堵塞器及具有该堵塞器的分层酸压注水设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种堵塞器及包括该堵塞器的分层酸压注水设备。该堵塞器包括：导向头(9)，具有沿轴向延伸的中心孔(14)，导向头(9)的头区域(9.1)设置有与中心孔(14)连通的第一孔(10)；和中心杆(4)，设置在导向头(9)的中心孔(14)中，具有用于堵塞操作的堵塞位置和用于提升操作的提升位置，导向头(9)的尾区域(9.2)设置有与中心孔(14)连通的第二孔(11)，中心杆(4)在堵塞位置时，第一孔(10)和第二孔(11)断开，中心杆(4)在提升位置时，第一孔(10)和第二孔(11)连通。本实用新型专利技术的技术方案可以解决现有技术中的堵塞器由于地层亏空导致打捞时管柱负荷过大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田生产
，具体而言，涉及一种堵塞器及具有该堵塞器的分层酸压注水设备。
技术介绍
在油田开采中，由于受储层物理特性差异、注水水质等因素影响，注入一段时间后各层之间的启动压力和吸水指数会发生变化，出现注水井欠注问题。随着欠注井和次欠注层的不断增多，为恢复注水井注水能力，延长有效期，需采取酸化的方式解除储层堵塞，恢复吸水能力。注水井分层酸化工艺技术是解决注水井单层欠注或多层笼统酸化不均的有效措施之一。针对欠注分注井，通常可以通过分别下入分层酸化管柱和分层注水管柱来实现合格配水。然而这种方法增加了作业工序和作业时间，还造成不可忽视的人力物力消耗。为了提高油田降本增效的要求，分层酸化注水一体化管柱被广泛引用。在利用这种分层酸化注水一体化管柱进行分层酸压注水作业过程中，下层酸压结束后需要油管内投入堵塞器打开上层配水器滑套并封堵下层进行上层酸液作业。酸压结束后需提出堵塞器及滑套，下入专用注水芯子进行注水作业。在现有技术中，一旦将堵塞器投堵在油管内，上部的液体压力就全部作用在堵塞器最大外径截面处。当地层发生亏空产生倒吸作用时，打捞管柱需克服全部液体压重导致打捞困难。通常，堵塞器上下会存在压差，用钢丝上提堵塞器时，钢丝张力可能会超过许用拉力，被迫剪钢丝，导致堵塞器无法起出，只能上修的风险。因此，需要一种自平衡堵塞器解决由于堵塞器上下存在压差钢丝无法起出堵塞器问题，拓宽该工艺的使用范围，提高完井作业一次成功率。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种堵塞器及包括该堵塞器的分层酸压注水设备，以解决现有技术中的堵塞器由于地层亏空导致打捞时管柱负荷过大的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种堵塞器，堵塞器包括导向头，具有沿轴向延伸的中心孔，导向头的头区域设置有与中心孔连通的第一孔；和中心杆，设置在导向头的中心孔中，具有用于堵塞操作的堵塞位置和用于提升操作的提升位置，导向头的尾区域设置有与中心孔连通的第二孔，中心杆在堵塞位置时，第一孔和第二孔断开，中心杆在提升位置时，第一孔和第二孔连通。进一步地，导向头具有位于头区域和尾区域之间的最大直径部，堵塞器还包括在最大直径部中径向延伸到中心杆中的剪钉，剪钉在堵塞器从堵塞位置进入提升位置时断裂。进一步地，中心杆上具有活塞部，活塞部沿远离导向头的头区域的方向具有小径段和大径段，小径段上设置有第一盘根，大径段上设置有第二盘根，导向头的内表面包括与中心杆的小径段相配合的第一内径部和与中心杆的大径段相配合的第二内径部。进一步地，第二孔位于第二内径部中。进一步地，导向头的第二内径部的端面部分地限定出第二孔。进一步地，第一盘根和第二盘根均位于剪钉远离导向头的头区域的一侧。进一步地，中心杆包括活塞部和延伸杆，堵塞器还包括压帽，压帽连接在导向头的尾区域的端部，具有用于将中心杆的活塞部封堵在导向杆的中心孔中的端部，并具有用于使中心杆的延伸杆穿过的通孔。进一步地，堵塞器还包括连接在中心杆的延伸杆的端部的打捞头，打捞头的朝向压帽的端部周向面和压帽的朝向打捞头的端部周向面中至少之一具有沿径向延伸到外部的径向开槽。进一步地，在压帽和中心杆之间设置有第三盘根。根据本技术的另一个方面，提供了一种分层酸压注水设备，包括前述的任意一种堵塞器。应用本技术的技术方案，由于中心杆能够在提升操作时开启导向头中预设的第二孔，从而使分别位于导向头的头和尾区域中的第一和第二通孔液体导通，由此使得堵塞器上下压力平衡。这种设计大大减轻了在打捞堵塞器初期堵塞器上所承受的液体压力，从而在后续借助于例如钢丝提升堵塞器的过程中，能够相对于现有技术承压较小地进行操作，进而有效地解决了现有堵塞器由于地层亏空导致打捞时管柱负荷过大的问题。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技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本技术的堵塞器的一个实施例的剖视结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、打捞头；2、第三盘根；3、压帽；4、中心杆；4.1活塞部；4.11小径段；4.12大径段；4.2、延伸部；5、第二盘根；6、第一盘根；7、螺钉；8、剪钉；9、导向头；9.1头区域；9.2、尾区域、9.3最大直径部；10、第一孔；11、第二孔；13、径向开槽；14、中心孔。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技术。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
