[發明專利]油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置及方法

在審

• 申請號: 201911258250.4
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN111042769A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 梁漢強
• 申請（專利權）人: 湛江市新享達油田設備有限公司
• 主分類號: E21B41/00
• 分類號: E21B41/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

本發明提供了一種油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置及方法，涉及油氣田勘探的技術領域，前述裝置包括：單向閥，氮氣注入口，沉頭死堵、工作筒、活塞、可傳壓限位尾堵；單向閥與氮氣注入口相連；沉頭死堵與氮氣注入口相連；活塞與可傳壓限位尾堵相連，活塞安裝于可傳壓限位尾堵正上方；活塞與可傳壓限位尾堵相連均與工作筒內壁相連；油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置通過固定卡箍安裝于油管和/或套管的外壁。通過本發明提供的裝置及方法可以起到增容吸壓的作用，增加套管的承壓極限，有效控制油氣井密閉空間內壓力，保護管柱。

技術領域

本發明涉及油氣田勘探開發技術領域，尤其是涉及一種油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置及方法。

背景技術

在石油勘探開發完井作業中，存在如下問題：

1)下套管程序通常采用導管、表層套管、技術套管、油層套管的結構模式。下套管后進行固井時水泥返高并不總是返至地面(或泥面)，此時兩層套管之間存在一定的混漿帶，隨著地層溫度恢復井筒內溫度逐漸增高，混漿帶內的液體體積膨脹導致壓力增大擠壓套管外壁，當壓力增大到套管承壓極限時，將造成套管壓扁變形或破裂，導致工程事故，目前尚無有效的解決方法和手段；

2)在某些完井生產管柱中需要采用兩級插入密封結構。在此種管柱結構中，由于管柱兩端被兩級封隔器密封，則兩級封隔器之間密封的環形空間內的液體隨著溫度升高引起的壓力增大，也導致生產管柱承受的外擠壓力增大，當大于生產管柱承外壓極限時，損壞管柱，導致作業失敗或造成工程事故。因此，發明一種氮氣壓縮增容吸壓裝置，有效控制油氣井密閉空間內壓力，保護管柱，對作業安全起到關鍵性的作用。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置及方法，以增加套管的承壓極限，有效控制油氣井密閉空間內壓力，保護管柱。

第一方面，本發明提供了一種油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置，包括：單向閥，氮氣注入口，沉頭死堵、工作筒、活塞、可傳壓限位尾堵；

所述單向閥與所述氮氣注入口相連；

所述沉頭死堵與所述氮氣注入口相連；

所述活塞與所述可傳壓限位尾堵相連，所述活塞安裝于所述可傳壓限位尾堵正上方；

所述活塞與所述可傳壓限位尾堵相連均與所述工作筒內壁相連；

所述油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置通過固定卡箍安裝于油管和/或套管的外壁；

氮氣通過氮氣注入口注入工作筒，井筒內壓力通過所述可傳壓限位尾堵傳遞至所述油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置，當所述油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置達到工作壓力時，所述活塞向上運動以壓縮所述工作筒內的氮氣。

第二方面，本發明提供了一種油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓方法，具體按照如下步驟進行：

S1：恢復所述活塞至初始位置并通過所述氮氣注入口向所述工作筒內注入氮氣；

S2：閉合所述沉頭死堵以使所述氮氣密封于所述工作筒內；

S3：井筒壓力通過所述可傳壓限位尾堵傳遞至所述油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置，當所述油氣井密閉空間氮氣壓縮增容吸壓裝置達到工作壓力時，所述活塞向上移動以壓縮所述工作筒內氮氣，以吸收井筒內多余的壓力。