CN111577195A - 水平井隔采装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水平井隔采装置，包括：中心管，中心管包括竖直管和水平管，水平管的第一端为封闭端，水平管的第二端与竖直管的第一端相连通，竖直管的第二端位于远离水平管的一端；抽油泵，抽油泵设置在竖直管上；封隔器组件，封隔器组件包括衬管和橡胶套管，橡胶套管套设在衬管的外部，橡胶套管为遇液膨胀橡胶材质。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的封隔器无法解封或者解封后外径大，存在起下困难，卡管柱风险高的问题。

Description

水平井隔采装置

技术领域

本发明涉及油气田开发设备的技术领域，具体而言，涉及一种水平井隔采装置。

背景技术

水平井做为低渗、特低渗油藏开发的一种经济有效的完井方式已在各油田推广应用。对于存在底水的油藏，压裂易沟通底水造成某一射孔段出水，从而造成全井产液高含水，这就使得水平井段未得到充分动用，影响开发效益。

水平井隔采管柱技术是保证水平井稳产的关键技术之一，要求管柱结构即具有较高的安全性又需要管柱能实现长时间有效封隔。目前，常用可取封隔器具有较稳定的起下作业性能，但密封有效期短，结构复杂，取出的时候通过外力拖拽中心管，激活解封机构，取出时封隔器容易损坏。而现有的遇液膨胀封隔器结构简单，采用遇液胶筒套设在中心管柱上，胶筒遇液膨胀后外径与套管一致，密封油套环空，有效期长。解封时，直接拖拽中心管，由于胶筒膨胀后外径较大，提管柱过程卡管柱风险高且存在抽汲效应，井控风险和环保风险较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水平井隔采装置，以解决现有技术中的常规可取封隔器密封有效期短，遇液膨胀封隔器解封性能差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水平井隔采装置包括：中心管，中心管包括竖直管和水平管，水平管的第一端为封闭端，水平管的第二端与竖直管的第一端相连通，竖直管的第二端位于远离水平管的一端；抽油泵，抽油泵设置在竖直管上；封隔器组件，封隔器组件包括衬管和橡胶套管，橡胶套管套设在衬管的外部，橡胶套管为遇液膨胀橡胶材质。

进一步地，封隔器组件还包括：第一护环，第一护环位于衬管的外部，并位于衬管的第一端；第二护环，第二护环可拆卸地套设在衬管的外部，并位于衬管的第二端；橡胶套管位于第一护环和第二护环之间。

进一步地，初始状态时，橡胶套管的高度小于等于第一护环的高度或第二护环的高度，橡胶套管遇液后的高度高于第一护环的高度和第二护环的高度。

进一步地，第一护环的高度和第二护环的高度相同。

进一步地，第二护环具有第一过孔，衬管具有与第一过孔相对应设置的第二过孔。

进一步地，封隔器组件还包括剪钉，水平管的外壁上设置有凹槽，凹槽与第一过孔和第二过孔均对应地设置，剪钉可穿设在第一过孔、第二过孔和凹槽内以将第二护环、衬管和中心管固定在一起。

进一步地，剪钉为可溶性材料制成。

进一步地，封隔器组件还包括密封件，密封件设置在水平管和衬管之间。

进一步地，中心管上设置有环形凹槽，密封件至少部分地设置在环形凹槽内。

进一步地，水平井隔采装置还包括悬挂结构和固定架，悬挂结构的第一端与固定架相连，悬挂结构的第二端与竖直管相连。

应用本发明的技术方案，水平井隔采装置可解决现有可取类封隔器有效期短，遇液膨胀类封隔器解封性能差的问题，避免了由于封隔器解封性能差造成的管柱卡致使水平井躺井甚至停产的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的水平井隔采装置的实施例的初始状态时的结构示意图；

图2示出了图1的水平井隔采装置的工作状态的结构示意图；以及

图3示出了图1的水平井隔采装置的中心管取出后的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、中心管；11、竖直管；12、水平管；13、打孔管；20、抽油泵；30、封隔器组件；31、衬管；32、橡胶套管；40、磨鞋。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1至图3所示，本实施例的水平井隔采装置包括：中心管10、抽油泵20和封隔器组件30。中心管10包括竖直管11和水平管12，水平管12的第一端为封闭端，水平管12的第二端与竖直管11的第一端相连通，竖直管11的第二端位于远离水平管12的一端。抽油泵20设置在竖直管11上。封隔器组件30包括衬管31和橡胶套管32，橡胶套管32套设在衬管31的外部，橡胶套管32为遇液膨胀橡胶材质。

应用本实施例的技术方案，水平井隔采装置的中心管10在取出的时候，水平管12与衬管31相脱离，这样不会损坏橡胶套管32，进而避免了水平井躺井设置停产的问题。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的橡胶套管与中心管直接配合，橡胶管容易损坏的问题。

需要说明的是，竖直管11位于油井的竖直段内，水平井位于油井的水平段内，水平管12和竖直管11之间可以通过弧形管相连，这样可以减少抽油泵20抽取油液的阻力损失。抽油泵20可以位于竖直管11和弧形管之间。解封时，首先直接上提连接管和中心管10剪断剪钉；由于橡胶套管32和套管间的摩擦力，衬管31、橡胶套管32、第一护环和第二护环留在井内。重新下入磨鞋，将剩余部件钻除。水平井隔采装置还包括磨鞋，衬管31、第一护环和第二护环均采用易钻磨材料，包括但不仅限于铝合金、高分子材料(玻璃钢、PPBI、PEEK)等，PPBI为聚丙烯，PI为聚酰亚胺，PEEK为聚醚醚酮。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中封隔器组件30还包括：第一护环和第二护环。第一护环位于衬管31的外部，并位于衬管31的第一端。第二护环可拆卸地套设在衬管31的外部，并位于衬管31的第二端。橡胶套管32位于第一护环和第二护环之间，第一护环和第二护环能够对橡胶套管32很好的起到保护作用。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，初始状态时，橡胶套管32的高度小于等于第一护环的高度或第二护环的高度，橡胶套管32遇液后的高度高于第一护环的高度和第二护环的高度。这样水平井隔采装置容易放入油井内，放入油井后橡胶套管32膨胀容易形成隔离结构。

