專利名稱：一種定壓凡爾及多層分層酸化施工工藝管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種定壓凡爾及多層分層酸化施工工藝管柱。
背景技術(shù)：
在油氣井多層分層酸化改造施工作業(yè)中，管柱組合總體可歸納為兩類一是 Y344、K344型封隔器與節(jié)流噴砂器、滑套開關(guān)節(jié)流器等主要工具相組配來實(shí)現(xiàn)；二是TO41、 Υ241型封隔器與定壓噴砂器、滑套噴砂器等主要工具相組配來實(shí)現(xiàn)。但是，第一類工藝管柱中封隔器的可靠坐封依靠節(jié)流咀對(duì)施工液體節(jié)流產(chǎn)生一定的節(jié)流壓差來實(shí)現(xiàn)。施工過程中，節(jié)流咀的過流面積一定，若要保持一定的節(jié)流壓差，施工液體排量要求相對(duì)固定，不能大范圍波動(dòng)變化。因此，此類工藝管柱不適合或不能滿足施工排量變化范圍比較大特別是小排量且施工排量變化比較大的分層酸化施工作業(yè)。第二類工藝管柱中封隔器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，易卡鉆，且封隔器解封時(shí)必須動(dòng)井口上提管柱，施工安全風(fēng)險(xiǎn)尚。鑒于上述情況，需要一種既具備封隔器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易解封的優(yōu)點(diǎn)，也可滿足大范圍變排量的施工要求的多層分層酸化工藝管柱。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種定壓凡爾，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法實(shí)現(xiàn)多層施工依次開啟使用的缺陷；本實(shí)用新型還提供一種多層分層酸化施工工藝管柱，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易解封和施工排量變化范圍比較大的缺陷。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種定壓凡爾，包括中心管，中心管上設(shè)有出液孔，其特征在于包括設(shè)置于中心管內(nèi)壁上且封堵出液孔的密封滑套。所述密封滑套通過固定剪釘設(shè)置于中心管內(nèi)壁上。一種多層分層酸化施工工藝管柱，包括管柱，其特征在于還包括設(shè)置于管柱內(nèi)由上至下依次連接的水力錨、第一封隔器、第一油管調(diào)整短節(jié)、二級(jí)定壓凡爾、第二封隔器、第一坐落接頭、第二油管調(diào)整短節(jié)、一級(jí)定壓凡爾、第三封隔器、第二坐落接頭、第三油管調(diào)整短節(jié)、普通定壓凡爾和單流閥；二級(jí)定壓凡爾與一級(jí)定壓凡爾的結(jié)構(gòu)如上述定壓凡爾，其中，一級(jí)定壓凡爾中密封滑套的內(nèi)通徑小于二級(jí)定壓凡爾中密封滑套的內(nèi)通徑；第一坐落接頭和第二坐落接頭均包括坐落接頭本體和坐落接頭擋板，其中，坐落接頭本體的內(nèi)徑大于密封滑套的外徑；坐落接頭擋板設(shè)置于坐落接頭本體底部，用于承接密封滑套。所述坐落接頭本體的內(nèi)徑與密封滑套的外徑在尺寸偏差上依照H9/d9間隙配合。所述第一封隔器、第二封隔器和第三封隔器均為K344型封隔器。本實(shí)用新型的技術(shù)效果為[0014]參見圖1和圖3，本實(shí)用新型施工順序是從下至上，即從“施工層1”到“施工層3” 的順序。先對(duì)“第一施工層A”施工，從油管內(nèi)泵注施工液體，在單流閥單流限制作用下，油管內(nèi)將會(huì)憋壓，油管內(nèi)的液壓通過普通定壓凡爾中心管出液孔作用在凡爾座和凡爾之間， 當(dāng)液壓值達(dá)到一定值時(shí)(此液壓值可以通過調(diào)節(jié)彈簧的松緊程度預(yù)先設(shè)定，為了保證封隔器的可靠坐封，一般將此液壓值設(shè)定為稍大于封隔器的啟動(dòng)壓差值)，凡爾便會(huì)向上壓縮彈簧上移，開啟油套聯(lián)通通道，此時(shí)第三封隔器已經(jīng)可靠坐封，便可對(duì)“施工層1”進(jìn)行施工。 