一种用于油气井井口的暂堵工具制造技术

本发明专利技术公开一种用于油气井井口的暂堵工具，属于油气井开发领域。包括芯轴、密封活塞和螺杆，芯轴外部套设有弹性密封件，芯轴与弹性密封件的接触面呈锥面设置，弹性密封件设置在密封活塞的工位前侧；芯轴外部还套设置有固定套，固定套后部固定在芯轴上，固定套前部套设在密封活塞外部，芯轴与固定套之间形成密封活塞运动的通道；芯轴内设置有空腔Ⅰ，空腔Ⅰ与通道之间通过开孔连通，螺杆内设置有与空腔Ⅰ连通的空腔Ⅱ。采用液压膨胀技术，使密封活塞移动后带动弹性密封件向前移动变形，由于芯轴前端为锥面，弹性密封件逐步膨胀，最终贴合在平板阀或井口四通内壁上，实现临时封堵井口，进而提高油气井作业的安全性、稳定性和可靠性。稳定性和可靠性。稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于油气井井口的暂堵工具


[0001]本专利技术涉及一种的暂堵工具，尤其涉及一种用于油气井井口的暂堵工具，属于油气井开发领域。

技术介绍

[0002]在石油天然气开采过程中，钻井时需要把钻井液注入井筒中，来平衡地下地层压力。但在勘测过程中，对地下压力测试不准、注入的钻井液密度太低或出现地层压力突然变大等情况时，地层中的油或气流入井筒内，无控制地涌出或喷出地面，就发生了溢流和井喷，而溢流和井喷往往伴随着有毒气体，易造成对环境和人体较大的危害。
[0003]目前，在溢流和井喷发生后，对其控制的方法叫压井，压井时需要在井口安装节流管汇和压井管汇与采气树井口平板阀连接，通过加注重浆建立井底循环把井里的气或油排出，而实际工况下，井口平板阀或井口四通处往往存在外漏的情况，重浆在循环的过程中经过外漏点溢出井口，不能建立有效循环，达到压井或更换井口平板阀的目的。
[0004]现有技术CN111236881A中公开“一种大通径免处理井下高压暂堵装置及方法”，针对目前油气井连续油管压裂施工完成后暂堵井下高压实现井口常压下生产管柱的需求，提供一种结构可靠、操作简单、内通径大、后期免处理的井下暂堵装置及方法，从而提高油气田改造施工效率和作业安全性；其中，包括丢手机构、封卡机构、暂堵塞、支撑座和固定件组合，通过贯穿式的丢手结构，利用丢手结构尺寸的改变使丢手载荷可调的特性。CN110306947A中公开“一种适用于油气井压后井筒内的暂堵装置及暂堵施工方法”，针对目前暂堵封隔后实现及时解除封隔工艺技术未见报道，而设计一种结构合理，油气压裂酸化后井筒内高压暂堵封隔及连通工艺技术，满足油气开采的要求。CN111088956A中公开“一种基于磁流变液的油气井口暂堵换阀装置及方法”，提供的基于磁流变液的油气井口暂堵换阀装置及方法目的一是克服现有技术中压井换阀具有易发生气侵、对井口压力稳定性要求高、会对储层造成伤害、施工周期长的问题；目的二是克服现有技术中机械式带压换阀在高含硫井的作业固定困难安全系数低、有井喷失控的技术问题；目的三是克服冷冻换阀技术当井内油管壁较脏时密封效果差、油管内冷冻剂依靠自然解冻时间较长、暂堵剂解堵后残渣可能会造成输管线堵塞的问题。CN109209257A中公开“一种全井段带压施工作业装置及采用该装置的施工工艺”，通过在全井段带压施工作业装置的油套环形空间和油管内建立了两个密封压力舱来实现油井管柱提升过程中的管柱内压力以及油套环形空间压力的稳定来实现真正意义上的全井段带压作业。
[0005]通过上述可知，目前还未有效解决平板阀或井口四通外漏的技术问题，因此，急需一种解决平板阀或井口四通外漏的暂堵工具。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在克服现有技术的不足，而提出了一种用于油气井井口的暂堵工具。在本技术方案中，在不泄露的情况下，针对井内有管柱的油气井井口，可有效的封堵存在外漏
的井口平板阀，为后期作业（如：有控制地放喷泄压，冷冻暂堵、压井等）提供条件；针对井内无管柱的油气井井口，可通过反向封堵井口压力，为更换井口阀门提供条件。
[0007]为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：本技术方案提供：一种用于油气井井口的暂堵工具，包括芯轴、套设在芯轴外部的密封活塞和设置在芯轴后端的螺杆，芯轴外部套设有弹性密封件，芯轴与弹性密封件的接触面呈锥面设置，弹性密封件设置在密封活塞的工位前侧；所述芯轴外部还套设置有固定套，固定套后部固定在芯轴上，固定套前部套设在密封活塞外部，芯轴与固定套之间形成密封活塞运动的通道；芯轴内设置有空腔Ⅰ，空腔Ⅰ与通道之间通过开孔连通；所述螺杆与芯轴之间通过可拆卸方法连接（比如：螺杆与芯轴端部之间通过螺纹连接，拧紧螺纹使端面压紧，实现前端部件的固定，以及与连接部位的密封），螺杆内设置有与空腔Ⅰ连通的空腔Ⅱ。
[0008]优选的，所述弹性密封件为密封橡胶圈。
