[發明專利]井筒隔絕球座及井筒隔絕方法

有效

• 申請號: 201110452086.8
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN103184849A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 張鼎業;張紅;白鋒;李忠寶;王大勇;何歸
• 申請（專利權）人: 安東石油技術（集團）有限公司
• 主分類號: E21B33/12
• 分類號: E21B33/12
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術領域

本發明涉及油田井筒隔絕技術領域，具體地說是一種井筒隔絕球座及井筒隔絕方法。

背景技術

在油田的油井、氣井、注水井等的施工作業中，常常需要將施工管柱與油井、氣井、注水井的井筒隔絕。根據不同的施工需求，開發了多種井筒隔絕球座。目前所用到的井筒隔絕球座原理：外筒的內部有一個球座，球座與坐封球相吻合，能夠起到密封作用，當坐封球到達球座位置，與球座連接密封起到堵塞流通通道的作用，從而隔絕管柱內部與井筒環空。這種井筒隔絕球座的球座本身不能將坐封球固定在球座上，當管柱內部壓力高于井筒環空壓力后，內部壓力會將坐封球壓在球座上徹底堵塞循環通道，一但環空壓力高于管柱內部壓力，環空液體會將坐封球頂離球座，環空內的液體便會流入管柱內，這就存在井控風險，另外球座表面如果有砂粒或者其他東西，坐封球在球座上便不會起到密封作用。

現有的井筒隔絕球座在投入坐封球后，關閉了流通通道，只能阻擋管內流體流入井筒，并不能阻擋管外流體流入管內，不能起到真正意義的井筒隔絕。但隨著石油工業技術的發展，這一類的井筒隔絕球座已經不能滿足許多工藝的技術要求。現有技術存在的缺點主要如下：

一、球座入井后，井筒只能進行單向循環，即液體只能通過球座底端流向頂，只能在井筒內反向流動；

二、隔絕效果不理想，由于目前技術的設計理念是通過球和球座密封井筒，即斜面密封，如果球座上如果有砂或其它雜物就會出現坐封不嚴情況；

三、現有球座坐封后，如果反向壓力高于正向壓力，球將脫離球座，即失去密封效果。

有鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明人積極加以研究和創設，以發明一種井筒隔絕球座及井筒隔絕方法，使其滿足石油工業發展的要求。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種井筒隔絕球座，本發明的井筒隔絕球座實現了雙向隔絕，不受正反壓差的影響。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

井筒隔絕球座，包括由第一管體和第二管體連接而成的筒體及設于筒體內的球座和堵頭，所述筒體在第一管體一側的端部形成第一接頭，在第二管體一側的端部形成第二接頭，第一管體的一端伸入第二管體并與第二管體之間形成環空部，所述第一管體上設有外出液孔，所述外出液孔連通第一管體內部與環空部，球座與第一管體滑動密封連接，球座的一端形成坐封球承載面，另一端由堵頭密封，球座上具有與第一管體上的外出液孔相對應的內出液孔，第一管體與球座通過剪切銷釘固定，此時內出液孔與外出液孔重合；球座的外壁上沿周向還開有外環形槽，所述第一管體的內壁上沿周向開有內環形槽，所述外環形槽或內環形槽內設有C形卡環，當球座受坐封壓力而移動至外環形槽與內環形槽相對時，C形卡環同時卡于外環形槽和內環形槽內，內出液孔與外出液孔沿軸向相錯而封閉。

進一步，所述第一接頭為母接頭，所述第二接頭為公接頭。

進一步，所述第一接頭和第二接頭均為螺紋接頭。

進一步，所述第一管體與第二管體的連接部設有第一O形密封圈。

進一步，所述第一管體與第二管體通過螺紋連接，并通過緊定螺釘固定。

進一步，所述第一管體與球座之間設有第二O形密封圈，且內出液孔與外出液孔重合時及兩者相錯時，在內出液孔與外出液孔的兩側均具有第二O形密封環。

進一步，所述堵頭與球座之間設有第三O形密封環。

進一步，所述外出液孔和內出液孔均為四個，且在周向上均勻分布。

本發明的另一目的為提供一種使用上述井筒隔絕球座的井筒隔絕方法。本發明方法坐封效果好。

實現上述目的的技術方案如下：

使用上述井筒隔絕球座的井筒隔絕方法，包括如下步驟：

a.將上述任一種井筒隔絕球座連接入管柱；

b.坐封時，將坐封球投入管柱，當坐封球到達球座的坐封球承載面時，壓力傳遞到球座上，壓力超過剪切銷釘值后，將剪切銷釘剪斷，球座向下移動；

c.當球座上的內環形槽移動到與第一管體上的外環形槽相對時，C形卡環在彈性作用同時卡在內環形槽和外環形槽，球座與第一管體在軸向上相對定位，內出液孔與外出液孔錯開而封閉，從而阻擋流體流動，實現隔絕。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

一、本發明的井筒隔絕球座改變以往通過坐封球坐封到球座上直接密封出液孔的構造，而采用球座相對滑動的方式，將內外出液孔相錯而密封，在密封之前，流體可以實現正向流動或反向流動。