在本層施工過程中，由于普通定壓凡爾的凡爾只要開啟，就能保證在管柱內(nèi)形成高于第三封隔器啟動(dòng)壓差值的液壓，所以在施工過程中的排量大范圍變化并不影響第三封隔器的坐封，這樣就解決了本實(shí)用新型要求的滿足施工過程液體排量大范圍變化的問題，在后面一、 二級(jí)定壓凡爾、開啟后所起的作用和實(shí)現(xiàn)的功能原理與此處普通定壓凡爾的相同。當(dāng)“第一施工層A”施工完成后，向管柱內(nèi)投送相應(yīng)直徑大小的小鋼球，鋼球會(huì)通過一級(jí)定壓凡爾5以上的管柱和工具內(nèi)腔，坐落在一級(jí)定壓凡爾內(nèi)的密封滑套8上，參見圖 2，繼續(xù)泵注液體憋壓，液壓將會(huì)促使鋼球推動(dòng)一級(jí)定壓凡爾5內(nèi)的密封滑套下移，剪斷固定剪釘，鋼球和密封滑套將會(huì)穿過一級(jí)定壓凡爾下連接的第三封隔器，插入到第三封隔器下緊連的第二坐落接頭內(nèi)，坐落接頭擋板限制密封滑套和鋼球的繼續(xù)下行，完全插入第二坐落接頭內(nèi)的密封滑套和坐落于其中的鋼球可靠的封堵坐落接頭以下的油管內(nèi)通道，此時(shí)各封隔器繼續(xù)坐封，實(shí)現(xiàn)了對(duì)“施工層1”的絕對(duì)封隔，只對(duì)“第二施工層B”進(jìn)行施工作業(yè)。 被打掉密封滑套的一級(jí)定壓凡爾此時(shí)與上述普通定壓凡爾工作原理和功用相同。當(dāng)“第二施工層B”完成施工后，再次向管柱內(nèi)投送相應(yīng)直徑大小的大鋼球，鋼球會(huì)通過二級(jí)定壓凡爾以上的管柱和工具內(nèi)腔，坐落在二級(jí)定壓凡爾內(nèi)的密封滑套上，參見圖2，繼續(xù)泵注液體憋壓，液壓將會(huì)促使鋼球推動(dòng)二級(jí)定壓凡爾內(nèi)的密封滑套下移，剪斷固定剪釘，鋼球和密封滑套將會(huì)穿過二級(jí)定壓凡爾下連接的第二封隔器，插入到第二封隔器下緊連的第一坐落接頭內(nèi)，坐落接頭擋板限制密封滑套和鋼球的繼續(xù)下行，完全插入第一坐落接頭內(nèi)的密封滑套和坐落于其中的鋼球可靠的封堵坐落接頭以下的油管內(nèi)通道，此時(shí)上面的第一封隔器和第二封隔器繼續(xù)坐封，實(shí)現(xiàn)了對(duì)“第一、二施工層A、B”的絕對(duì)封隔，只對(duì)“第三施工層C”進(jìn)行施工作業(yè)。被打掉密封滑套的二級(jí)定壓凡爾此時(shí)與上述普通定壓凡爾工作原理和功用相同。當(dāng)“第三施工層C”施工完成后，通過油管放噴，地層內(nèi)的液體會(huì)通過單流閥流入管柱內(nèi)放噴出地面，此過程中封隔器和水力錨將會(huì)自動(dòng)解封解卡，保證了后期的順利起管柱作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型內(nèi)容中結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易解封的性能要求。

下面結(jié)合實(shí)施例附對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明圖1為本實(shí)用新型多層分層酸化施工工藝管柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型定壓凡爾的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為普通定壓凡爾的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為坐落接頭機(jī)構(gòu)示意圖；圖5為坐落接頭承接密封滑套后的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記如下[0025]1.水力錨、201.第一封隔器、202.第二封隔器、203.第三封隔器、3. 二級(jí)定壓凡爾、401.