[發明專利]煤儲層保護裝置

有效

• 申請號: 201510033109.X
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN105863565B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 王鳳清;徐貴東;張康;黨曉俊;王辰龍;劉國強
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;中石油煤層氣有限責任公司;陜西鼎和源瑞環境工程有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司11138
• 代理人: 江崇玉

技術領域

本發明涉及油田機械采油技術領域，特別涉及一種煤儲層保護裝置。

背景技術

在油氣田開發修井過程中，為了保護油水井儲層或減少儲層流體溢流至地面，常常需要進行帶壓修井作業，帶壓修井作業指的是利用修井設備，在油水井的井口帶壓的情況下實施的修井作業。同樣的，為了保護煤層氣井的煤儲層也需要通過對煤層氣井進行帶壓修井作業。雖然理論上可以通過改進油氣田開發修井過程中的帶壓修井作業裝置來應用于煤層氣井中，對煤層氣井進行修井作業，但由于該裝置占地面積比較大，結構比較復雜，操作比較繁瑣，且成本較高，還沒有實現真正意義上的煤層氣井的帶壓修井作業來保護煤儲層。

現有技術中，是通過半壓井或壓井的方式實現對煤層氣井的修井作業，具體的，對于套管與油管之間的環形空間存在壓力的煤層氣井，在進行修井作業前，通過給套管與油管之間的環形空間灌水來釋放套管與油管之間的環形空間內的壓力，待套管與油管之間的環形空間不再存在壓力即可進行修井作業。

但是，當套管與油管之間的環形空間存在的壓力較高時，通過半壓井或壓井的方式釋放套管與油管之間的環形空間內的壓力需要較長的時間，同時，該方式打破了煤儲層生產過程中的壓力平衡，容易造成煤儲層的壓力升高而停止煤層氣解吸，甚至造成煤儲層的垮塌，使煤儲層產生大量煤粉，煤儲層的滲透率降低，最終使煤儲層受到傷害，修井后煤層氣井無法快速恢復穩定狀態，因此，等待修井的時間較長，且修井后的恢復時間較長。

發明內容

為了解決等待修井的時間較長，且修井后的恢復時間較長的問題，本發明提供了一種煤儲層保護裝置。所述技術方案如下：

提供了一種煤儲層保護裝置，所述煤儲層保護裝置包括：固定凡爾總成、凡爾接頭、閥芯、接箍、彈簧外管、彈簧、限位環和調節栓；

所述固定凡爾總成包括凡爾罩、凡爾球和凡爾座；

所述凡爾接頭呈圓管狀，所述凡爾接頭的上端外側與所述固定凡爾總成的下端內側固定連接；

所述閥芯為第一圓柱和第二圓柱疊加形成的結構，所述第一圓柱設置有空腔，所述第一圓柱的上端外側與所述凡爾接頭的下端內側固定連接，所述第一圓柱的空腔與所述凡爾接頭的空腔連通，所述第二圓柱的直徑小于所述第一圓柱的直徑；

所述接箍呈圓管狀，所述接箍套在所述凡爾接頭的外側，與所述凡爾接頭形成第一環形空間，所述接箍的下端內側與所述彈簧外管的上端外側固定連接；

所述彈簧外管的上端內側與所述閥芯的第一圓柱的外側形成第二環形空間，所述第二環形空間內設置有所述彈簧，所述彈簧套接在所述閥芯的第一圓柱的外側，所述彈簧外管在所述第二環形空間的下端的內側與所述閥芯的第一圓柱下端外側接觸；

所述調節栓呈圓環狀，所述調節栓設置于所述凡爾接頭的下端，與所述閥芯的第一圓柱的外側固定連接，所述調節栓的下端與所述彈簧的上端接觸；

所述限位環套接在所述閥芯的第二圓柱的外側，所述限位環的最大直徑大于所述閥芯的第一圓柱的直徑；

所述閥芯的空腔外壁上與所述彈簧外管接觸處設置有進液孔，所述彈簧外管上與所述閥芯接觸處設置有通孔；

正常排采時，所述進液孔與所述通孔連通；

修井作業時，所述固定凡爾總成受到壓力的作用時，能夠沿著所述凡爾接頭的長度方向向下移動，帶動所述調節栓壓縮所述彈簧，所述閥芯沿所述閥芯的長度方向向下移動，所述進液孔與所述通孔錯開。

可選的，所述進液孔與所述通孔的孔徑相等。

可選的，所述煤儲層保護裝置還包括：密封圈，

可選的，所述閥芯的第一圓柱的軸線和第二圓柱的軸線共線。

所述密封圈包括第一密封圈和第二密封圈，所述密封圈用于密封所述閥芯與所述彈簧外管之間的空間；

所述第一密封圈套接在所述閥芯的進液孔的上端外側；

所述第二密封圈套接在所述閥芯的進液孔的下端外側。

可選的，所述凡爾罩呈圓柱狀，所述凡爾罩由上底面和側面組成，所述凡爾罩的內側設置有所述凡爾座，所述凡爾座呈圓環狀，所述凡爾罩的上底面與所述凡爾座之間設置有所述凡爾球。

可選的，所述凡爾接頭的上端外側與所述凡爾罩的下端內側固定連接，所述凡爾接頭的上端與所述凡爾座的下端接觸。

可選的，所述限位環為第一圓環和第二圓環疊加形成的結構，所述第一圓環的外徑大于所述第二圓環的外徑。

可選的，所述限位環的第一圓環的軸線和第二圓環的軸線共線。