[發明專利]一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置及其封控方法

有效

• 申請號: 201210436711.4
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN103806886A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 高廣啟;古光明;魏斌;羅文莉;岳振玉;孟永;付增;姜國良
• 申請（專利權）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
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B34/08;E21B34/12
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 謝省法

技術領域

本發明涉及稠油熱采井井下蒸汽控制技術，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

目前，稠油油藏普遍采用注蒸汽的方式進行開采，要想實現注汽完成后的轉抽作業，由于井內高溫高壓氣體的存在，通常采用循環洗井的辦法對管柱進行冷卻降溫，這種辦法往往會對地層產生冷傷害，降低油層開采效率。而現有技術中如專利200720018946.6公開了一種稠油熱采高溫高壓井下開關裝置，公開日為2008-03-05，這種開關裝置能夠實現通道開啟與關閉，但需要專門下入開啟管柱實現開關裝置的開啟，這種方法的弊端是開關開啟后井口無法實現密封，井下高壓高溫氣體會噴出井口，導致安全事故。

有鑒于此，針對上述問題，提出一種設計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，同時還給出全新的封控方法。

發明內容

本發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，既能實現注蒸汽作業后開關有效關閉，又能夠實現注汽后轉抽作業開關開啟是在井口密封狀態下進行，克服了現有技術缺陷和不足。

為了達成上述目的，本發明采用了如下技術方案，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置反向開關，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呈觸發式相抵接，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。

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。

所述液壓捅閥裝置包括外管及外管內部的活塞，其中活塞中間為上下貫通的流道，流道上口為V型開口，內設打壓球座，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的頂部。

所述活塞外壁開設凹槽，對應凹槽位置的外管上設置有前頭插入凹槽中的剪釘，所述活塞下方的外管內壁上還設置有鎖止裝置，并在活塞外壁開設與鎖止裝置對應的螺紋結構；所述活塞和外管之間還設置有密封膠圈；所述外管上下端均通過接頭分別連接在油管和篩管上。

所述固定閥控制器包括外管及外管內部的活塞，所述活塞中間為上下貫通的流道，流道中心設置頂桿，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。

所述活塞外壁開設凹槽，對應凹槽位置的外管上設置有前頭插入凹槽中的剪釘，所述活塞和外管之間還設置有密封膠圈；所述外管上下端均通過接頭連接在泵和油管上。

所述反向開關包括球座與底部連接的復位彈簧，球座的上部頂在熱采封隔器開設的通孔處。

為了達成上述另一目的，本發明采用了如下技術方案，一種稠油熱采井井下蒸汽封控裝置進行封控蒸汽的方法，其步驟為：

先將反向開關及熱采封隔器和錨定裝置下到油層靠上的設計位置，錨定裝置進行錨定，封隔器坐封，向井內進行注蒸汽作業，注蒸汽作業完成后，反向開關在井底高壓氣體的壓力作用下關閉；

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，隨轉抽管柱一起下入井內，管柱下至定位接頭處；管柱下入的過程，反向開關處于關閉狀態；

管柱下到位后，坐好井口，從井口打壓，由于下井前調解固定閥控制器的頂桿將泵固定閥頂起，能實現傳壓功能，液壓通過固定閥控制器活塞的空心結構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，當液壓力傳遞至打壓球座時，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，將開關打開；

開關打開后，井內液體通過液壓捅閥裝置的流道進入井筒，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，使得上截面產生的液壓力高于井底壓力在下截面產生的上頂力；當壓力差高于剪釘剪切壓力時，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，同時固定閥回位，抽油泵和地面抽油系統實現井內液體的抽吸。

相較于現有技術，本發明具有以下有益效果：

1、該套裝置反向開關、熱采封隔器、錨定裝置、定位接頭在注汽前下入井內，實現安全注汽功能，注汽完成后將液壓捅閥裝置、固定閥控制器等接在泵下端，隨轉抽管柱一同下入井內，又能在注汽后井口密封狀態下完成開關開啟，實現轉抽功能，有效避免熱蒸汽噴出井口事故的發生，施工安全可靠性大大提高。