如图1至图3所示，在本实施例的技术方案中，第一护环的高度和第二护环的高度相同。上述结构加工方便，在下入油井时，只要一个能够通过，第一护环和第二护环均能通过。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，第二护环具有第一过孔，衬管31具有与第一过孔相对应设置的第二过孔。上述结构紧凑，第二护环和衬管31固定比较方便。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，封隔器组件30还包括剪钉，水平管12的外壁上设置有凹槽，凹槽与第一过孔和第二过孔均对应地设置，剪钉可穿设在第一过孔、第二过孔和凹槽内以将第二护环、衬管31和中心管10固定在一起。上述结构使得中心管10和衬管31脱离比较容易，用力拖拽中心管10剪钉剪断就可以实现中心管10和衬管31的脱离。具体地，剪钉为可溶性材料制成。这样的剪钉可以和油水反应，这样避免了剪钉对水平井造成干扰。具体地，剪钉的材料可以为铝镁合金。剪钉为前面的卡管柱。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，封隔器组件30还包括密封件，密封件设置在水平管12和衬管31之间。密封件的设置使得封隔器组件30的阻隔效果更好。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，密封件为O型圈，中心管10上设置有环形凹槽，O型圈至少部分地设置在环形凹槽内。上述结构加工成本较低，设置方便密封效果好。环形凹槽为相间隔地设置的多个，O型圈为与多个环形凹槽一一对应地设置。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，水平井隔采装置还包括悬挂结构和固定架，悬挂结构的第一端与固定架相连，悬挂结构的第二端与竖直管11相连。当中心管受到外力振动的时候，悬挂结构能够很好的缓冲减振。具体地，悬挂结构包括多个弹簧，多个弹簧相间隔地连接在中心管10的外壁上，各弹簧的第一端与固定架相连，各弹簧的第二端与中心管10的外壁相连，各弹簧的第二端至第一端的方向呈辐射状向外延伸，上述结构加工成本较低，缓冲减振的时候受力相对平衡。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，固定架设置在油井外部，封隔器组件30为多个沿水平管12的轴向相间隔的设置，打孔管13设置在水平管上。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水平井隔采装置，其特征在于，包括：

中心管(10)，所述中心管(10)包括竖直管(11)和水平管(12)，所述水平管(12)的第一端为封闭端，所述水平管(12)的第二端与所述竖直管(11)的第一端相连通，所述竖直管(11)的第二端位于远离所述水平管(12)的一端；

抽油泵(20)，所述抽油泵(20)设置在所述竖直管(11)上；

封隔器组件(30)，所述封隔器组件(30)包括衬管(31)和橡胶套管(32)，所述橡胶套管(32)套设在所述衬管(31)的外部，所述橡胶套管(32)为遇液膨胀橡胶材质。

2.根据权利要求1所述的水平井隔采装置，其特征在于，所述封隔器组件(30)还包括：

第一护环，所述第一护环位于所述衬管(31)的外部，并位于所述衬管(31)的第一端；

第二护环，所述第二护环可拆卸地套设在所述衬管(31)的外部，并位于所述衬管(31)的第二端；

所述橡胶套管(32)位于所述第一护环和所述第二护环之间。

3.根据权利要求2所述的水平井隔采装置，其特征在于，初始状态时，所述橡胶套管(32)的高度小于等于所述第一护环的高度或第二护环的高度，所述橡胶套管(32)遇液后的高度高于所述第一护环的高度和所述第二护环的高度。

4.根据权利要求2或3所述的水平井隔采装置，其特征在于，所述第一护环的高度和所述第二护环的高度相同。

5.根据权利要求2所述的水平井隔采装置，其特征在于，所述第二护环具有第一过孔，所述衬管(31)具有与所述第一过孔相对应设置的第二过孔。

6.根据权利要求5所述的水平井隔采装置，其特征在于，所述封隔器组件(30)还包括剪钉，所述水平管(12)的外壁上设置有凹槽，所述凹槽与所述第一过孔和所述第二过孔均对应地设置，所述剪钉可穿设在所述第一过孔、所述第二过孔和所述凹槽内以将所述第二护环、所述衬管(31)和所述中心管(10)固定在一起。

7.根据权利要求6所述的水平井隔采装置，其特征在于，所述剪钉为可溶性材料制成。

8.根据权利要求6所述的水平井隔采装置，其特征在于，所述封隔器组件(30)还包括密封件(70)，所述密封件(70)设置在所述水平管(12)和所述衬管(31)之间。

9.根据权利要求8所述的水平井隔采装置，其特征在于，所述中心管(10)上设置有环形凹槽，所述密封件(70)至少部分地设置在所述环形凹槽内。

10.根据权利要求6所述的水平井隔采装置，其特征在于，所述水平井隔采装置还包括悬挂结构和固定架，所述悬挂结构的第一端与固定架相连，所述悬挂结构的第二端与所述竖直管(11)相连。

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