一种用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀的制作方法

专利检索2025-02-01  43


本发明涉及油田采油工程,特别涉及一种用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀。


背景技术:

1、页岩油井压裂后早期带压泵排是保持储层能量、延长油井寿命、提高单井产能的有效手段,但由于压裂后井筒压力高、返排液量大,下电泵存在作业难度大、周期长、成本高等问题,现有压裂后防喷技术尚未成熟,适应性存在一定的局限性。为实现页岩油压裂后快速下泵投产、长期有效开采,研制了一种结构合理、可重复开关多次、性能可靠的可控防喷工具,从而实现页岩油压裂后完井可控防喷,提高施工效率,降低作业成本。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的现有页岩油井压后井筒压力高、返排液量大导致下电泵存在作业难度大、周期长、成本高的问题,而提供一种用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,该用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,可以通过液压控制防喷阀的开与关实现井筒防喷,提高施工效率,降低作业成本。

2、本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到:该用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,包括中心管,所述中心管上端螺纹连接球笼,所述中心管下端外壁设置有滑套轨道;所述中心管上端外部装有上接头;所述上接头下端外螺纹连接上连接筒,所述上连接筒螺纹连接下连接筒;所述中心管与上连接筒环空内装有压帽、弹簧;所述中心管螺纹连接压帽;弹簧置于中心管外壁;中心管下端滑套轨道与上连接筒间置有固定环,固定环内螺纹连接导轨销钉,导轨销钉外端置于滑套轨道上;中心管下端开有进液孔,中心管的进液孔下部螺纹连接调节环组件。

3、所述调节环组件包括调节环、挡环;中心管进液孔下部通过螺纹连接调节环、挡环。

4、进一步的,所述固定调节环、挡环上部的中心管与下连接筒间分别置有t型盘根;上下两个t型盘根在中心管尾部分别通过调节环、挡环实现定位。

5、进一步的,所述中心管中部滑套轨道由上部导向轨道、下部行程轨道组成;上部导向轨道为圆周均匀布置的4个短槽型导向轨道,下部行程轨道为圆周均匀布置的2个长槽长轨道与2个短槽短轨道间隔排列的轨道。

6、进一步的,所述上部导向轨道的短槽左侧为45°侧壁,顶端为圆形凹槽,右侧为90°直壁;所述下部行程轨道中的短轨道的短槽左侧为135°侧壁,底端为圆形凹槽,右侧为90°直壁;所述下部行程轨道中的长轨道的长槽上端左侧为135°侧壁,中部为竖直面凹槽,底部为圆形凹槽,右侧为90°直壁。

7、进一步的,固定环上下分别置有推力滚针轴承;推力滚针轴承与固定环通过弹簧底部接触面与下连接筒上端面间实现定位;弹簧上端抵于压帽,下端抵于上部的推力滚针轴承;所述压帽内径向装有销钉,销钉用于固定压帽与中心管。

8、进一步的,所述球笼上端螺纹连接过液挡板,所述球笼与过液挡板及中心管间由销钉固定。

9、进一步的,所述过液挡板为筛管式过液挡板;球笼内装有硬质合金球。

10、进一步的,所述中心管底端通过螺纹连接丝堵。

11、进一步的,所述下连接筒分别与中心管及上连接筒间置有密封圈;所述上接头分别与上连接筒及中心管间置有密封圈;所述密封圈下部装有垫片。

12、本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果:

13、该用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀顶部设计有筛管式过液挡板,能够防止落物影响防喷阀开关;中心管外壁设计有滑套轨道式结构,结构简单、动作可靠,轨道销钉与轨道槽配合实现定位;下连接筒底部设计过液孔为防杂质机构,有效隔离地层吐砂和井底残留物;中心管的滑套轨道和弹簧采用内置密闭结构,与井液隔离,不腐蚀、不结垢,保证长期工作可靠。

14、本发明结构简单合理,可以实现页岩油压裂后完井可控防喷,丢手、打捞可靠性高,适用于压裂后完井过程中井筒防喷,从而解决压后完井过程中井筒溢流导致的环境污染问题。



技术特征:

1.一种用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,包括中心管(4),其特征在于:所述中心管(4)上端螺纹连接球笼(3),所述中心管(4)下端外壁设置有滑套轨道(17);所述中心管上端外部装有上接头(5);所述上接头(5)下端外螺纹连接上连接筒(7),所述上连接筒(7)螺纹连接下连接筒(12);所述中心管(4)与上连接筒(7)环空内装有压帽(6)、弹簧(8);所述中心管(4)螺纹连接压帽;弹簧置于中心管(4)外壁;中心管下端滑套轨道与上连接筒(7)间置有固定环(10),固定环内螺纹连接导轨销钉(11),导轨销钉(11)外端置于滑套轨道(17)上;中心管下端开有进液孔(20),中心管的进液孔下部螺纹连接调节环组件。

2.根据权利要求1所述的用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,其特征在于:所述调节环组件包括调节环(14)、挡环(15);中心管(4)进液孔下部通过螺纹连接调节环、挡环。

3.根据权利要求2所述的用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,其特征在于:所述固定调节环(14)、挡环(15)上部的中心管与下连接筒(12)间分别置有t型盘根(13);上下两个t型盘根(13)在中心管(4)尾部分别通过调节环(14)、挡环(15)实现定位。

4.根据权利要求1所述的用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,其特征在于:所述中心管(4)中部滑套轨道(17)由上部导向轨道(21)、下部行程轨道组成;上部导向轨道(21)为圆周均匀布置的4个短槽型导向轨道,下部行程轨道为圆周均匀布置的2个长槽长轨道(18)与2个短槽短轨道(19)间隔排列的轨道。

5.根据权利要求4所述的用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,其特征在于:所述上部导向轨道(21)的短槽左侧为45°侧壁,顶端为圆形凹槽,右侧为90°直壁;所述下部行程轨道中的短轨道(19)的短槽左侧为135°侧壁,底端为圆形凹槽,右侧为90°直壁;所述下部行程轨道中的长轨道(18)的长槽上端左侧为135°侧壁,中部为竖直面凹槽,底部为圆形凹槽,右侧为90°直壁。

6.根据权利要求1所述的用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,其特征在于:固定环(10)上下分别置有推力滚针轴承;推力滚针轴承与固定环(10)通过弹簧(8)底部接触面与下连接筒(12)上端面间实现定位;弹簧上端抵于压帽,下端抵于上部的推力滚针轴承;所述压帽内径向装有销钉,销钉用于固定压帽与中心管。

7.根据权利要求1所述的用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,其特征在于:所述球笼上端螺纹连接过液挡板(1),所述球笼(3)与过液挡板及中心管间由销钉固定。

8.根据权利要求7所述的用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,其特征在于:所述过液挡板(1)为筛管式过液挡板;球笼(3)内装有硬质合金球。

9.根据权利要求1所述的用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,其特征在于:所述中心管(4)底端螺纹连接丝堵(16)。

10.根据权利要求1所述的用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀,其特征在于:所述下连接筒(12)分别与中心管(4)及上连接筒(7)间置有密封圈;所述上接头(5)分别与上连接筒(7)及中心管(4)间置有密封圈;所述密封圈下部装有垫片。


技术总结
本发明涉及一种用于页岩油压裂后下泵完井的可控防喷阀。主要解决了现有页岩油井压后井筒压力高、返排液量大导致下电泵存在作业难度大、成本高的问题。其特征在于:所述中心管上端连接球笼,下端外壁设置有滑套轨道;所述中心管上端装有上接头;所述上接头下端连接上连接筒,所述上连接筒连接下连接筒;所述中心管与上连接筒环空内装有压帽、弹簧;中心管下端滑套轨道与上连接筒间置有固定环,固定环上下分别置有上下两个推力滚针轴承;固定环内螺纹连接导轨销钉,导轨销钉外端置于滑套轨道上;中心管进液孔下部连接调节环组件。该可控防喷阀,可以通过液压控制防喷阀的开与关实现井筒防喷,提高施工效率,降低作业成本。

技术研发人员:蔡萌,黄有泉,刘崇江,赵骊川,刘钰川,马百涛,姚飞,孙江,徐晓宇,林忠超,高飞,张平安
受保护的技术使用者:大庆油田有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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