[發明專利]一種防砂封隔器及旋轉坐封工藝

在審

• 申請號: 202111197403.6
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN115977576A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 于海山;劉勇;史向明;龐心強;解婷婷;商麗范;吳錯
• 申請（專利權）人: 大慶油田有限責任公司;中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B33/128
• 分類號: E21B33/128;E21B43/08
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 朱培杰

本發明涉及一種防砂封隔器及旋轉坐封工藝。主要解決現有的封隔器無法設置在防砂篩管與抽油泵之間、用一趟下泵管柱無法實現坐封與開啟、無法配合下部防砂篩管將壓裂砂封堵在封隔器下部的問題。其特征在于：封隔器芯管（2）外部螺紋連接有膠筒螺母（9），膠筒螺母（9）上部設有若干個周向均布的滑塊（6），滑塊（6）內壁與封隔器芯管（2）之間設有若干個徑向布置的彈簧（5）；所述膠筒螺母（9）底部設有膠筒（10）。該防砂封隔器可配合下部防砂篩管將壓裂砂封堵在封隔器下部，采用該工藝只用一趟下泵管柱就能實現封隔器的坐封，保證油井壓裂后抽油泵舉升不受地層中返回的壓裂砂砂埋影響，能夠正常、平穩生產。

技術領域

本發明涉及油田壓裂后防砂領域，具體說是一種防砂封隔器及旋轉坐封工藝。

背景技術

油井壓裂是油田增產的重要措施之一，在油井壓裂投產或壓裂后恢復生產后，一般會存在返砂的現象，壓裂砂隨油液從地層中流入井筒。為防止壓裂砂進入抽油泵內造成砂卡，影響抽油機舉升效果，目前通常采用在抽油泵下接防砂篩管的方式過濾掉壓裂砂，保證抽油泵不受壓裂砂的影響，能夠正常、平穩運行。但是，隨著油田開發的深入，對致密油的開發常采取大規模壓裂的方式，壓裂砂注入量大幅上升，同時壓裂井生產后頻繁出現嚴重返砂的現象。壓裂砂從地層中返入井筒內，不僅其中的粉砂成分無法被防砂篩管過濾掉，造成抽油泵砂卡問題，更為嚴重的是壓裂砂上返掩埋防砂篩管及抽油泵，造成抽油泵舉升完全失效，同時油井動液面上升，抽油泵取樣無物。作業處理時，管柱被壓裂砂卡住，常規作業無法上提或是造成管柱脫落，需要大修處理，增加了油井作業成本。

目前的油井壓裂后防砂工藝主要是應用防砂篩管，只考慮了過濾掉油液中的壓裂砂這個問題，并不能解決壓裂后返砂掩埋防砂篩管及抽油泵等現象造成的抽油泵舉升失效的問題。因此，現有防砂工藝缺少封砂裝置，需要在防砂篩管之間加入封隔器，保證油液的進入與流出，能夠在封隔器上方形成穩定的動液面并將壓裂砂封堵在封隔器之下的有套環形空間內，無法對封隔器上方的篩管和抽油泵構成影響。

目前的封隔器主要應用在壓裂、堵水、分層配水等領域，需要投球打壓坐封、打壓坐封、支底旋轉坐封等坐封方式，無法在一趟下泵管柱上實現該類型封隔器的坐封，并且封隔器下方管柱長容易被砂埋而無法取出，因此無法滿足當前防砂工藝的需求。

發明內容

為了克服現有的封隔器無法設置在防砂篩管與抽油泵之間、用一趟下泵管柱無法實現坐封與開啟、無法配合下部防砂篩管將壓裂砂封堵在封隔器下部的不足，本發明提供一種防砂封隔器及旋轉坐封工藝，該防砂封隔器將封隔器用在油井壓裂后生產的防砂領域，可配合下部防砂篩管將壓裂砂封堵在封隔器下部，采用該工藝只用一趟下泵管柱就能實現封隔器的坐封，保證油井壓裂后抽油泵舉升不受地層中返回的壓裂砂砂埋影響，能夠正常、平穩生產。

本發明的技術方案是：一種防砂封隔器，包括封隔器芯管，封隔器芯管外部螺紋連接有膠筒螺母，膠筒螺母上部設有若干個周向均布的滑塊，滑塊內壁與封隔器芯管之間設有若干個徑向布置的彈簧；所述膠筒螺母底部設有膠筒。

所述滑塊上下兩端均設有滑塊軸架，上端的滑塊軸架上部通過螺紋連接滑塊螺母，下端的滑塊軸架下部螺紋連接在膠筒螺紋上，所述滑塊兩端位于滑塊軸架內側。

所述膠筒的數量大于2，且相鄰兩個膠筒之間設有隔環。

所述膠筒螺母下端與封隔器芯管之間設有膠筒內管，所述膠筒、隔環均套裝在膠筒內管，且膠筒內管下端外壁上設有凸臺，凸臺處與封隔器芯管之間連接有銷釘。

所述上端的滑塊軸架與滑塊螺母之間設有上止動螺釘，下端的滑塊軸架與膠筒螺母之間設有下止動螺釘。

一種采用所述的防砂封隔器的旋轉坐封工藝，首先壓裂后下泵作業過程中將防砂封隔器安裝在抽油泵下兩級防砂篩管之間；進行下放管柱操作直到抽油泵設計深度后停止；順時針旋轉油管管柱使防砂封隔器坐封；作業完成后恢復正常生產。