專利名稱：氣井套管環(huán)空阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于天然氣勘探開發(fā)完井用的井下工具，具體說是涉及一種氣井套管環(huán)空阻尼器。
在天然氣勘探開發(fā)中，先期下入油層套管鉆遇異常高壓層，套管抗內(nèi)壓強度及完井井口裝置不能承受高壓因此不能實現(xiàn)正常關(guān)井和開采作業(yè)，甚至造成套管、井口損壞，危及生命安全。目前，解決這類問題的通常做法有三種。一是封堵井眼，在同一井場重新鉆一口井，下入高強度套管安裝高等級井口裝置，這樣無疑是報廢一口井，其經(jīng)濟損失巨大。二是采用邊放空邊開采的做法，以降低井口套壓，這樣做浪費大量的天然氣，污染環(huán)境，而且在開采過程中井口長期承受高壓，極為不安全。另一種較為普遍的做法是下入封隔器，以實現(xiàn)降低套管及井口所承受的內(nèi)壓力。由于封隔器是采機械加壓將其膠筒壓縮座封，完全封隔住油管和套管的環(huán)形空間，將高壓油氣封隔在工具以下，以此來降低工具以上的套管和井口裝置所承受的內(nèi)壓力。但是封隔器座封后，完全封隔了油管和套管間的環(huán)形空間，使其上環(huán)空的高密度鉆井液難以替出，因此不能以正、反循環(huán)方式進行壓井作業(yè)，而只能采用單管硬壓井的方法進行壓井作業(yè)，采用單管硬壓井的方法容易損傷、污染產(chǎn)層，到了開采后期地層壓力降低后，油管將承受過大的外擠力被擠毀，而且油管一旦發(fā)生堵塞也無法實現(xiàn)環(huán)空開采。封隔器連接在油管串的下部，座封后使油管串的力學模型成為兩端固定的桿件，開采過程中油管串所受的復雜應力變化易導致油管斷裂。環(huán)空鉆井液不能被替出而長期滯留在環(huán)空，鉆井液中的加重劑沉淀并堆積于封隔器上而將封隔器卡住，在開采中或開采后期需進行開發(fā)作業(yè)或修井作業(yè)時，將打撈或磨洗封隔器，增加了施工難度和復雜性。
本實用新型的目的在于提供一種氣井套管環(huán)空阻尼器，該阻尼器能降低井口、套管所承受的壓力，變不能關(guān)井為可以關(guān)井，使油管串免受復雜應力的作用而斷裂，可以進行正反循環(huán)壓井，替出工具以上的環(huán)空高密度鉆液，實現(xiàn)環(huán)空開采，能隨油管串在井筒內(nèi)正常下入起出。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，在中心管上設置阻尼器本體，皮碗的自封式唇邊向上穿過中心管壓在阻尼器本體上，皮碗、本體上分別開有數(shù)個大小、位置相同的孔，u形套穿過中心管下端與本體連接，u形套分內(nèi)外兩層，其內(nèi)層的下部四周和外層的上部四周分別開有數(shù)個大小相同的孔，使其內(nèi)外兩層間形成u形通道。皮碗、本體上的孔對齊，與u形通道連接形成一個與環(huán)空相連的液體流道。
阻尼器隨油管串下入井筒時，皮碗的自封式唇邊向上以減少磨損，到位后皮碗與套管間呈過盈配合不影響油管串在井軸方向的運動，阻尼器在井筒內(nèi)處于自由懸掛狀態(tài)，從而避免了由于復雜應力所導致的油管斷裂的情況發(fā)生。皮碗與套管呈過盈配合保護液只能從皮碗、本體與u形套三者間形成的u形流道下入而將高密度鉆井液替換出，因而有效地防止環(huán)空被鉆井液沉淀物堵塞和油管串被擠毀，開采中油管一旦發(fā)生堵塞可以實現(xiàn)套管環(huán)空開采。在關(guān)井狀態(tài)下，阻尼器以上為保護液形成的液柱，油管內(nèi)充滿了天然氣，當環(huán)空的天然氣上竄時被皮碗封隔，不能發(fā)生氣液置換，當天然氣上竄至u形套的u形通道時，由于井筒系統(tǒng)處于靜平衡狀態(tài)，在沒有壓差驅(qū)動時，天然氣不可能沿u形通道向上進入阻尼器以上的環(huán)空，因此也不會發(fā)生氣液置換。阻尼器以上環(huán)空的液柱能得以保留，由此產(chǎn)生的液柱壓力亦通過阻尼器流道的傳遞，作用到產(chǎn)層，平衡了一部分產(chǎn)層高壓，使套管及井口裝置承受的內(nèi)壓力降低，在其安全承壓的能力以內(nèi)實現(xiàn)關(guān)井。該阻尼器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可用于天然氣勘探開發(fā)完井。


圖1為該阻尼器剖視圖。
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。阻尼器本體(3)穿過中心管(1)起支撐阻尼器的作用，皮碗(2)自封式唇邊向上穿過中心管壓在本體上與套管呈過盈配合，皮碗上的孔(4)、本體上的孔(5)對齊與u形通道相通，u形套(6)穿過中心管與本體的下端連接，其內(nèi)層(7)的孔(9)與外層(8)的孔(10)形成u形通道(11)與整個環(huán)空連通，u形套與中心管之間由膠環(huán)(12)密封。
權(quán)利要求1.氣井套管環(huán)空阻尼器，由中心管、本體、皮碗、U型套幾個部分組成，其特征在于皮碗(2)的自封式唇邊向上穿過中心管(1)壓在本體(3)上，U型套(6)穿過中心管與本體的下端相連，U型套與中心管之間由膠環(huán)(12)密封，皮碗，本體上的孔(4)、(5)對齊與U型套的U型通道(11)相通。
2.如權(quán)利要求1所述的阻尼器，其特征在于U型套分內(nèi)、外兩層，其內(nèi)層(7)的下端四周和外層(8)的上端四周分別開有數(shù)個大小相同的孔(9)、(10)。
3.如權(quán)利要求1所述的阻尼器，其特征在于本體、皮碗上分別開有數(shù)個大小、位置相同的孔(4)、(5)。
專利摘要氣井套管環(huán)空阻尼器，由中心管、本體、自封式皮碗、U形套等幾個部分組成。本體、皮碗上分別開有數(shù)個大小、位置相同的孔，其孔對齊與U形通道相連形成與環(huán)空相通的通道。U形套分內(nèi)外兩層，其內(nèi)層的下端四周和外層上端四周分別開有數(shù)個孔，使其內(nèi)外兩層間形成一個U形通道。該阻尼器能降低井口、套管承受的內(nèi)壓力，變不能關(guān)井為可以關(guān)井?？梢赃M行正反循環(huán)壓井，能隨油管串在井筒內(nèi)正常下入起出。
文檔編號E21B33/12GK2158446SQ9222187
公開日1994年3月9日 申請日期1992年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月14日
發(fā)明者賀鼎元, 陳鄲, 楊重光, 許冰佑 申請人:四川石油管理局川西南礦區(qū)