井下管柱锁接器及其施工方法技术

本发明专利技术公开的是井下管柱锁接器及其施工方法，一种井下管柱锁接器包括上接头和下接头，上接头下部本体外圆是锥形体与下接头上部的锥形内腔插接在一起，上接头下部本体外圆与下接头上部内腔之间的配合锥度a设定在0度‑20度之间。一种井下管柱锁接器包括封隔器中心管，封隔器中心管的上部内腔是锥形内腔，上接头的下部本体外圆是锥形体，上接头的下部本体与封隔器中心管的上部内腔插接在一起，上接头下部本体外圆与封隔器中心管上部内腔之间的配合锥度a设定在0度‑20度之间。本发明专利技术既便于把生产管柱和封堵油套环空用的封隔器快速锁止连接在一起，又能把生产管柱和封隔器轻松分离开来，具有显著的使用效果。

【技术实现步骤摘要】
井下管柱锁接器及其施工方法
本专利技术涉及石油工业井下生产管柱连接锁紧装置，特别是井下管柱锁接器及其施工方法。
技术介绍
现有带生产管柱卡封的封隔器，比如卡封水层、卡封油层的封隔器，均为一次性使用的产品。即卡封施工后如果因为检泵等非封隔器密封因素解封后，封隔器就无法再次使用，必须再次更换封隔器。既增加了作业成本又延长了修井时间、干扰了油层。同时，现有井下生产管柱在杂物卡泵情况下，无法洗井。目前带管柱连接封隔器生产的、用于管柱和封隔器脱接的脱接器仅有：专利号为CN201310299836.1的《密封脱接器》，该密封脱接器在施工时需要先向下移动管柱再向上移动管柱，由于生产管柱在井口受到悬挂器的制约，此装置实际上在现场施工中无法实施，并且此装置属于圆柱动密封，存在蠕动磨损、有效期短的问题。而现有插接封隔器大致分为两类：一、丝扣对接锁止式，二、圆柱插接加软密封式。丝扣对接锁止式的插接封隔器，比如有：专利号为CN201020238116，名称为《插管锚定永久式封隔器》的专利，该封隔器结构是反扣螺纹锁止加软密封，为一次投送永久封，该封隔器一旦密封失效，取出较为困难，只有采用钻铣方式将其破坏，操作起来较为麻烦，成本也较高。专利号为CN201310229900，名称为《一种插管封隔器》的专利，其结构是反扣螺纹锁止加软密封，管柱与封隔器脱开需要正向旋转，其封隔器解封需要在管柱内投球打压方式，其管柱和封隔器依靠正向旋转脱开存在不可靠性，且不利于生产管柱卡泵是上提洗井，软密封件在上提脱开后如果不更换密封件很难保证可靠密封，其封隔器需要投球打压解封，当生产管柱磨漏时无法打压，封隔器无法解封，只能钻铣。圆柱插接加软密封式的封隔器，比如有：专利号为CN201811513507，名称为《一种插管式隔水采油封隔器及其工作方法》的专利，其结构是插管上下部位安装上下密封圈，插入封隔器中心管内，依靠插管上下的密封圈与中心管内壁密封。留在井内的封隔器内管表面存在杂物时、二次重插就会在插入过程破坏密封圈的密封性能；当生产管柱出现异常情况蠕动时会存在插管和中心的相对运动，此相对运动会破坏密封圈的密封性能；当生产管柱有堵塞需要洗井时，上提管柱洗完井后，如果不更换密封圈插入，会存在破坏密封圈的密封性能；因此插接结构存在密封不可靠问题。在实际应用于挤灰等措施施工中，目前还没有发现能够可靠用于生产管柱的可打捞的封隔器插接器或插管封隔器。井下生产管柱中封隔器的连接机构或结构仍需改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供井下管柱锁接器及其施工方法，能够在生产管柱和生产管柱中的封隔器之间自由连接和脱开，克服目前井下生产管柱中封隔器的连接机构或结构的缺陷，提高施工效率、保证施工效果，降低生产成本。本专利技术的技术解决方案是：一种井下管柱锁接器包括上接头和下接头，上接头下部本体外圆是锥形体与下接头上部的锥形内腔插接在一起，上接头下部本体外圆与下接头上部内腔之间的配合锥度a设定在0度-20度之间。当所述上接头与下接头之间的配合锥度a是0度时，上接头与下接头之间的配合间隙小于0.188mm。所述上接头的上部内腔设有内螺纹与井下封隔器上方的生产管柱相连接，下接头的下部外圆设有外螺纹与变径接头和井下封隔器顺序连接。所述井下管柱锁接器还能够倒过来连接使用，此时在所述下接头的底部内腔中加工内螺纹与井下封隔器上方的生产管柱相连接，在所述上接头的上部外圆加工外螺纹与变径接头和井下封隔器顺序连接。