第一坐落接頭、402.第二坐落接頭、5. —級(jí)定壓凡爾、6.普通定壓凡爾、7.單流閥、 8.密封滑套、901.第一油管調(diào)整短節(jié)、902.第二油管調(diào)整短節(jié)、903.第三油管調(diào)整短節(jié)、 10.中心管出液孔、11.彈簧、12.凡爾座、13.凡爾、14.固定剪釘、15.坐落接頭本體、16坐落接頭擋板。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型涉及油氣田儲(chǔ)層改造技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型涉及一種定壓凡爾，包括中心管，中心管上設(shè)有出液孔10，包括設(shè)置于中心管內(nèi)壁上且封堵出液孔10的密封滑套8。所述密封滑套8是通過固定剪釘14設(shè)置于中心管內(nèi)壁上的。本實(shí)用新型還涉及一種多層分層酸化施工工藝管柱，包括管柱，還包括設(shè)置于管柱內(nèi)由上至下依次連接的水力錨1、第一封隔器201、第一油管調(diào)整短節(jié)901、二級(jí)定壓凡爾 3、第二封隔器202、第一坐落接頭401、第二油管調(diào)整短節(jié)902、一級(jí)定壓凡爾5、第三封隔器 203、第二坐落接頭402、第三油管調(diào)整短節(jié)903、普通定壓凡爾6和單流閥7 ；二級(jí)定壓凡爾 3與一級(jí)定壓凡爾5的結(jié)構(gòu)如前述本實(shí)用新型所涉及的定壓凡爾的描述，其中，一級(jí)定壓凡爾5中密封滑套8的內(nèi)通徑小于二級(jí)定壓凡爾3中密封滑套8的內(nèi)通徑；第一坐落接頭401 和第二坐落接頭402均包括坐落接頭本體15和坐落接頭擋板16，其中，坐落接頭本體15的內(nèi)徑大于密封滑套8的外徑；坐落接頭擋板16設(shè)置于坐落接頭本體15底部，用于承接密封滑套8。所述坐落接頭本體15的內(nèi)徑與密封滑套8的外徑在尺寸偏差上可依照H9/d9間隙配合。所述第一封隔器201、第二封隔器202和第三封隔器203均可為K344型封隔器。參見圖1，本實(shí)用新型的管柱結(jié)構(gòu)自下而上為單流閥7、普通定壓凡爾6、第三油管調(diào)整短節(jié)903、第二坐落接頭402、第三封隔器203、一級(jí)定壓凡爾5、第二油管調(diào)整短節(jié) 902、第一坐落接頭401、第二封隔器202、二級(jí)定壓凡爾3、第一油管調(diào)整短節(jié)901、第一封隔器201、水力錨1和油管至井口。各種主要工具的基本功用如下1、水力錨1 依靠管柱內(nèi)外壓差啟動(dòng)，對(duì)施工管柱起錨定作用，可選任何形式的現(xiàn)有成熟技術(shù)的水力錨產(chǎn)品。2、封隔器屬無支撐液壓坐封泄壓解封的封隔器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，依靠管柱內(nèi)外壓差坐封，管柱內(nèi)外壓差平衡后可自動(dòng)解封，坐封和解封作業(yè)均無需動(dòng)管柱。在施工過程中主要起封隔層間油套管環(huán)空的作用。K344型封隔器是特意優(yōu)選的封隔器形式，其屬無支撐液壓坐封泄壓解封的成熟技術(shù)封隔器產(chǎn)品，其具備良好的防卡鉆功能，選擇K344型封隔器作為本實(shí)用新型所使用的封隔器，目的是解決常規(guī)分層酸化工藝管柱卡鉆風(fēng)險(xiǎn)高的問題。3、一、二級(jí)定壓凡爾5、3 參見圖2，在普通定壓凡爾6中心管出液孔10位置設(shè)計(jì)添加了密封滑套8，可以實(shí)現(xiàn)高壓密閉和投送不同直徑鋼球憋壓開啟的功能，開啟后具備和普通定壓凡爾6—樣的功能。主要作用是實(shí)現(xiàn)多層施工依次開啟使用。一級(jí)定壓凡爾和二級(jí)定壓凡爾是為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型在普通定壓凡爾結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)完成的新產(chǎn)品，它們屬同結(jié)構(gòu)原理但不同位置使用的同一產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)參見圖2和圖3，其結(jié)構(gòu)就是在普通定壓凡爾中心管出液孔10的位置上設(shè)計(jì)添加了一個(gè)密封滑套8，一級(jí)定壓凡爾5密封滑套8的內(nèi)通徑小于二級(jí)定壓凡爾3密封滑套8的內(nèi)通徑，一、二級(jí)定壓凡爾是本實(shí)用新型的特征之
