專利名稱：浮子式油管內(nèi)防噴塞及防井噴方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油天然氣行業(yè)，確切講是浮子式油管內(nèi)防噴塞及防井噴方法，用于 鉆井及井下作業(yè)起鉆過程中管柱內(nèi)的防噴。
背景技術(shù)：
在鉆井或井下作業(yè)的起鉆過程中，會遇到井涌或井噴現(xiàn)象，現(xiàn)有防止井涌或井噴 采用如下技術(shù)1)防噴旋塞；2)可投入式油管堵塞器；3)油管內(nèi)防噴擋板。防噴旋塞存在的問題當在井內(nèi)發(fā)生溢流現(xiàn)象時，若對井內(nèi)的出液情況判斷不清， 當溢流達到300L/min排量時，很難將油管旋塞安裝在油管上，造成井的失控?？赏度胧接凸芏氯鞔嬖趩栴}在起鉆時，可投入式油管防噴器對于直井而言，可 以投到壓裂施工鉆具水力錨的頂部進行坐封，但當用于大叢式井，亦即大斜度井上，該堵塞 器投不下去，過不了液面，就會在液面坐封，有的過了液面，但到不了水力錨頂部，達不到設(shè) 計防噴的工藝原理要求，因此，沒有得到大量的推廣與應(yīng)用。油管內(nèi)防噴擋板在下鉆時要提前與施工工具連接好后下入到井內(nèi)，因油管底部 是堵死的，入井時要排出大量的井內(nèi)液體，壓裂施工時，要灌入大量的清水，該防噴擋板的 價格也高，并且要進行打擋板作業(yè)工藝，增加了工序，增加了施工成本，沒有得到大量的推 廣應(yīng)用?，F(xiàn)在的油管防噴措施，不是在油管的頂部采措施，就是在油管的底部采取措施，其 根本的問題并沒有解決。對于低壓油氣井，由于井內(nèi)壓力不會高于井筒內(nèi)的液柱壓力，因 此，下鉆過程中，只要灌滿井內(nèi)的壓井液，就可以防止井噴。往住由于抽汲后，或修井時，井 內(nèi)的液面很低，灌水會造成油氣井的二次污染，不要求進行壓井作業(yè)。在起鉆過程中由于鉆 具在井內(nèi)的活動，至使油管內(nèi)溶入液體的氣體分離出來，造成了井噴，這是低壓油氣井發(fā)生 井噴的根本原因。如，2009年安塞油田發(fā)生的井噴著火事故，長慶緊急調(diào)當年在科委特滅火 的隊伍去滅火，結(jié)果還沒有發(fā)揮多大作用，在采用其它方法滅火后，正常投入生產(chǎn)時，井的 產(chǎn)量不足1.5噸/日。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種使用方便、操作安全、可靠性好的浮子式油管內(nèi)防噴塞 及防井噴方法，以解決起鉆作業(yè)的油管防噴問題。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，浮子式油管內(nèi)防噴塞，其特征是它包括上卡瓦總 成、鍵芯、阻尼軟塞和浮子，鍵芯和阻尼軟塞連接一體，通過阻尼軟塞連接浮子，通過鍵芯連 接上卡瓦總成，使上卡瓦總成、鍵芯、阻尼軟塞和浮子形成帶上卡瓦總成的浮子，浮子的排 液量大于上卡瓦總成、鍵芯、阻尼軟塞和浮子總體的重量。所述阻尼軟塞和上卡瓦總成形成有釋放井內(nèi)壓力的小孔，小孔將井內(nèi)氣體壓力緩 慢釋放出來，小孔直徑為5-8mm之間。浮子式油管內(nèi)防噴塞的防井噴方法，起鉆時，上卡瓦總成、鍵芯、阻尼軟塞和浮子整體放入井內(nèi)的油管內(nèi)，油管通過井口裝置與井內(nèi)套管連接座封在井口，井口裝置與油管 之間套接有環(huán)形防噴器和間板防噴器；在浮子作用下整體漂浮在液體上，當井內(nèi)液體噴出 時，在本體上倒卡瓦的作用下，則其坐封在油管內(nèi)將油管通道堵塞，防止井內(nèi)液體噴出；當 發(fā)生井噴時，則油管和套管是連通的，油管通道受到阻塞，井口環(huán)空采用環(huán)形防噴器進行封 堵，首先套管內(nèi)有大量的液體噴出井外，而油管內(nèi)的液流量會很小，將防噴旋塞戴在油管上 進行井控操作，再進行壓井作業(yè)。