所述上接头的外圆还装有密封件。所述上接头下部本体的未段是无锥度段并加工有外螺纹，在该无锥度段上还设有纵向收缩槽；所述下接头上部本体的下部内腔加工有内螺纹与上接头下部本体的外螺纹连接。在所述上接头的下部内腔中通过剪钉还装有滑套，滑套的外圆设有密封件。所述滑套的两端内腔均设有倒角与密封球相配合。一种井下管柱锁接器的施工方法，是：A、上部生产管柱初次下井时，将本井下管柱锁接器正向或反向连接在上部生产管柱与封隔器之间、下至井内设计位置后，用提升油管短节把连接在上部生产管柱上方的悬挂器上提至设定高度；B、把封隔器锚定在套管内壁上；C、当封隔器坐封完成、将悬挂器下放到位后，再投入密封球，等待密封球下落到滑套上部的倒角上时，从上部生产管柱内用施工高压泵车打压，当滑套和密封球上部的液压力达到固定剪钉的剪断值时，液压力推动密封球和滑套向下移动、剪断固定剪钉，滑套和密封球落入下部尾管内，完井生产。当所述完井生产一段时间后由于某种原因需要检泵或洗井时，上提上部生产管柱，当上提力大于本井下管柱锁接器的自锁力后，上接头下部的螺纹爪内收与下接头脱开，将上部生产管柱提出地面；当检泵或洗井完成后，下放提出的上部生产管柱并将上部生产管柱的部分重量加压到上接头与下接头相互配合的圆锥面上面，实现封闭封隔器上部油套环空、开采封隔器下部油层的施工。所述悬挂器上提的设定高度为：H=L*（0.00010～0.00012），式中H为设定高度，L为上部生产管柱的长度；上部生产管柱的部分重量设定在2吨-6吨之间。一种井下管柱锁接器包括封隔器中心管，封隔器中心管的上部内腔是锥形内腔，上接头的下部本体外圆是锥形体，上接头的下部本体与封隔器中心管的上部内腔插接在一起，上接头下部本体外圆与封隔器中心管上部内腔之间的配合锥度a设定在0度-20度之间。当所述上接头与封隔器中心管之间的配合锥度a是0度时，上接头与封隔器中心管之间的配合间隙小于0.188mm。所述上接头的外圆装有密封件。当所述上接头下部锥形体的锥度a是0度时，还能够在所述上接头的下部内腔加工内螺纹、与封隔器下方的抽油泵通过抽油杆连接。一种井下管柱锁接器的施工方法，是：A、将上接头连接在上部生产管柱的底部下入井内、直接插入锚定在套管内壁的封隔器中的封隔器中心管中；B、调整上部生产管柱的长度，使上部生产管柱的部分重量加压在上接头和封隔器中心管之间的圆锥面上面，上部生产管柱上方的悬挂器下放到位后，即可完井生产。当所述完井生产一段时间后由于某种原因需要洗井或检泵时，上提上部生产管柱，当上提力大于本井下管柱锁接器的自锁力后，上接头与封隔器中心管脱开，将上部生产管柱上提离开封隔器中心管或提出地面；当检泵或洗井完成后，下放提出的上部生产管柱并将上部生产管柱的部分重量加压到上接头与封隔器中心管相互配合的圆锥面上面，实现封闭封隔器上部油套环空、开采封隔器下部油层的施工；上部生产管柱的部分重量设定在2吨-6吨之间。与现有技术相比，本专利技术的显著使用效果是：本专利技术采用圆锥面锁止密封结构，上接头与下接头或者是上接头与封隔器中心管相互配合密封后，其锥形体与锥形内腔不但能可靠密封、长期应用后还能自动补偿密封面的磨损，同时具有一定的自锁能力、保证了生产管柱和封隔器在极限工况下的有效锁合。本专利技术能够克服现有插接式封隔器采用丝扣对接锁止式结构或机构时，存在的施工困难、实际施工中无法达到设计效果的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下管柱锁接器，其特征是，包括上接头（1）和下接头（2），上接头（1）下部本体外圆是锥形体与下接头（2）上部的锥形内腔插接在一起，上接头（1）下部本体外圆与下接头（2）上部内腔之间的配合锥度a设定在0度-20度之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种井下管柱锁接器，其特征是，包括上接头（1）和下接头（2），上接头（1）下部本体外圆是锥形体与下接头（2）上部的锥形内腔插接在一起，上接头（1）下部本体外圆与下接头（2）上部内腔之间的配合锥度a设定在0度-20度之间。


