一种安全解封丢手完井管柱及其操作工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种安全解封丢手完井管柱及其操作工艺，属油田分层注水及采油气措施的完井管柱技术领域。它由解封器、管柱稳定器、封隔器及其他工具组配而成，所述解封器包括上接头、外套、弹簧环、活塞、启动销钉、锁环、中心管及下接头。当解封器位于管柱稳定器、封隔器及其他工具组配而成的工具串中第一级封隔器上端时，能起到安全丢手的作用；当解封器位于工具串中两封隔器之间时，能够实现逐级解封的目的，提高了解封解卡的成功率，即使在井下结垢、出砂、套管变形等复杂情况造成解封失败时，也能够通过解封器顺利实现丢手起出上部管柱的目的。本发明专利技术通过其解封器的双重作用大大降低了因解封解卡失败而造成油水井大修的可能性。

【技术实现步骤摘要】
一种安全解封丢手完井管柱及其操作工艺
本专利技术涉及一种安全解封丢手完井管柱及其操作工艺，属油田分层注水及采油气措施的完井管柱

技术介绍
随着油气开发的不断深入，多级分段酸化压裂、分层开采和精细注水等措施越来越多，这些措施都要求多级封隔器串联组成多级分层工艺管柱，为了提高工艺管柱的稳定性，往往还要增加带有锚卡功能的管柱稳定器；起管柱时，由于管柱稳定器和多级封隔器串联在一起同时解封解卡，往往因为负荷过大而造成解封失败，最终导致大修。为了解决这一问题，有技术人员采用拉脱式安全接头或解封工具来解决多级分层管柱拔不动起不出的问题，但这种方式存在以下缺点：1、入井时常常由于尾管负荷过重或上提下放操作不平稳，出现安全接头或解封工具中途断脱现象；2、由于井下结垢、出砂、套管变形等多方面的复杂情况，无法准确计算安全接头或解封工具的启动拉力，或因安全接头或解封工具的剪切销钉大小设计不合理，达不到解封丢手的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种安全解封丢手完井管柱及其操作工艺，该安全解封丢手完井管柱由解封器、管柱稳定器、封隔器及其他工具组配而成，工具与工具、工具与油管之间均由丝扣连接；当解封器位于管柱稳定器、封隔器及其他工具组配而成的工具串中第一级封隔器上端时，能起到安全丢手的作用；当解封器位于工具串中两封隔器之间时，能起到逐级解封和安全丢手的双重作用；能较好地解决多级分层工艺管柱拔不动起不出的难题，从而大大降低因解封解卡失败而造成油水井大修的可能性。本专利技术是通过如下的技术方案来实现上述目的的：一种安全解封丢手完井管柱，它由解封器、管柱稳定器、封隔器及其他工具组配而成，工具与工具、工具与油管之间均由丝扣连接，所述的解封器能位于第一级封隔器的上部，也能位于两级封隔器之间；其特征在于：所述的解封器由上接头、外套、弹簧环、启动销钉、活塞、锁环、中心管和下接头组成，所述的上接头的下端外表面通过螺纹连接有一外套，外套的下端内表面通过螺纹连接有一下接头；所述的中心管的上端套装在上接头的下端内表面，中心管的下端套装在下接头的下端内表面；所述的上接头与下接头之间由外套和中心管形成的环空内装有活塞，活塞的中部装有启动销钉，启动销钉的一端插在中心管内，活塞的上端装有弹簧环，活塞的下端与下接头的上端接触，并嵌入锁环固定。所述上接头的下端内表面上制作有与中心管配套的限位台肩a。所述下接头的下端部内表面上设置有提升台肩，提升台肩上端部制有插槽。所述外套的靠上接头的一端制作有卸压孔和限位凹槽。所述中心管的中部从上至下依次设置有与锁环相配合的梯形凸台、楔形凹槽和矩形凸台，所述的矩形凸台上制作有传液孔，矩形凸台下端部制作有插销。所述活塞的上端制作有安装弹簧环的凹槽，下端制作有限位台肩b。所述上接头的内壁上装有密封圈a，活塞的内外壁上装有密封圈b，下接头的内外壁上装有密封圈c。所述上接头的下端外表面与外套为左旋螺纹连接。该安全解封丢手完井管柱的操作工艺由以下步骤构成：1）配管柱：根据设计要求组配解封器、管柱稳定器、封隔器及其他工具组成的工具串，工具与工具、工具与油管之间均丝扣连接，其中解封器位于工具串中第一级封隔器的上部或者位于两级封隔器之间；2）入井：按正常设计要求将工具串入井；3）启动解封器：通过液体给油管内加压，液体压力通过中心管的传液孔进入到外套、活塞、中心管与下接头形成的环形密闭腔中，液体压力作用于活塞上，使活塞上行先剪断启动销钉，然后活塞带着被挤压的弹簧环继续上行，并释放锁环，当活塞继续上行到弹簧环到达外套上端的限位凹槽处时，弹簧环被恢复到初始的外径，使得活塞被限位在外套和中心管上端的环形空间中，至此，解封器进入工作状态；4）逐级解封：上提管柱负荷，当上提力大于第一级封隔器的解封力时，位于第二级封隔器上部的解封器开始工作，上接头带着外套和下接头上行，与中心管形成相对位移，当下接头上行到内壁的提升台肩悬挂住中心管的矩形凸台时，这一相对位移就是提供给第一级封隔器的解封行程，此时第一级封隔器解封，但第二级及以下封隔器还没有开始解封，当继续上提管柱要使第二级封隔器解封时，由第三级封隔器上部的解封器提供解封行程，以此类推，即实现逐级解封的目的；5）丢手：如果由于井下复杂情况造成封隔器无法解封时，上提管柱，上接头带着外套及下接头上行，当下接头的提升台肩上端部的插槽与中心管的矩形凸台下端部插销配合后，顺时针转动管柱，上接头与外套的左旋螺纹连接处脱扣，实现丢手起出上部管柱的目的。