ο4、坐落接頭承接通過投球憋壓打掉的一、二級(jí)定壓凡爾5、3的密封滑套8，封堵其以下的管柱內(nèi)通道，施工時(shí)在層間起單流閥的作用。坐落接頭是為了配合一、二級(jí)定壓凡爾使用特別設(shè)計(jì)的工具，其結(jié)構(gòu)參見圖4，包括坐落接頭本體15和坐落接頭擋板16兩部分， 坐落接頭的作用是承接密封滑套8，參見圖5，坐落接頭本體15的內(nèi)徑與密封滑套8的外徑相同，在尺寸偏差上依照H9/d9間隙配合。5、普通定壓凡爾6 可以預(yù)先調(diào)節(jié)設(shè)定大于K344型封隔器坐封啟動(dòng)壓力值的開啟壓力，施工過程中，不論多大的排量，始終能夠保持在管柱內(nèi)產(chǎn)生不小于自身開啟壓力值的節(jié)流壓差，保證了 K344型封隔器2、水力錨1的坐封和錨定。普通定壓凡爾是目前成熟應(yīng)用的公開技術(shù)產(chǎn)品，它具備凡爾的最小開啟壓力不受施工液體排量限制的特點(diǎn)，在本實(shí)用新型中可以利用其這一特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)施工過程中液體排量大范圍變化的需求。6、單流閥7 施工液體可以通過單流閥建立反循環(huán)通道(液體從油套管環(huán)空進(jìn)入， 通過單流閥從油管內(nèi)返出地面)，不能通過單流閥建立正循環(huán)通道(液體從油管內(nèi)流經(jīng)單流閥，然后從油套管環(huán)空內(nèi)返出地面)。施工時(shí)阻止液體流出，迫使管柱內(nèi)憋壓開啟普通定壓凡爾，可選現(xiàn)有成熟技術(shù)產(chǎn)品。7、油管調(diào)整短節(jié)調(diào)節(jié)封隔器之間的距離，使封隔器能夠準(zhǔn)確的封隔各施工層。具體施工步驟如下第一步將工具按照附圖1管柱結(jié)構(gòu)要求和設(shè)計(jì)深度要求連接入井；第二步酸化作業(yè)施工設(shè)備就位，連接好管線，打開油套環(huán)空閘門，按照施工設(shè)計(jì)小排量(彡200L/min)低替；第三步低替作業(yè)完成后，停泵，向施工管柱內(nèi)投送直徑為30mm的鋼球，根據(jù)管柱下入深度，等待一段時(shí)間，待鋼球自由下落到位于施工管柱末端的單流閥7上；第四步按照“第一施工層A”施工設(shè)計(jì)排量要求泵注酸液，油管內(nèi)憋壓，三個(gè)K344 型封隔器2都坐封，當(dāng)油管內(nèi)憋壓，管柱內(nèi)外壓差達(dá)到5MPa左右時(shí)，普通定壓凡爾6會(huì)開啟出液通道，此時(shí)只對(duì)“第一施工層A”進(jìn)行酸化施工；第五步“第一施工層A”酸化施工完成后，停泵，向管柱內(nèi)投送直徑為34mm的鋼球，泵送鋼球至一級(jí)定壓凡爾5處，憋壓(壓差超過8MPa)打掉一級(jí)定壓凡爾5內(nèi)的密封滑套8，密封滑套8和鋼球會(huì)一起穿過最下面的第三封隔器203坐落在下面的第二坐落接頭 402內(nèi)，封堵下酸化施工層；第五步按照“第二施工層B”施工設(shè)計(jì)排量要求泵注酸液，油管內(nèi)憋壓，三個(gè)封隔器繼續(xù)坐封，當(dāng)油管內(nèi)憋壓，管柱內(nèi)外壓差達(dá)到5MPa左右時(shí)，一級(jí)定壓凡爾5會(huì)開啟出液通道，此時(shí)只對(duì)“第二施工層B”進(jìn)行酸化施工；第六步“第二施工層B”酸化施工完成后，停泵，向管柱內(nèi)投送直徑為38mm的鋼球，泵送鋼球至二級(jí)定壓凡爾3處，憋壓(壓差超過8MPa)打掉二級(jí)定壓凡爾3內(nèi)的密封滑套8，密封滑套8和鋼球會(huì)一起穿過中間的第二封隔器202坐落在下面的第一坐落接頭401 