[實(shí)用新型]一種多壓力層系油氣開發(fā)的井下自動(dòng)控制滑套裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320111972.9
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN203145895U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛磊祥;許亮斌;蔣世全;李迅科;王榮耀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種油氣鉆完井和油氣開采裝置，特別是關(guān)于一種多壓力層系油氣開發(fā)的井下自動(dòng)控制滑套裝置。

背景技術(shù)

油氣田開發(fā)過程中為了減少投資費(fèi)用，一口生產(chǎn)井常需兼顧多個(gè)產(chǎn)層的開發(fā)。當(dāng)投入生產(chǎn)的各個(gè)產(chǎn)層壓力差別較大時(shí)，高壓產(chǎn)層油氣容易倒入低壓產(chǎn)層，導(dǎo)致井口沒有返出，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。為了避免壓力體系差異形成的多層系油氣開發(fā)互竄對油氣產(chǎn)量的影響，通常采用機(jī)械滑套或者液壓滑套(智能完井)實(shí)現(xiàn)不同壓力層系的開發(fā)。以兩層系開發(fā)的油井為例，如圖3所示，假設(shè)下層為高壓產(chǎn)層8，上層為低壓產(chǎn)層9，為了防止高壓向低壓的互竄，一般先期開發(fā)要求關(guān)閉低壓層滑套10，單獨(dú)生產(chǎn)高壓層，隨著高壓層的生產(chǎn)，壓力逐漸衰竭并達(dá)到低壓層壓力時(shí)，再打開低壓層滑套，進(jìn)行多層的合采。通常機(jī)械滑套的開關(guān)控制是由鋼絲作業(yè)或者連續(xù)油管實(shí)現(xiàn)開關(guān)動(dòng)作，對于深井或大斜度井，鋼絲作業(yè)和連續(xù)油管實(shí)施的難度和風(fēng)險(xiǎn)增加，甚至難以實(shí)現(xiàn)。液壓滑套則可以通過事先隨滑套安裝的液壓管線進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這種操作模式可適用于深井和大斜度井，但是在前期安裝液壓管線，尤其是穿越封隔器時(shí)，一方面占用工時(shí)，另外也增加完井工具的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，而且實(shí)際生產(chǎn)過程中，滑套的調(diào)整次數(shù)很少，為這樣一套結(jié)構(gòu)配備復(fù)雜的液壓控制系統(tǒng)不是一種最優(yōu)的選擇。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種不需要安裝液壓管線和專門的機(jī)械操作，僅依靠井壓力和自身的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)多壓力層系開發(fā)的井下自動(dòng)控制滑套裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：一種多壓力層系油氣開發(fā)的井下自動(dòng)控制滑套裝置，其特征在于：它包括內(nèi)管、外管、活塞、上法蘭、下法蘭和壓力控制裝置；所述內(nèi)管、外管和活塞的中部均設(shè)置有一徑向槽口，所述內(nèi)管的下端外壁周向設(shè)有定位臺階，所述定位臺階底部的所述內(nèi)管上徑向設(shè)置有一連通孔；所述外管的徑向槽口的下端內(nèi)壁設(shè)置有一圈定位臺階，所述外管兩端內(nèi)壁分別設(shè)置有與內(nèi)管連接的一圈內(nèi)凸緣，外管兩端外壁分別設(shè)置有一圈外凸緣，外管兩端外凸緣通過螺栓連接上法蘭和下法蘭；活塞的底部具有一圈下定位臺階，所述下定位臺階位于所述內(nèi)管的定位臺階與外管的定位臺階之間；活塞的上部外壁上設(shè)置有一圈上定位臺階，上定位臺階與外管的內(nèi)凸緣之間設(shè)置有壓力控制裝置；上法蘭上部設(shè)置有用于與油管連接的外螺紋，下法蘭下部設(shè)置有用于與油管連接的內(nèi)螺紋。

所述壓力控制裝置為一設(shè)置在所述活塞上部的上定位臺階與所述外管內(nèi)凸緣之間的復(fù)位彈簧。

所述壓力控制裝置為在內(nèi)管、外管和活塞的上定位臺階之間預(yù)先充入的高壓氣體，該高壓氣體的壓力稍高于低壓產(chǎn)層的油氣壓力。

所述內(nèi)管的外壁與外管的內(nèi)凸緣徑向焊接成一體。

本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本實(shí)用新型裝置中設(shè)置了一活塞，活塞的底部周向設(shè)有下定位臺階，下定位臺階可以將活塞的行程限制在內(nèi)管的定位臺階與外管的定位臺階之間，可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型裝置開關(guān)狀態(tài)，且與傳統(tǒng)的液壓滑套和機(jī)械滑套相比，不需要安裝繁瑣的液壓管線，也無需配備專門的機(jī)械開關(guān)工具，降低了設(shè)備的復(fù)雜性和故障率。2、本實(shí)用新型裝置通過在內(nèi)管定位臺階的底部徑向設(shè)置連通孔，可以根據(jù)地層壓力的差異，將高壓產(chǎn)層油氣壓力通過連通孔傳遞至活塞，并在壓力控制裝置的配合下，控制活塞在行程內(nèi)的自由移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型裝置開關(guān)狀態(tài)的自動(dòng)切換，同時(shí)可以有效避免不同壓力層系的干擾以及高低壓產(chǎn)層的壓力互竄，也不需要停產(chǎn)進(jìn)行修井作業(yè)或油井干預(yù)作業(yè)，即可實(shí)現(xiàn)分采-合采生產(chǎn)模式的自動(dòng)調(diào)整。3、本實(shí)用新型裝置的壓力控制裝置可以根據(jù)實(shí)際情況采用不同驅(qū)動(dòng)方式，諸如，復(fù)位彈簧或預(yù)充高壓氣體等使得壓力控制實(shí)現(xiàn)方式更加靈活方便。4、本實(shí)用新型裝置中上法蘭頂端設(shè)置有外螺紋，下法蘭底部設(shè)置有內(nèi)螺紋，可以與常規(guī)油管進(jìn)行快速的連接，現(xiàn)場安裝程序簡單。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于油氣田開發(fā)過程中，特別是多個(gè)不同油氣壓力產(chǎn)層的開發(fā)過程。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型裝置打開示意圖

圖2是本實(shí)用新型裝置關(guān)閉示意圖

圖3是本實(shí)用新型裝置適用的分層系完井生產(chǎn)管柱示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括內(nèi)管1、外管2、活塞3、上法蘭4、下法蘭5和壓力控制裝置6。