[發明專利]同心雙管柱反循環連續沖煤粉系統井口裝置

無效

• 申請號: 201210148091.4
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN103388464A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 綦耀光;王超;劉冰;尚曉林;李陽;吳天寵
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種用于煤層氣井及低壓漏失油井修井作業系統的井口裝置，屬修井作業技術裝置類。

背景技術：

煤層氣井在進行排水采氣的過程中，不可避免的產生煤粉、煤焦、泥砂等固性顆粒。由于排采制度不合理、排水量不足的原因，這些固性顆粒不能及時隨井液排除井筒，在井底沉積下來，將產生埋泵、卡泵等現象，造成排采停頓，為了維持排采連續，必須進行修井作業。目前煤層氣排采現場主要采用沖砂和機械撈煤粉的方式將井底煤粉撈出，前者對儲藏有較大傷害，后者作業效率較低，均不能滿足煤層氣高效排采的需要。另外由于煤層氣井井底壓力較低，采用常規水力沖洗的方式修井會造成動力液漏失嚴重，破壞煤層結構，影響煤層氣井產能的恢復。本發明就是為解決上述問題提供新的井口裝置。

發明內容：

本發明的目的是：提高目前煤層氣井修井作業的效率，在保護煤層的情況下，提供一種可以用于連續沖洗井底煤粉的井口裝置。

本發明所采用的技術方案為：同心雙管柱反循環連續沖煤粉系統井口裝置由內管接頭I、外管接頭I、移動接頭、內管I、外管I、頂座、外管、連接堵頭、移動密封管、快換接頭、內管、彈簧、內管接頭、外管接頭、O形密封圈、螺栓組成。其中內管接頭I、移動接頭、內管I、連接堵頭、內管和內管接頭構成移動內管裝置；外管接頭I、外管I、頂座、移動密封管、外管、外管接頭和彈簧構成外管密封裝置。其特征在于：內管上端以螺紋與連接堵頭相連接，內管I上、下端分別以螺紋與內管接頭I和連接堵頭相連接，移動接頭內圓面以螺紋與內管接頭I相連接；頂座外圓面以螺紋與外管相連接，外管I下端以螺紋與外管相連接，將連接好的內管與內管I沿頂座的中心圓孔插入到外管內部，外管接頭I下端內圓面以螺紋與外管I相連接，外管接頭上端外圓面以螺紋與外管相連接，內管接頭上端內圓面以螺紋與內管相連接；在外管與內管之間分別安裝有彈簧和移動密封管，移動密封管可沿著外管內部上下移動；移動內管裝置可相對外管密封裝置上下移動400～600mm，實現同心管柱的連接；兩個快換接頭通過螺栓緊固在外管外圓面上。

使用時，內管接頭以螺紋與2in內油管連接，外管接頭以螺紋與3.5in外油管連接(也可使用類似的油管)。油管吊卡卡住3.5in的外油管接箍，這樣同心雙管柱反循環連續沖煤粉系統井口裝置可以隨著吊卡上下移動，從而實現邊沖煤粉邊下放管柱。快換接頭連接水龍帶，左側為動力液入口，右側為返出液的出口，來自地面工作泵的高壓動力液通過外管上的孔道進入到外管與內管的環行空間內，移動密封管在彈簧力的作用下向上移動，使移動密封管與頂座緊緊密封，從而保證動力液只能向下流動，進入內外油管的環空，繼續向下流動到達井下沖煤粉工具，通過井下沖煤粉工具沖擊井底煤粉，并且使混合有煤粉的地層液沿著內油管上返，最終通過返出液出口返出到地面。

當沖完一根管柱后，選擇長度相同的2in和3.5in油管，將另外一個同心雙管柱反循環連續沖煤粉系統井口裝置分別與2in、3.5in油管以及水龍帶相連接，通過吊卡將其吊起，在井口位置，移動內管裝置攜帶2in油管在重力的作用下沿著外管密封裝置內部下移，當移動內管裝置的移動接頭到達外管密封裝置的頂座位置時停止，此時2in油管會長出3.5in油管約200～300mm(給液壓管鉗留出作業空間)，通過液壓管鉗將2in油管與上一級裝置的內管接頭I連接；緩慢下放吊卡，移動內管裝置固定不動，外管密封裝置隨著吊卡緩慢下移，到達一定位置后將3.5in油管與上一級裝置的外管I連接，完成內外油管的連接。換向閥使動力液流向下一級裝置的動力液入口(卸掉上一級裝置的快換接頭，下放吊卡，上一級的外管密封裝置與移動內管裝置隨油管進入到油井中)；動力液流入下一級內外油管環空，繼續向下流向上一級外管密封裝置。在外管密封裝置中，動力液通過頂座上的孔道向下流動遇到移動密封管，在液體壓力的作用，使移動密封管壓縮彈簧并且向下移動，坐封在外管接頭的凸臺上，動力液通過移動密封管上的軸向環形孔道繼續向下流動。

井底沖起的煤粉通過內油管向上返出，流向上一級移動內管裝置，由于向上的通道被連接堵頭堵死，返出液體只能通過內管上的孔道進入到內管與移動密封管的環空，返出液通過內管I上的孔道進入到內管I中，從而繼續向上返到井口位置的移動內管裝置內，返出液通過內管的孔道流入移動密封管下端內圓柱面與內管所組成的環空，最終通過返出液出口排出到地面。如此循環往復，最終將井底煤粉排干凈。

本發明設計合理，操作簡單，工作可靠，該裝置與井底沖煤粉工具相配合實現不停泵連續排煤粉，提高目前煤層氣井修井作業的效率。

附圖說明