一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置及其封控方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置及其封控方法，包括封隔在井中且油層靠上位置的熱采封隔器，所述熱采封隔器底部中間設(shè)置反向開關(guān)，而頂部則通過篩管連接在液壓捅閥裝置上，所述液壓捅閥裝置在中心向下與反向開關(guān)呈觸發(fā)式相抵接，所述液壓捅閥裝置通過油管與固定閥控制器相連接，所述固定閥控制器安裝在泵下端。本發(fā)明既能實(shí)現(xiàn)注蒸汽作業(yè)后開關(guān)有效關(guān)閉，又能夠?qū)崿F(xiàn)注汽后轉(zhuǎn)抽作業(yè)開關(guān)開啟是在井口密封狀態(tài)下進(jìn)行，克服了現(xiàn)有技術(shù)缺陷和不足。
【專利說明】一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置及其封控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稠油熱采井井下蒸汽控制技術(shù)，具體地說是一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置及其封控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，稠油油藏普遍采用注蒸汽的方式進(jìn)行開采，要想實(shí)現(xiàn)注汽完成后的轉(zhuǎn)抽作業(yè)，由于井內(nèi)高溫高壓氣體的存在，通常采用循環(huán)洗井的辦法對管柱進(jìn)行冷卻降溫，這種辦法往往會對地層產(chǎn)生冷傷害，降低油層開采效率。而現(xiàn)有技術(shù)中如專利200720018946.6公開了一種稠油熱采高溫高壓井下開關(guān)裝置，
【公開日】為2008-03-05，這種開關(guān)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)通道開啟與關(guān)閉，但需要專門下入開啟管柱實(shí)現(xiàn)開關(guān)裝置的開啟，這種方法的弊端是開關(guān)開啟后井口無法實(shí)現(xiàn)密封，井下高壓高溫氣體會噴出井口，導(dǎo)致安全事故。
[0003]有鑒于此，針對上述問題，提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述缺失的稠油熱采井井下蒸汽封控裝置，同時(shí)還給出全新的封控方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置及其封控方法，既能實(shí)現(xiàn)注蒸汽作業(yè)后開關(guān)有效關(guān)閉，又能夠?qū)崿F(xiàn)注汽后轉(zhuǎn)抽作業(yè)開關(guān)開啟是在井口密封狀態(tài)下進(jìn)行，克服了現(xiàn)有技術(shù)缺陷和不足。
[0005]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置，包括封隔在井中且油層靠上位置的熱采封隔器，所述熱采封隔器底部中間設(shè)置反向開關(guān)，而頂部則通過篩管連接在液壓捅閥裝置上，所述液壓捅閥裝置在中心向下與反向開關(guān)呈觸發(fā)式相抵接，所述液壓捅閥裝置通過油管與固定閥控制器相連接，所述固定閥控制器安裝在泵下端。
[0006]所述熱采封隔器通過頂部的錨定裝置連接在篩管上，并通過錨定裝置固定坐封在井壁上；所述錨定裝置通過定位接頭與篩管連接。
[0007]所述液壓捅閥裝置包括外管及外管內(nèi)部的活塞，其中活塞中間為上下貫通的流道，流道上口為V型開口，內(nèi)設(shè)打壓球座，流道下口連接捅桿，所述捅桿依次穿過篩管、錨定裝置、熱采封隔器的中間空腔直接抵接在反向開關(guān)的頂部。
[0008]所述活塞外壁開設(shè)凹槽，對應(yīng)凹槽位置的外管上設(shè)置有前頭插入凹槽中的剪釘，所述活塞下方的外管內(nèi)壁上還設(shè)置有鎖止裝置，并在活塞外壁開設(shè)與鎖止裝置對應(yīng)的螺紋結(jié)構(gòu)；所述活塞和外管之間還設(shè)置有密封膠圈；所述外管上下端均通過接頭分別連接在油管和篩管上。