的普通技术人员通常理解的相同含义。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“头、尾”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本技术。本技术实施例提供了一种堵塞器以及一种包括该堵塞器的分层酸压注水设备。本技术通过捞帽、剪钉和密封截面的独特设计，有效地解决了现有堵塞器由于地层亏空导致打捞时管柱负荷过大的问题。下面，具体对堵塞器的结构进行说明：如图1所示，本技术的一个实施例提供了一种堵塞器。堵塞器包括打捞头1、压帽3、中心杆4和导向头9。中心杆4包括在右侧和导向头9连接的活塞部4.1以及在左侧延伸经过压帽3并与打捞头1固定连接的延伸部4.2。导向头9内部具有沿轴向延伸的中心孔14，中心杆4能滑动地设置在该中心孔14中。为了确保中心杆4的活塞部4.1能够在堵塞位置和导向头9固定连接，在导向头9中设置了在径向方向上延伸以将活塞部4.1和导向头9固定连接在一起的剪钉8。该剪钉借助于从导向头9的外周面径向向内伸入的螺钉7固定住。在一个可可选的方案中，螺钉7可以是剪钉8结构的一部分，并且一体地形成在剪钉上。导向头9被划分为图中从右至左依次示出的三个区域，即最右侧的头区域9.1、中部的最大直径部9.3和最左侧的尾区域9.2。该最大直径部9.3具有整个堵塞器在横截面上的最大端面。在导向头9的头区域9.1中设置有第一孔9.1，该孔和贯穿整个导向头9的中心孔14彼此连通。此外，为了实现在提升状态下的液压平衡，在导向头9的尾区域9.2中还设置有第二孔11。在图1中示出了处于堵塞工况下的堵塞器，因此中心杆4处于堵塞位置中，其中，中心杆4将第二孔11封闭住，使得第一孔10和第二孔11无法连通。在未示出的提升操作中，借助外部装置、例如打捞管柱对打捞头1施加向上(图1中向左)的提升力，剪钉8克服液柱压力被剪断，打捞头1通过与延伸部4.2的固定连接带动整个中心杆4上移一段距离。在此情况下，中心杆4的活塞部4.1从图1中示出的位置向左滑行，直到导向头9的尾区域9.2中的第二孔11不再被活塞部4.2封闭(这时，或者随后，活塞部4.2沿轴向抵靠在压帽3上)，此时，该第二孔11通过中心孔14和位于导向头9的头区域9.1中的第一孔10液体导通。在此情况下，堵塞器上下压力得到平衡。也就是说，在堵塞器的整个提升操作中，在第一阶段先略微向上、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种堵塞器，包括：导向头(9)，具有沿轴向延伸的中心孔(14)，所述导向头(9)的头区域(9.1)设置有与所述中心孔(14)连通的第一孔(10)；和中心杆(4)，设置在所述导向头(9)的所述中心孔(14)中，具有用于堵塞操作的堵塞位置和用于提升操作的提升位置，其特征在于，所述导向头(9)的尾区域(9.2)设置有与所述中心孔(14)连通的第二孔(11)，所述中心杆(4)在所述堵塞位置时，所述第一孔(10)和所述第二孔(11)断开，所述中心杆(4)在所述提升位置时，所述第一孔(10)和所述第二孔(11)连通。

【技术特征摘要】
1.一种堵塞器，包括：导向头(9)，具有沿轴向延伸的中心孔(14)，所述导向头(9)的头区域(9.1)设置有与所述中心孔(14)连通的第一孔(10)；和中心杆(4)，设置在所述导向头(9)的所述中心孔(14)中，具有用于堵塞操作的堵塞位置和用于提升操作的提升位置，其特征在于，所述导向头(9)的尾区域(9.2)设置有与所述中心孔(14)连通的第二孔(11)，所述中心杆(4)在所述堵塞位置时，所述第一孔(10)和所述第二孔(11)断开，所述中心杆(4)在所述提升位置时，所述第一孔(10)和所述第二孔(11)连通。2.根据权利要求1所述的堵塞器，其特征在于，所述导向头(9)具有位于所述头区域(9.1)和所述尾区域(9.2)之间的最大直径部(9.3)，所述堵塞器还包括在所述最大直径部(9.3)中径向延伸到所述中心杆(4)中的剪钉(8)，所述剪钉(8)在所述堵塞器从所述堵塞位置进入所述提升位置时断裂。3.根据权利要求2所述的堵塞器，其特征在于，所述中心杆(4)上具有活塞部(4.1)，所述活塞部(4.1)沿远离所述导向头(9)的头区域(9.1)的方向具有小径段(4.11)和大径段(4.12)，所述小径段(4.11)上设置有第一盘根(6)，所述大径段(4.12)上设置有第二盘根(5)，所述导向头(9)的内表面包括与所述中心杆(4)的小径段(4.11)相配合的第一内径部和与所述中...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新业，谢斌，海沙尔，阿里木江，刘海龙，朱万雨，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11