本专利技术与现有技术相比的有益效果在于：1、该解封器通过管柱内加压启动，上提或下放管柱时不会剪断启动销钉，彻底避免了下管柱过程中由于尾管负荷过重或上提下放过程中不平稳操作出现的解封器中途断脱现象。2、在多级分层工艺管柱中第一级封隔器的上部增加该解封器后，能够实现丢手起出上部管柱的目的。3、在两级封隔器之间增加该解封器后，能够为上级封隔器提供解封行程，实现逐级解封的目的；减小了多级分层工艺管柱解封解卡的上提力，提高了解封解卡的成功率，即使在井下结垢、出砂、套管变形等复杂情况造成解封失败时，也能够通过解封器实现丢手起出上部管柱的目的，该解封器的双重作用大大降低了因解封解卡失败而造成油水井大修的可能性。附图说明图1为解封器的结构示意图；图2是中心管的主视剖示结构示意图；图3是图2的A-A剖视图；图4是下接头的主视剖示结构示意图；图5是图4的B-B剖视图；图6是安全解封丢手完井管柱结构示意图。图中：1、上接头，1-1、限位台肩a，2、外套，2-1、卸压孔，2-2、限位凹槽，3、密封圈a，4、弹簧环，5、密封圈b，6、启动剪钉，7、活塞，7-1、凹槽，7-2、限位台肩b，8、锁环，9、中心管，9-1、梯形凸台，9-2、楔形凹槽，9-3、矩形凸台，9-4、传液孔，9-5、插销，10、密封圈c，11、下接头，11-1、提升台肩，11-2、插槽。具体实施方式下面结合附图对一种安全解封丢手完井管柱及其操作工艺作进一步说明如下：该安全解封丢手完井管柱由解封器、管柱稳定器、封隔器及其他工具组配而成，其中解封器既可位于第一级封隔器的上部，也可位于两级封隔器之间。该解封器由上接头1、外套2、弹簧环4、启动销钉6、活塞7、锁环8、中心管9和下接头11组成，所述的上接头1的下端外表面通过左旋螺纹连接有一外套2，外套2的下端内表面通过螺纹连接有一下接头11，外套2的靠上接头1的一端制作有卸压孔2-1和限位凹槽2-2；所述中心管9设置在外套2的内部，中心管9的上端套装在上接头1的下端内表面，中心管9的下端套装在下接头11的下端内表面；所述的上接头1与下接头11之间由外套2和中心管9形成的环空内装有活塞7，活塞7的下端与下接头11的上端接触，并嵌入锁环8固定，活塞7的上端装有弹簧环4，活塞7的中部装有启动销钉6，启动销钉6的一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全解封丢手完井管柱，它由解封器、管柱稳定器、封隔器及其他工具组配而成，工具与工具、工具与油管之间均由丝扣连接，所述的解封器能位于第一级封隔器的上部，也能位于两级封隔器之间；其特征在于：/n所述的解封器由上接头（1）、外套（2）、弹簧环（4）、启动销钉（6）、活塞（7）、锁环（8）、中心管（9）和下接头（11）组成，所述的上接头（1）的下端外表面通过螺纹连接有一外套（2），外套（2）的下端内表面通过螺纹连接有一下接头（11）；所述的中心管（9）的上端套装在上接头（1）的下端内表面，中心管（9）的下端套装在下接头（11）的下端内表面；所述的上接头（1）与下接头（11）之间由外套（2）和中心管（9）形成的环空内装有活塞（7），活塞（7）的中部装有启动销钉（6），启动销钉（6）的一端插在中心管（9）内，活塞（7）的上端装有弹簧环（4），活塞（7）的下端与下接头（11）的上端接触，并嵌入锁环（8）固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种安全解封丢手完井管柱，它由解封器、管柱稳定器、封隔器及其他工具组配而成，工具与工具、工具与油管之间均由丝扣连接，所述的解封器能位于第一级封隔器的上部，也能位于两级封隔器之间；其特征在于：
所述的解封器由上接头（1）、外套（2）、弹簧环（4）、启动销钉（6）、活塞（7）、锁环（8）、中心管（9）和下接头（11）组成，所述的上接头（1）的下端外表面通过螺纹连接有一外套（2），外套（2）的下端内表面通过螺纹连接有一下接头（11）；所述的中心管（9）的上端套装在上接头（1）的下端内表面，中心管（9）的下端套装在下接头（11）的下端内表面；所述的上接头（1）与下接头（11）之间由外套（2）和中心管（9）形成的环空内装有活塞（7），活塞（7）的中部装有启动销钉（6），启动销钉（6）的一端插在中心管（9）内，活塞（7）的上端装有弹簧环（4），活塞（7）的下端与下接头（11）的上端接触，并嵌入锁环（8）固定。