[0009]所述固定閥控制器包括外管及外管內(nèi)部的活塞，所述活塞中間為上下貫通的流道，流道中心設(shè)置頂桿，該頂桿上端抵接在泵的固定閥底部，下部通過固定座固定在活塞底部。
[0010]所述活塞外壁開設(shè)凹槽，對應(yīng)凹槽位置的外管上設(shè)置有前頭插入凹槽中的剪釘，所述活塞和外管之間還設(shè)置有密封膠圈；所述外管上下端均通過接頭連接在泵和油管上。
[0011]所述反向開關(guān)包括球座與底部連接的復(fù)位彈簧，球座的上部頂在熱采封隔器開設(shè)的通孔處。
[0012]為了達(dá)成上述另一目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置進(jìn)行封控蒸汽的方法，其步驟為:
先將反向開關(guān)及熱采封隔器和錨定裝置下到油層靠上的設(shè)計(jì)位置，錨定裝置進(jìn)行錨定，封隔器坐封，向井內(nèi)進(jìn)行注蒸汽作業(yè)，注蒸汽作業(yè)完成后，反向開關(guān)在井底高壓氣體的壓力作用下關(guān)閉；
固定閥控制器接在抽油泵下端，液壓捅閥裝置通過油管與固定閥控制器相連接，隨轉(zhuǎn)抽管柱一起下入井內(nèi)，管柱下至定位接頭處；管柱下入的過程，反向開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)；管柱下到位后，坐好井口，從井口打壓，由于下井前調(diào)解固定閥控制器的頂桿將泵固定閥頂起，能實(shí)現(xiàn)傳壓功能，液壓通過固定閥控制器活塞的空心結(jié)構(gòu)形成的流道向下傳遞，傳遞至液壓捅閥裝置的打壓球座；
固定閥控制器剪釘剪斷控制壓力高于液壓捅閥裝置剪釘剪斷控制壓力，當(dāng)液壓力傳遞至打壓球座時(shí)，液壓力超過液壓捅閥裝置剪釘剪斷控制壓力，液壓捅閥裝置剪釘首先剪斷，捅桿下行，將開關(guān)打開；
開關(guān)打開后，井內(nèi)液體通過液壓捅閥裝置的流道進(jìn)入井筒，由于固定閥控制器活塞上截面面積大于下截面面積，因此，井口打壓，使得上截面產(chǎn)生的液壓力高于井底壓力在下截面產(chǎn)生的上頂力；當(dāng)壓力差高于剪釘剪切壓力時(shí)，固定閥控制器剪釘剪斷，活塞帶動頂桿下行至固定閥控制器外管變截面處，同時(shí)固定閥回位，抽油泵和地面抽油系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)井內(nèi)液體的抽吸。
[0013]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、該套裝置反向開關(guān)、熱采封隔器、錨定裝置、定位接頭在注汽前下入井內(nèi)，實(shí)現(xiàn)安全注汽功能，注汽完成后將液壓捅閥裝置、固定閥控制器等接在泵下端，隨轉(zhuǎn)抽管柱一同下入井內(nèi)，又能在注汽后井口密封狀態(tài)下完成開關(guān)開啟，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)抽功能，有效避免熱蒸汽噴出井口事故的發(fā)生，施工安全可靠性大大提高。
[0014]2、利用固定閥控制器活塞的空心結(jié)構(gòu)，即可形成打壓通道，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的開啟，又能實(shí)現(xiàn)開關(guān)開啟后的進(jìn)油通道。
[0015]3、利用固定閥控制器活塞和液壓捅閥裝置活塞控制剪釘剪斷的階梯壓力，確保井下開關(guān)的開啟在井口密封狀態(tài)下完成，有效避免熱蒸汽噴出井口事故的發(fā)生，安全可靠性大大提聞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、固定閥；2、接頭；3、密封膠圈；4、活塞；5、剪釘；6、外管；7、密封膠圈；8、固定座；9、接頭；10、油管；11、接頭；12、外管；13、密封膠圈；14、剪釘；15、鎖止裝置；16、螺紋結(jié)構(gòu)；17、篩管；18、錨定裝置；19、熱采封隔器；20、反向開關(guān)；21、流道；22、流道；23、頂桿；24、活塞；25、打壓球座；26、定位接頭；27、捅桿；28、油層；29、人工井底?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，配合【專利附圖】

