[發明專利]多管生產管柱用環空安全控制裝置及使用其的方法

在審

• 申請號: 202011167813.1
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN114482922A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 賈慶升;任從坤;田俊;聶文龍;魏新晨;周景彩;李德忠;王昕;賀啟強;石瓊;高峰
• 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石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08;E21B33/126;E21B43/20;E21B43/14;E21B43/12;E21B34/16
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 董慶田

本發明公開了一種多管生產管柱用環空安全控制裝置，包括密封工作筒、外筒結構，外筒結構與密封工作筒之間形成環空，外筒結構包括接箍、上接頭、活塞套、上連接體、下連接體和下接頭，活塞套內具有活塞腔室，活塞腔室內設置有活塞，上連接體上具有第一臺階，活塞的底部設置有連接套，連接套的底部設置有推桿，連接套的底部還設置有彈簧，下連接體與密封工作筒之間的環空空腔內還設置具有皮碗自封和分瓣式閥板密封的多級密封方式。本發明還公開了使用上述多管生產管柱用環空安全控制裝置的方法，本發明在正常注水時多級密封打開進行注水操作，當井下出現異常高壓流體時強制關閉環空，防止井下流體在環空內泄出導致井噴事故。

技術領域

本發明涉及油水井環空安全控制裝置，尤其涉及一種多管生產管柱用環空安全控制裝置及使用其的方法。

背景技術

目前國內大部分油田已進入特高含水階段，開發難度持續加大，經過長期的注水開采，進一步加劇了層間干擾，精細注采開發質量成為低油價形勢下實現水驅油藏效益開發的關鍵。精細注采是使用較多的采用液控、電控、電-液一體化控制以及無線壓力脈沖控制的單管分層開發工藝技術，該工藝技術在使用過程中，液控開關需要配套多個液控管線控制，導致施工風險較大。為解決精細注采中出現的上述問題，技術人員發明了多管生產管柱，多管生產管柱是一種采用多套管開發且同樣能夠實現多層系開發的工藝技術。

例如專利申請公布號為CN 105804693 A的中國發明專利申請公開了一種“一種環空安全閥”，該環空安全閥包括外筒結構、內筒結構和滑套中心管，外筒結構與內筒結構之間形成環空，其中，外筒與滑套中心管之間在上下方向上分別形成有上環空和下環空，上環空內安裝液控環空開啟關閉裝置，下環空內安裝備用環空開啟關閉裝置。該類環空安全閥工作時需要在內徑內下入與之配套的密封插頭，密封插頭下入過程或者注水過程中易磨損失效。隨著高含水后期地層壓力的不斷恢復，當井下出現異常高壓流體時，失效后的密封插頭無法起到環空安全控制的作用，井下流體高壓流體極易從管柱環空處泄出發生井噴事故。

設計一種具有良好安全性能的環空安全控制裝置是亟需解決的問題。

對比文件檢索分析：

公布號CN109441413 A《一種井下多管分層注水裝置》包括注水井口、多管結構復合管、封隔器坐封管、第一分層注水短節、第二分層注水短節、第一分層主水管、鋼制油管和第二分層注水管；注水井口的下方固定連接有多管結構復合管，多管結構復合管下方連接鋼制油管，鋼制油管內部，封隔器坐封管、第一分層注水管和第二分層注水管均連接到多管結構復合管下面；第一分層注水短節和第二分層注水短節均套設在鋼制油管外側，第一分層注水管的下端連接第一分層注水短節，且與外界聯通；第二分層注水管柱的下端連接到第二分層注水短節，且與外界連通；第一分層注水短節在第二分層注水短節上方，本發明的管柱結構采用并列管的技術思路，均與本發明的同心多管開發不相關。

公布號CN 103806884 A《三層分注管柱及油井三層分注的方法》公開了一種三層分層注水管柱，該管柱包括外管組合、內管組合等，外管組合主要包括大尺寸油管、第一擴張式封隔器、分流配水器、第二擴張式封隔器等，內管組合主要包括小尺寸油管及分流插管，該管柱只配套了下端的分層注水工具，但是缺乏安全控制裝置，尤其在目前高含水后期，地層壓力恢復較快，該種管柱存在很大的安全隱患。

以上所檢索的現有技術對比文件中所使用的技術方案與本發明采用的技術方案在技術上并無關聯，與本發明的發明構思完全不同。

發明內容

本發明的目的是為解決上述技術問題，提出一種多管生產管柱用環空安全控制裝置及使用其的方法，本發明在環空內設置具有皮碗自封和分瓣式閥板密封的多級密封方式，正常注水時多級密封打開進行注水操作，當井下出現異常高壓流體時強制關閉環空，防止井下流體在環空內泄出導致井噴事故。

為解決上述技術問題，本發明提出了如下技術方案：