[0009]优选的，所述芯轴锥面上设置有用于对弹性密封件限位的限位台Ⅰ。
[0010]优选的，所述芯轴上还设置有用于对密封活塞限位的限位台Ⅱ，限位台Ⅱ位于限位台Ⅰ工位后侧。
[0011]优选的，所述芯轴与密封活塞之间设置有采用液压活塞动密封的O型密封圈Ⅰ，该设置用于固定密封活塞。
[0012]优选的，所述芯轴与固定套之间设置有采用液压活塞静密封的O型密封圈Ⅱ，该设置，可较好的固定芯轴。
[0013]优选的，所述密封活塞与固定套之间设置有采用液压活塞动密封的O型密封圈Ⅲ，该设置与O型密封圈Ⅰ配合，可较好的固定密封活塞。
[0014]优选的，所述螺杆外部套设有外筒，外筒与螺杆之间设置有密封圈，外筒上设置有与平板阀法兰或井口四通法兰相配合的连接法兰，实现本暂堵工具与平板阀之间的组装连接。
[0015]优选的，所述密封圈为呈Y型的密封圈。
[0016]优选的，所述螺杆上设置有用于监测空腔Ⅱ内压力的压力表，压力表安装在外筒上。
[0017]本技术方案提供：一种用于油气井井口的暂堵工具的使用方法，具体包括如下步骤：A．将所述暂堵工具前段带压送入至平板阀上的泄漏位置处，通过连接法兰固定；B．将螺杆与液压泵连接；C．经液压泵，向暂堵工具内部加压（保证压力≤70 Mpa，提高使用的安全性），控制密封活塞向前移动，直至弹性密封件与平板阀或井口四通内壁贴合，即完成暂堵工具的安装。
[0018]本技术方案采用液压膨胀技术，将暂堵工具利用带压设备（比如：液压泵）摆放至平板阀（比如：平板阀颈部位置）或井口四通的泄漏位置处，通过液压泵连接在螺杆尾端，向暂堵工具内部加压，推动密封活塞向前移动，密封活塞移动后带动弹性密封件向前移动变形，由于芯轴前端的锥面结构，弹性密封件逐步膨胀，最终贴合在平板阀内壁或井口四通内
壁上，实现临时封堵井口。
[0019]本技术方案中，涉及“外部”、“后端”、“工位前侧”、“后部”、“前部”、“之间”“内”、“后侧”及“工位后侧”等位置关系，是根据实际使用状态下的情况而定义的，为本
内的常规用语，也是本领域术人员在实际使用过程中的常规用语。
[0020]在本技术方案的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是便捷式连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，除非为本专利技术中特别限定或定义。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0021]采用本技术方案，带来的有益技术效果为：本专利技术提供的用于油气井井口的暂堵工具，采用液压膨胀技术，将暂堵工具利用带压设备摆放至平板阀或井口四通的泄漏位置处，通过液压泵连接螺杆，向暂堵工具内部加压，推动密封活塞向前移动，密封活塞移动后带动弹性密封件向前移动变形，由于芯轴前端的锥面结构，弹性密封件逐步膨胀，最终贴合在平板阀内壁或井口四通内壁上，实现临时封堵井口；本暂堵工具结构简单、设计合理，操作方便，可以因时因地组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于油气井井口的暂堵工具，其特征在于，包括芯轴（6）、套设在芯轴（6）外部的密封活塞（8）和设置在芯轴（6）后端的螺杆（5），芯轴（6）外部套设有弹性密封件（7），芯轴（6）与弹性密封件（7）的接触面呈锥面设置，弹性密封件（7）设置在密封活塞（8）的工位前侧；所述芯轴（6）外部还套设置有固定套（10），固定套（10）后部固定在芯轴（6）上，固定套（10）前部套设在密封活塞（8）外部，芯轴（6）与固定套（10）之间形成密封活塞（8）运动的通道（15）；芯轴（6）内设置有空腔Ⅰ（13），空腔Ⅰ（13）与通道（15）之间通过开孔（14）连通；所述螺杆（5）与芯轴（6）之间通过可拆卸方法连接，螺杆（5）内设置有与空腔Ⅰ（13）连通的空腔Ⅱ（16）。2.根据权利要求1所述的用于油气井井口的暂堵工具，其特征在于，所述弹性密封件（7）为橡胶密封圈。3.根据权利要求1所述的用于油气井井口的暂堵工具，其特征在于，所述芯轴（6）锥面上设置有用于对弹性密封件（7）限位的限位台Ⅰ（17）；所述芯轴（6）上还设置有用于对密封活塞（8）限位的限位台Ⅱ（18），限位台Ⅱ（18）位于限位台Ⅰ（17）工位后侧。4.根据权利要求1所述的用于油气井井口的暂堵工具，其特征在于，所述芯轴（6）与密封活塞（8）之间设置有液压活塞动...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵义，罗林，胡光辉，胡旭光，辜良玉，李红兵，杨宁，曾国玺，宋来阳，孟星鹏，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
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