【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0019]根據(jù)圖1所示，一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置，包括封隔在井中且油層28靠上位置的熱采封隔器19，所述熱采封隔器底部中間設(shè)置反向開關(guān)20，而頂部則通過篩管17連接在液壓捅閥裝置上，所述液壓捅閥裝置在中心向下與反向開關(guān)呈觸發(fā)式相抵接，所述液壓捅閥裝置通過油管10與固定閥控制器相連接，所述固定閥控制器安裝在泵下端。熱采封隔器通過頂部的錨定裝置18連接在篩管上，并通過錨定裝置固定坐封在井壁上；所述錨定裝置通過定位接頭與篩管連接。
[0020]液壓捅閥裝置包括外管12及外管內(nèi)部的活塞24，其中活塞中間為上下貫通的流道21，流道上口為V型開口，內(nèi)設(shè)打壓球座25，流道下口連接捅桿27，所述捅桿依次穿過篩管、錨定裝置、熱采封隔器的中間空腔直接抵接在反向開關(guān)的頂部?；钊獗陂_設(shè)凹槽，對應(yīng)凹槽位置的外管上設(shè)置有前頭插入凹槽中的剪釘14，所述活塞下方的外管內(nèi)壁上還設(shè)置有鎖止裝置15，并在活塞外壁開設(shè)與鎖止裝置對應(yīng)的螺紋結(jié)構(gòu)16 ;所述活塞和外管之間還設(shè)置有密封膠圈13 ;所述外管12上下端均通過接頭分別連接在油管和篩管上。
[0021]固定閥控制器包括外管6及外管內(nèi)部的活塞4，所述活塞中間為上下貫通的流道22，流道中心設(shè)置頂桿23，該頂桿上端抵接在泵的固定閥I底部，下部通過固定座8固定在活塞底部?；钊獗陂_設(shè)凹槽，對應(yīng)凹槽位置的外管上設(shè)置有前頭插入凹槽中的剪釘5，所述活塞和外管之間還設(shè)置有密封膠圈3、7 ;所述外管上下端均通過接頭連接在泵和油管上。
[0022]在進(jìn)行具體蒸汽封控時(shí)，注蒸汽前將反向開關(guān)及熱采封隔器和錨定裝置下到設(shè)計(jì)位置，錨定裝置進(jìn)行錨定，封隔器坐封，進(jìn)行注蒸汽作業(yè)，注蒸汽作業(yè)完成后，反向開關(guān)在井底高壓氣體的壓力作用下關(guān)閉。轉(zhuǎn)抽作業(yè)時(shí)將固定閥控制器接在泵下端，液壓捅閥裝置通過油管10與固定閥控制器相連接，篩管17接在捅閥系統(tǒng)下端，連接完畢后隨管柱一起下至定位接頭26處；管柱下到位后，坐好井口，從井口打壓，由于下井前調(diào)解固定閥控制器的頂桿23將泵固定閥I頂起，可以實(shí)現(xiàn)傳壓功能，液壓通過固定閥控制器活塞4的空心結(jié)構(gòu)形成的流道22向下傳遞，傳遞至液壓捅閥裝置的打壓球座25。該裝置所涉及固定閥控制器剪釘5剪斷控制壓力高于液壓捅閥裝置剪釘14剪斷控制壓力，當(dāng)液壓力超過液壓捅閥裝置剪釘14剪斷控制壓力，液壓捅閥裝置剪釘14首先剪斷，捅桿27下行，將開關(guān)20打開。開關(guān)20打開后，井內(nèi)液體通過流道21進(jìn)入井筒，由于固定閥控制器活塞4上截面面積大于下截面面積，因此，使得上截面產(chǎn)生的液壓力高于井底壓力在下截面產(chǎn)生的上頂力。當(dāng)壓力差高于剪釘剪切壓力時(shí)，固定閥控制器剪釘3剪斷，活塞4帶動頂桿23下行至固定閥控制器外管變截面處，同時(shí)固定閥I回位，泵和地面抽油系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)井內(nèi)液體的抽吸。
[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】