本發(fā)明的優(yōu)點是浮子式油管內(nèi)防噴塞，由上卡瓦總成、鍵芯、阻尼軟塞和浮子構(gòu) 成，鍵芯和阻尼軟塞連接一體，通過阻尼軟塞連接浮子，通過鍵芯連接上卡瓦總成，使上卡 瓦總成、鍵芯、阻尼軟塞和浮子形成帶上卡瓦總成的浮子，浮子的排液量大于上卡瓦總成、 鍵芯、阻尼軟塞和浮子總體的重量，與現(xiàn)有的油管內(nèi)防噴器不同的是由上卡瓦總成、鍵芯、 阻尼軟塞和浮子構(gòu)成的防噴器漂浮在油管內(nèi)液體的液面上，既不是在油管的頂部也不在油 管的下部，當井內(nèi)液體噴出時，在本體上倒卡瓦的作用下，則其坐封在油管內(nèi)將油管通道堵 塞，防止井內(nèi)液體噴出。


下面結(jié)合實施例附圖對本發(fā)明作進一步說明 圖1是本發(fā)明的工藝原理示意圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理說明圖。圖中1、油管；2、環(huán)形防噴器；3、閘板防噴器；4、井口裝置；5、套管；6、井口環(huán)空； 7、防噴塞；8、上卡瓦總成；9、鍵芯；10、阻尼軟塞；11、浮子。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，浮子式油管內(nèi)防噴塞，包括上卡瓦總成8、鍵芯9、阻尼軟塞10 和浮子11，鍵芯9和阻尼軟塞10連接一體，通過阻尼軟塞10連接浮子11，通過鍵芯9連接 上卡瓦總成8，使上卡瓦總成8、鍵芯9、阻尼軟塞10和浮子11形成帶上卡瓦總成8的浮子 11，浮子的排液量大于上卡瓦總成8、鍵芯9、阻尼軟塞10和浮子11總體的重量，起鉆時，上 卡瓦總成8、鍵芯9、阻尼軟塞10和浮子11整體構(gòu)成的防噴塞7放入井內(nèi)的油管1內(nèi)，在浮 子11作用下整體漂浮在井內(nèi)液面液體上，當井內(nèi)液體噴出時，在上卡瓦總成8的作用下，則 其坐封在油管1內(nèi)將油管通道堵塞，防止井內(nèi)液體噴出。在起鉆時，當井內(nèi)液面沒有到達井口時，上卡瓦總成8、鍵芯9、阻尼軟塞10和浮子 11形成的防噴塞7直接投入井內(nèi)，油管1通過井口裝置4與井內(nèi)套管5連接座封在井口，井 口裝置4與油管1之間套接有環(huán)形防噴器2和閘板防噴器3。防噴塞7投入井內(nèi)開始卸井 口起鉆。當井內(nèi)液面到達井口，并有小量返水時，可用人工的方式，將其緩慢壓入油管1 內(nèi)，當?shù)谝桓苤鹜赉@后，由于井內(nèi)液面只能到達井口，浮子式油管堵塞器也會停留在井 口上。反復(fù)用人工的方式將其壓入油管內(nèi)，直到將所有鉆具起完。當發(fā)生井噴時，則油管1和套管5是連通的，油管1通道受到阻塞，井口環(huán)空6采 用環(huán)形防噴器2進行封堵，首先套管5內(nèi)有大量的液體噴出井外，而油管內(nèi)的液流量會很 小，可以有較為充足的時間將防噴旋塞戴在油管1上進行井控操作，達到井控的要求，再進行壓井作業(yè)，確保起鉆過程的安全。 阻尼軟塞10和上卡瓦總成8形成有釋放井內(nèi)壓力的小孔，小孔將井內(nèi)氣體壓力緩 慢釋放出來，小孔要根據(jù)節(jié)流阻力的計算公式進行計算，直徑為5-8mm之間。直徑太大起不 了防噴作用，直徑太小井內(nèi)液體分離出來的氣體不能及時釋放。小孔能防止井內(nèi)大量的氣 體一次性噴出，對井口操作人員有傷害。因為，當井內(nèi)壓力不釋放時，在起鉆的過程中，在井 內(nèi)壓力作用下，浮子式油管內(nèi)防噴塞會出現(xiàn)坐封在油管1內(nèi)，隨著鉆具的起出，也會隨鉆具 上升，脫離液面，一旦浮子式油管內(nèi)防噴塞起到井口位置，將管柱卸開時，井內(nèi)的氣壓會突 然釋放，造成傷人或井噴，反而起不到防噴作用。
