[發明專利]高壓注水井井下作業注入層上部全封閉裝置

無效

• 申請號: 201010593419.4
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102094595A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 楊喜良;侯成貴;付翠玲
• 申請（專利權）人: 中國石油集團長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B34/06
• 分類號: E21B34/06;E21B34/12;E21B43/20
• 代理公司: 盤錦遼河專利代理有限責任公司 21106
• 代理人: 張維龍

技術領域

本發明屬于油田井下作業注入層上部全封閉設備領域，尤其涉及一種高壓注水井井下作業注入層上部全封閉裝置。

背景技術

當注入層壓力高到壓不住時(地層或其它注水井影響)，注水井井下作業目前國內外均采用帶高壓大修裝置來完成此類井作業。其嚴重不足是設備昂貴、操作難度大，工期太長、作業費用高。這會對注水井網的水均勻推進效果會造成很大影響。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種高壓注水井井下作業注入層上部全封閉裝置，當高壓注水發生套管損壞或其它緊急情況需井下作業時，停止注水，本發明可自動實現油管和油套環空全密封，從而阻止高壓水上竄，小修即可快速完成注水井修井任務。

為達到上述目的，本發明是這樣實現的：

一種高壓注水井井下作業注入層上部全封閉裝置，它包括與油管絲扣連接的丟手、設于油管上的自動密封機構、油套環空自動密封錨定機構及尾部注水機構；所述油套環空自動密封錨定機構通過旋轉管柱和井口施加工作坐封壓力而坐封，密封油套環形空間；所述自動密封機構采用單向閥結構，以保證油層內高壓水不能從油管上竄；所述尾部注水機構的封隔器坐封，以保證分層配注。

作為一種優選方案，本發明所述油套環空自動密封錨定機構為Y111封隔器及Y221封隔器。

當發生套管損壞或其它調注措施需井下作業時，停止注水，本發明井下工具可自動實現油管和油套環空全密封，從而阻止高壓水上竄，小修即可快速完成注水井修井任務。一次修井可節省修井費用50萬元。由于本組合裝置結構緊湊、施工簡單、成本低廉卻利潤顯著。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖中：1為丟手；2為自動密封機構；3、4為油套環空自動密封錨定機構；5為油層；6為絲堵；7為注水管；8為Y441封；9為配水器。

具體實施方式

如圖所示，高壓注水井井下作業注入層上部全封閉裝置，它包括與油管絲扣連接的丟手1、與油管內壁配接的自動密封機構2、油套環空自動密封錨定機構3、4及尾部注水機構；所述油套環空自動密封錨定機構3、4通過旋轉管柱和井口施加工作坐封壓力而坐封，密封油套環形空間；所述油管自動密封機構2采用單向閥結構，以保證油層內高壓水不能從油管上竄；所述尾部注水機構的封隔器坐封，以保證分層配注。

本發明所述油套環空自動密封錨定機構3、4可選擇Y111封隔器及Y221封隔器。

本發明工作原理如下：

(1)先使底部注水結構坐封

按如上結構下完管柱校深合格后，先打壓使注水機構的Y441封坐封，保證分層配注。

(2)完成錨定

Y221封隔器主要用于分層找水，堵水和試油。它下端有一組帶磨擦塊的卡瓦總成，依靠中心管上的卡瓦軌道使卡瓦支撐在套管內壁上。為油管柱自重坐封，旋轉管柱解封的壓縮式封隔器。Y221封在下井過程中摩擦塊在彈簧張力的作用下緊貼套管內壁下行，卡瓦和和摩擦塊總成位于短軌道的下死點，錨定器下至預定位置時上提下放管柱，卡瓦和摩擦塊總成由短軌道進入長軌道上死點，錐體推動卡瓦張開，使卡瓦咬合套管內壁上形成支撐，使組合裝置固定在油層頂部合適的位置上。

(3)完成油套環形空間密封

油套環空特制的自動密封機構，其實質是Y221封和Y111封。通過旋轉管柱和井口施加工作坐封壓力而坐封，密封油套環形空間，保證油層內高溫高壓介質不能從油套環形空間上竄而影響作業。

(4)完成油管內自動密封

油管內特制自動密封結構，其實質是反下的金屬單流閥，保證由上至下是打開，由下至上是關閉。能夠在油層內高壓水的作用下，密封油管內部空間，保證油層內高壓水不能從油管上竄而影響作業。

(5)上面(3)和(4)兩處密封從而保證密封整個油套環空和油管，這就成功地阻止了高壓水上竄而影響作業，只簡單采用短期小修就能代替長期高壓大修作業，節省高額作業費用，大大縮短作業時間較快實現恢復注汽。

(6)完成丟手

當注水前采用了由油管絲扣連接將該組合密封裝置下入井下注入層頂部以上，最上部是丟手機構。在適當位置錨定后，地面打壓丟手，將組合密封裝置留在注水層頂部以上合適位置。該裝置也可打撈。丟手后上提管柱直接開始注水或起出丟手管柱再下帶封隔器的注水管柱注水。

以后當發生套管損壞或其它措施需井下作業時，停止注水后，本特殊設計的井下工具能實現自動油管和油套環空全封，從而阻止高壓水上竄，小修即可快速完成注水井修井任務。

可以理解地是，以上關于本發明的具體描述，僅用于說明本發明而并非受限于本發明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發明的保護范圍之內。