2.根据权利要求1所述的一种安全解封丢手完井管柱，其特征在于：所述上接头（1）的下端内表面上制作有与中心管（9）配套的限位台肩a（1-1）。


3.根据权利要求1所述的一种安全解封丢手完井管柱，其特征在于：所述下接头（11）的下端部内表面上设置有提升台肩（11-1），提升台肩（11-1）上端部制有插槽（11-2）。


4.根据权利要求1所述的一种安全解封丢手完井管柱，其特征在于：所述外套（2）的靠上接头（1）的一端制作有卸压孔（2-1）和限位凹槽（2-2）。


5.根据权利要求1所述的一种安全解封丢手完井管柱，其特征在于：所述中心管（9）的中部从上至下依次设置有与锁环（8）相配合的梯形凸台（9-1）、楔形凹槽（9-2）和矩形凸台（9-3），所述的矩形凸台（9-3）上制作有传液孔（9-4），矩形凸台（9-3）下端部制作有插销（9-5）。


6.根据权利要求1所述的一种安全解封丢手完井管柱，其特征在于：所述活塞（7）的上端制作有安装弹簧环（4）的凹槽（7-1），下端制作有限位台肩b（7-2）。


7.根据权利要求1所述的一种安全解封丢手完井管柱，其特征在于：所述上接头（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，张晓江，文治勇，陈渝，
申请(专利权)人：新疆瀚科油气技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65