1.一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置，其特征在于，包括封隔在井中且油層靠上位置的熱采封隔器，所述熱采封隔器底部中間設(shè)置反向開關(guān)，而頂部則通過篩管連接在液壓捅閥裝置上，所述液壓捅閥裝置在中心向下與反向開關(guān)呈觸發(fā)式相抵接，所述液壓捅閥裝置通過油管與固定閥控制器相連接，所述固定閥控制器安裝在泵下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置，其特征在于，所述熱采封隔器通過頂部的錨定裝置連接在篩管上，并通過錨定裝置固定坐封在井壁上；所述錨定裝置通過定位接頭與篩管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置，其特征在于，所述液壓捅閥裝置包括外管及外管內(nèi)部的活塞，其中活塞中間為上下貫通的流道，流道上口為V型開口，內(nèi)設(shè)打壓球座，流道下口連接捅桿，所述捅桿依次穿過篩管、錨定裝置、熱采封隔器的中間空腔直接抵接在反向開關(guān)的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置，其特征在于，所述活塞外壁開設(shè)凹槽，對應(yīng)凹槽位置的外管上設(shè)置有前頭插入凹槽中的剪釘，所述活塞下方的外管內(nèi)壁上還設(shè)置有鎖止裝置，并在活塞外壁開設(shè)與鎖止裝置對應(yīng)的螺紋結(jié)構(gòu)；所述活塞和外管之間還設(shè)置有密封膠圈；所述外管上下端均通過接頭分別連接在油管和篩管上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置，其特征在于，所述固定閥控制器包括外管及外管內(nèi)部的活塞，所述活塞中間為上下貫通的流道，流道中心設(shè)置頂桿，該頂桿上端抵接在泵的固定閥底部，下部通過固定座固定在活塞底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置，其特征在于，所述活塞外壁開設(shè)凹槽，對應(yīng)凹槽位置的外管上設(shè)置有前頭插入凹槽中的剪釘，所述活塞和外管之間還設(shè)置有密封膠圈；所述外管上下端均通過接頭連接在泵和油管上。
7.應(yīng)用權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置進(jìn)行封控蒸汽的方法，其步驟為: 先將反向開關(guān)及熱采封隔器和錨定裝置下到油層靠上的設(shè)計(jì)位置，錨定裝置進(jìn)行錨定，封隔器坐封，向井內(nèi)進(jìn)行注蒸汽作業(yè)，注蒸汽作業(yè)完成后，反向開關(guān)在井底高壓氣體的壓力作用下關(guān)閉； 固定閥控制器接在抽油泵下端，液壓捅閥裝置通過油管與固定閥控制器相連接，隨轉(zhuǎn)抽管柱一起下入井內(nèi)，管柱下至定位接頭處，管柱下入的過程，反向開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)； 管柱下到位后，坐好井口，從井口打壓，由于下井前調(diào)解固定閥控制器的頂桿將泵固定閥頂起，能實(shí)現(xiàn)傳壓功能，液壓通過固定閥控制器活塞的空心結(jié)構(gòu)形成的流道向下傳遞，傳遞至液壓捅閥裝置的打壓球座； 固定閥控制器剪釘剪斷控制壓力高于液壓捅閥裝置剪釘剪斷控制壓力，當(dāng)液壓力傳遞至打壓球座時(shí)，液壓力超過液壓捅閥裝置剪釘剪斷控制壓力，液壓捅閥裝置剪釘首先剪斷，捅桿下行，將開關(guān)打開； 開關(guān)打開后，井內(nèi)液體通過液壓捅閥裝置的流道進(jìn)入井筒，由于固定閥控制器活塞上截面面積大于下截面面積，因此，井口打壓，使得上截面產(chǎn)生的液壓力高于井底壓力在下截面產(chǎn)生的上頂力；當(dāng)壓力差高于剪釘剪切壓力時(shí)，固定閥控制器剪釘剪斷，活塞帶動頂桿下行至固定閥控制器外管變截面處，同時(shí)固定閥回位，抽油泵和地面抽油系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)井內(nèi)液體的抽吸。
【文檔編號】E21B34/12GK103806886SQ201210436711
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月6日
【發(fā)明者】高廣啟, 古光明, 魏斌, 羅文莉, 岳振玉, 孟永, 付增, 姜國良 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院