內(nèi)，封堵“第一、二施工層A、B”；[0049]第七步按照“第三施工層C”施工設(shè)計(jì)排量要求泵注酸液，油管內(nèi)憋壓，第一封隔器201、第二封隔器202繼續(xù)坐封，當(dāng)油管內(nèi)憋壓，管柱內(nèi)外壓差達(dá)到左右時(shí)，二級(jí)定壓凡爾3會(huì)開啟出液通道，此時(shí)只對(duì)“第三施工層C”進(jìn)行酸化施工；第八步上酸化施工層施工完成后，按照施工設(shè)計(jì)要求放噴或反循環(huán)排酸。
權(quán)利要求1.一種定壓凡爾，包括中心管，中心管上設(shè)有出液孔(10)，其特征在于包括設(shè)置于中心管內(nèi)壁上且封堵出液孔(10)的密封滑套(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定壓凡爾，其特征在于，所述密封滑套(8)通過固定剪釘 (14)設(shè)置于中心管內(nèi)壁上。
3.多層分層酸化施工工藝管柱，包括管柱，其特征在于還包括設(shè)置于管柱內(nèi)由上至下依次連接的水力錨(1)、第一封隔器(201)、第一油管調(diào)整短節(jié)(901)、二級(jí)定壓凡爾(3)、 第二封隔器(202)、第一坐落接頭(401)、第二油管調(diào)整短節(jié)(902)、一級(jí)定壓凡爾(5)、第三封隔器(203)、第二坐落接頭(402)、第三油管調(diào)整短節(jié)(903)、普通定壓凡爾(6)和單流閥 (7)；二級(jí)定壓凡爾(3)與一級(jí)定壓凡爾(5)的結(jié)構(gòu)如權(quán)利要求1或2所述定壓凡爾，其中， 一級(jí)定壓凡爾(5)中密封滑套(8)的內(nèi)通徑小于二級(jí)定壓凡爾(3)中密封滑套(8)的內(nèi)通徑；第一坐落接頭(401)和第二坐落接頭(402 )均包括坐落接頭本體(15)和坐落接頭擋板 (16)，其中，坐落接頭本體(15)的內(nèi)徑大于密封滑套(8)的外徑；坐落接頭擋板(16)設(shè)置于坐落接頭本體(15 )底部，用于承接密封滑套(8 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層分層酸化施工工藝管柱，其特征在于所述坐落接頭本體(15)的內(nèi)徑與密封滑套(8)的外徑在尺寸偏差上依照H9/d9間隙配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層分層酸化施工工藝管柱，其特征在于所述第一封隔器 (201)、第二封隔器(202)和第三封隔器(203)均為K344型封隔器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種定壓凡爾及多層分層酸化施工工藝管柱，其中多層分層酸化施工工藝管柱，包括管柱，其特征在于還包括設(shè)置于管柱內(nèi)由上至下依次連接的水力錨、第一封隔器、第一油管調(diào)整短節(jié)、二級(jí)定壓凡爾、第二封隔器、第一坐落接頭、第二油管調(diào)整短節(jié)、一級(jí)定壓凡爾、第三封隔器、第二坐落接頭、第三油管調(diào)整短節(jié)、普通定壓凡爾和單流閥；其中，一級(jí)定壓凡爾中密封滑套的內(nèi)通徑小于二級(jí)定壓凡爾中密封滑套的內(nèi)通徑。它克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易解封和施工排量變化范圍比較大的缺陷。
文檔編號(hào)E21B43/27GK202181877SQ20112023392
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者張文, 蘇敏文, 鄧小強(qiáng), 韓虎成 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶井下技術(shù)作業(yè)公司