權(quán)利要求
浮子式油管內(nèi)防噴塞的防井噴方法，其特征是起鉆時，上卡瓦總成(8)、鍵芯(9)、阻尼軟塞(10)和浮子(11)整體放入井內(nèi)的油管(1)內(nèi)，油管(1)通過井口裝置(4)與井內(nèi)套管(5)連接座封在井口，井口裝置(4)與油管(1)之間套接有環(huán)形防噴器(2)和閘板防噴器(3)；在浮子(11)作用下整體漂浮在液體上，當井內(nèi)液體噴出時，在本體上倒卡瓦的作用下，則其坐封在油管(1)內(nèi)將油管通道堵塞，防止井內(nèi)液體噴出；當發(fā)生井噴時，則油管(1)和套管(5)是連通的，油管(1)通道受到阻塞，井口環(huán)空(6)采用環(huán)形防噴器(2)進行封堵，首先套管(5)內(nèi)有大量的液體噴出井外，而油管(1)內(nèi)的液流量會很小，將防噴旋塞戴在油管(1)上進行井控操作，再進行壓井作業(yè)。
2.依據(jù)防井噴方法設(shè)計的浮子式油管內(nèi)防噴塞，其特征是它包括上卡瓦總成(8)、鍵 芯(9)、阻尼軟塞(10)和浮子(11)，鍵芯(9)和阻尼軟塞(10)連接一體，通過阻尼軟塞(10) 連接浮子(11)，通過鍵芯(9)連接上卡瓦總成(8)，使上卡瓦總成(8)、鍵芯(9)、阻尼軟塞 (10)和浮子(11)形成帶上卡瓦總成的浮子(11)，浮子(11)的排液量大于上卡瓦總成(8)、 鍵芯(9)、阻尼軟塞(10)和浮子(11)總體的重量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮子式油管內(nèi)防噴塞，其特征是所述阻尼軟塞(10)和上卡 瓦總成(8)形成有釋放井內(nèi)壓力的小孔，小孔將井內(nèi)氣體壓力緩慢釋放出來，小孔直徑為 5-8mm之間。
全文摘要
本發(fā)明屬于石油天然氣行業(yè)，確切講是浮子式油管內(nèi)防噴塞及防井噴方法，浮子式油管內(nèi)防噴塞，其特征是它包括上卡瓦總成、鍵芯、阻尼軟塞和浮子；防井噴方法是起鉆時，上卡瓦總成、鍵芯、阻尼軟塞和浮子整體放入井內(nèi)的油管內(nèi)，油管通過井口裝置與井內(nèi)套管連接座封在井口，井口裝置與油管之間套接有環(huán)形防噴器和閘板防噴器；當井內(nèi)液體噴出時，其坐封在油管內(nèi)將油管通道堵塞，防止井內(nèi)液體噴出；當發(fā)生井噴時，則油管和套管是連通的，油管通道受到阻塞，首先套管內(nèi)有大量的液體噴出井外，將防噴旋塞戴在油管上進行井控操作，再進行壓井作業(yè)。它使用方便、操作安全、可靠性好，解決了起鉆作業(yè)的油管防噴問題。
文檔編號E21B33/03GK101899958SQ20101025541
公開日2010年12月1日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者劉培潤, 孫虎, 趙國興, 趙小充, 鄧繼學, 陳志 , 馬信生, 高紅平 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司