下鉆、起鉆過程中的斷脫防落,而工具的錨定、解卡機構長期浸泡在液面以下(抽油栗以下,機械采油的所有液體均要通過該裝置),在結垢及腐蝕等因素的影響下,會極大地降低工具錨定和解卡的靈活性,不適宜在油田水平井中規模地推廣應用。
【發明內容】
[0005]本發明的主要目的在于提供一種油田水平井油管防落裝置,以滿足在各種工況下對油田水平井油管的防斷脫要求。
[0006]為了實現上述目的,本裝置內設置有密封機構和調節裝置靈敏度的控制機構,利用流體節流特征進行防斷脫,不受制于機械結構,能提供設備良好的工作環境,提高設備的適應性,實現裝置長期、無限次的動作,能在打撈斷脫管柱時實現輕松解卡。
[0007]為了實現上述目的,根據本發明的一個方面提供一種油田水平井油管防落裝置,包括:內筒;上接頭,上接頭固定設置在內筒的上端;卡瓦,卡瓦可移動地置在內筒的外周,并與上接頭斜面配合,卡瓦在油管脫落所造成的壓差的作用下受驅相對上接頭運動,以撐開。
[0008]進一步的,油田水平井管防落裝置還包括:節流結構,節流結構設置在內筒外,卡瓦設置在節流結構上,節流結構對流體進行節流并受流體推動而運動,并推動卡瓦沿內筒移動。
[0009]進一步的,節流結構包括:卡瓦座,卡瓦座可移動地設置在內筒上;外筒,外筒套設在內筒外,且上端與卡瓦座固定連接,卡瓦座位于內筒與外筒之間;節流皮碗,節流皮碗與外筒的下端連接。
[0010]進一步的,節流結構還包括:彈簧調節環,彈簧調節環固定設置在外筒的下端,且位于外筒與內筒之間,節流皮碗通過彈簧調節環與外筒連接。
[0011]進一步的,節流結構還包括:控制彈簧,控制彈簧位于外筒與內筒之間,且處于卡瓦座與彈簧調節環之間,并沿內筒的長度方向可伸縮。
[0012]進一步的,節流結構還包括:承壓環,承壓環設置在控制彈簧的上端與卡瓦座之間。
[0013]進一步的,節流結構還包括:皮碗調節環,皮碗調節環可移動地與彈簧調節環連接,且可調節節流皮碗的張開面積。
[0014]進一步的,油田水平井油管防落裝置還包括下接頭,下接頭固定連接在內筒的下端,下接頭的外圓設置有凸起的扶正肩。
[0015]進一步的,卡瓦座內設置有與內筒的外壁配合的刮垢環。
[0016]進一步的,卡瓦座所對應的內筒的筒壁上設有導壓孔。
[0017]本裝置的控制機構可通過彈力調節控制裝置錨定的作用力,從而控制裝置錨定(或解卡,裝置本身解卡力介于5KN?10KN)的靈敏度,最大限度地保護套管。本裝置的錨定采用流體節流壓力推動原理,不受制于機械零部件,可保證裝置具有廣泛的適應性。本裝置通過壓縮節流皮碗(可變范圍10mm?114mm)改變裝置產生的節流壓力,裝置最大剛體外徑較小(僅為100mm),在起下鉆過程中的遇卡機率較小,工具適應井筒的能力較強。本裝置的密封機構能使其關鍵部件始終工作在良好的環境中,能增加其使用壽命,保證長期工作的可靠性。
【附圖說明】
[0018]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據本發明的實施例的油田水平井油管防落裝置結構示意圖。
[0020]其中,上述附圖包括以下附圖標記:
[0021]1、上接頭;2、內筒;3、卡瓦;4、刮垢環;5、卡瓦座;6、承壓環;7、外筒;8、控制彈簧;9、彈簧調節環;10、皮碗調節環;11、節流皮碗;12、下接頭。
【具體實施方式】
[0022]需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0023]以下結合圖1以及實施例對本發明進一步說明:
[0024]本裝置主要包括上接頭1、內筒2、卡瓦3、刮垢環4、卡瓦座5、承壓環6、外筒7、控制彈簧8、彈簧調節環9、皮碗調節環10、節流皮碗11和下接頭12 ;
[0025]內筒2上、下端分別螺紋連接上接頭I和下接頭12,下接頭12外圓設有四個突起的扶正肩;承壓環6內圓螺紋連接內筒2 ;卡瓦座5位于承壓環6上方,其內圓周面設有刮垢環4,外圓螺紋連接外筒7上端口,卡瓦座5所對應的內筒2筒壁上設有徑向的導壓孔;上接頭I外圓上的四個燕尾槽內均設有由卡瓦座5支撐的卡瓦3。承壓環6下方為套裝內筒2的控制彈簧8和彈簧調節環9,彈簧調節環9外圓螺紋連接外筒7下端口,內圓螺紋連接固定節流皮碗11的皮碗調節環10。
[0026]裝配本裝置時,將各卡瓦3沿著上接頭I各燕尾槽卡入卡瓦座5內;在承壓環6內、外圓裝上密封圈后螺紋連接內筒2,將內筒2從卡瓦座5下端穿入后螺紋連接上接頭I ;從內筒2下端套裝控制彈簧8,將外筒7螺紋連接卡瓦座5 ;在彈簧調節環9內、外圓裝上密封圈后螺紋連接外筒7下端口,在彈簧調節環9下端套上節流皮碗11后螺紋連接皮碗調節環10 ;將下接頭12螺紋連接內筒2,即可實現該裝置的正常工作。
[0027]本裝置的工作機理如下:
[0028]1、防落機理
[0029]如果采油管柱突然斷脫,會加速向下運動,使該裝置下部液體相對上移,此時,液體僅能從節流皮碗