2.如权利要求1所述的一种井下管柱锁接器，其特征是，当所述上接头（1）与下接头（2）之间的配合锥度a是0度时，上接头（1）与下接头（2）之间的配合间隙小于0.188mm。


3.如权利要求2所述的一种井下管柱锁接器，其特征是，所述上接头（1）的上部内腔设有内螺纹与井下封隔器上方的生产管柱相连接，下接头（2）的下部外圆设有外螺纹与变径接头和井下封隔器顺序连接。


4.如权利要求2所述的一种井下管柱锁接器，其特征是，所述井下管柱锁接器还能够倒过来连接使用，此时在所述下接头（2）的底部内腔中加工内螺纹与井下封隔器上方的生产管柱相连接，在所述上接头（1）的上部外圆加工外螺纹与变径接头和井下封隔器顺序连接。


5.如权利要求2所述的一种井下管柱锁接器，其特征是，所述上接头（1）的外圆还装有密封件（6）。


6.如权利要求2所述的一种井下管柱锁接器，其特征是，所述上接头（1）下部本体的未段是无锥度段并加工有外螺纹，在该无锥度段上还设有纵向收缩槽；所述下接头（2）上部本体的下部内腔加工有内螺纹与上接头（1）下部本体的外螺纹连接。


7.如权利要求6所述的一种井下管柱锁接器，其特征是，在所述上接头（1）的下部内腔中通过剪钉（4）还装有滑套（3），滑套（3）的外圆设有密封件（6）。


8.如权利要求7所述的一种井下管柱锁接器，其特征是，所述滑套（3）的两端内腔均设有倒角与密封球（5）相配合。


9.如权利要求7所述一种井下管柱锁接器的施工方法，是：
A、上部生产管柱初次下井时，将本井下管柱锁接器正向或反向连接在上部生产管柱与封隔器之间、下至井内设计位置后，用提升油管短节把连接在上部生产管柱上方的悬挂器上提至设定高度；
B、把封隔器锚定在套管内壁上；
C、当封隔器坐封完成、将悬挂器下放到位后，再投入密封球（5），等待密封球（5）下落到滑套（3）上部的倒角上时，从上部生产管柱内用施工高压泵车打压，当滑套（3）和密封球（5）上部的液压力达到固定剪钉（4）的剪断值时，液压力推动密封球（5）和滑套（3）向下移动、剪断固定剪钉（4），滑套（3）和密封球（5）落入下部尾管内，完井生产。


10.如权利要求9所述一种井下管柱锁接器的施工方法，其特征是，当所述完井生产一段时间后由于某种原因需要检泵或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王照善，谢风猛，曹方起，刘海波，邹远北，李鹏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司临盘采油厂，
类型：发明
国别省市：北京;11