CN106948805B - 一种油水井多功能验管施工装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种油水井多功能验管施工装置及其施工方法，可用于油水井挤注灰、套铣、冲砂等施工前验证油管管柱的密封性能，验管后可根据需要进行下步施工。本装置包括验管球、滑套和剪切球，滑套通过剪钉固定在筒体的出液孔的位置，筒体的两端分别与上接头的中心孔以及底部单流阀连接，验管球安装于底部单流阀中，当剪切球投入后、坐落在滑套上端的剪切球座上面；上接头的外螺纹依次与接箍和短接连接，短接与筒体之间具备液流环空。装置下至设计深度后，从油管内正加压；根据试压要求，通过验管球验证井下油管管柱的密封性后，投入剪切球将滑套的剪钉剪断，使出液孔全部露出，根据需要进行下步施工，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及石油工业油水井油管管柱密封性能的验证工具，特别是一种油水井多功能验管施工装置及其施工方法，可用于油水井挤注灰、套铣、冲砂等施工前验证油管管柱的密封性能，验管后可根据需要进行下步施工。
背景技术
油水井在挤注灰、套铣或特殊施工前验证油管的密封性是保证井下作业安全的重要工序，目前的验管方法有两种：一种是将球座连接在管柱的底部下到设计位置后，向油管内投球，待钢球落入球座、正憋压验证油管的密封性，然后反洗井将钢球洗出，再进行下步施工；另一种是下注灰滑套，投球验油管合格后，继续加压将滑套打掉落入球篮内，进行挤注灰或其它施工。这两种方法中的第一种：当遇到地层漏失或井内管柱是大直径油管时，反洗球困难或者根本无法洗出，造成施工失败、需冒喷起油管返工，不仅污染环境而且延长了作业工期、增加了作业成本。第二种方法：虽然解决了验管问题，但在验管后还需要更高的压力将滑套打落，容易造成油管爆裂，地面却无法判断是油管爆裂造成的压力下降、还是验管不合格、管柱造成的压力下降，容易造成误判而引发井下事故。这两种工具普遍存在的共性问题是：当井内需求冲砂或填砂施工造成砂面过高、必须进行冲砂施工时，都存在着设在中上部的出液孔与工具底部的距离过大，从出液孔过流的冲砂液体冲力太小、不能满足冲砂要求。
目前，为保证井下作业安全，井下套铣作业和挤注水泥作业在验管合格后，一般是再单独下管柱完成井下套铣作业和挤注水泥作业，造成作业时间长、作业成本高。
为此，研制一种即能验管、挤注灰，又能进行探冲砂、套铣等多项施工的验管施工装置非常有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种油水井多功能验管施工装置及其施工方法，克服现有验管工具的验管球不易反洗和用注灰滑套高压验管后、还需要更高压力打落滑套，容易造成井下安全事故的缺陷，验管合格后能够继续进行下步施工，无需再另下施工管柱，减少施工工序、保证施工安全，降低生产成本。
为达上述目的，本发明的技术解决方案为：
一种油水井多功能验管施工装置包括验管球、滑套和剪切球，滑套通过剪钉固定在筒体的出液孔的位置，筒体的两端分别与上接头的中心孔以及底部单流阀连接，验管球安装于底部单流阀中，当剪切球投入后、坐落在滑套上端的剪切球座上面；上接头的外螺纹依次与接箍和短接连接，短接与筒体之间具备液流环空。
一种油水井多功能验管施工装置的施工方法，是：
1.如果需要套铣施工，先将套铣工具与短接连接，将本装置连接在油管管柱的最下部，下入井内；
2.下至设计深度后，从油管内正加压；
3.根据试压要求，通过底部单流阀中的验管球验证井下油管管柱的密封性；
4.试压合格后，投入剪切球，剪切球坐入剪切球座后，油管内加压至5-6MPa将剪钉剪断，滑套下行落入挡球罩上面，使出液孔全部露出，根据需要进行下步施工。
与现有技术相比，本发明的显著使用效果是：本发明通过底部单流阀验证井下油管管柱的密封性能，装有滑套的筒体设在底部单流阀的上方，筒体上设有出液孔、内装滑套，滑套顶部是剪切球座，验管后投入的剪切球可坐于上面，这样就实现了先通过底部单流阀高压验管，再通过低压打落滑套、露出出液孔，进行后续施工的目的，验管球无需洗出、滑套无需用更高的压力打落，只需低压就能解决出液孔露出的问题，克服了现有两种验管方法的所有缺陷，在保证井下管柱密封性能的前提下、方便了后续施工。当需要套铣时，可在下井前利用Φ89mm的短接与套铣筒连接，验管后就可进行套铣作业；当需要冲砂时，可利用本装置的短接长于底部单流阀的优势，可直接进行冲砂，避免了现有工具的底部与出液孔之间的距离过长，冲砂无进尺、无效冲砂的缺陷。本发明利用验管球高压验证油管的密封性，再利用投入剪切球低压剪断剪钉的优势，利用本装置下一趟管柱就能够完成验管、探冲砂、挤注灰、套铣、冲砂等多项工序。利用本装置为井下管柱验管试压，其试压效果好，高、低压操作方便快捷。同时本装置也可根据验管压力的需求，随意调节剪钉的强度，安全可靠。本发明减少了施工工序，减轻了职工劳动强度，显著降低了生产成本，缩短了施工工期，具有显著的经济效益和社会效益，具有很好的应用价值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详述本发明，并非限制本发明的保护范围。以下所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的保护范围，其他运用本发明的等效变化，均应属于本发明的保护范围。
参见图1，一种油水井多功能验管施工装置，包括验管球8、滑套16和剪切球4，滑套16通过剪钉6固定在筒体3的出液孔5的位置，筒体3的两端分别与上接头1的中心孔以及底部单流阀连接，验管球8安装于底部单流阀中，当剪切球4投入后、坐落在滑套16上端的剪切球座17上面；上接头1的外螺纹2依次与接箍18和短接19连接，短接19与筒体3之间具备液流环空。
所述底部单流阀包括丝堵11、验管球8和挡球罩13，丝堵11下端设有进液孔10、上端内圆是验管球座12、上部外圆与挡球罩13螺纹连接、下部外圆与与筒体3螺纹连接；验管球8安装在挡球罩13内，在验管球8与进液孔10之间装有弹簧9；挡球罩13顶部设有挡球罩出液孔7。验管球座12就是与验管球8相配合的丝堵11上端的内锥面。下油管时，液体可从进液孔10进入油管，使油套管中的液体平衡。
所述筒体3上至少设有二个出液孔5，为保证较大的内通径和筒体3的强度，筒体3的中段外径大于两端外径、中段外径设定在56mm－62mm之间，出液孔5设置在筒体3的中段。
所述短接19的直径是89mm、与筒体3形成液流环空，短接19的下端设有外螺纹20能够与套铣筒或油管连接，可以实施套铣施工、挤注水泥施工和冲砂施工，避免现有技术需要单独下管柱实施套铣施工和挤注水泥施工的现状，同时克服了现有工具冲砂无效的现状。
所述短接19的长度大于底部单流阀的丝堵11，方便直接用于冲砂作业。
所述剪钉6安装在滑套16外圆的剪钉槽15中，在剪钉槽15的两侧以及出液孔5两侧的滑套16的外圆上均设有密封圈14。剪切球座17就是与剪切球4相配合的滑套16上端的内锥面。
所述验管球8所承受的压力大于剪钉6所承受的压力，保证了本发明能够高压验管、低压打落滑套16。
一种油水井多功能验管施工装置的施工方法，是：
1. 如果需要套铣施工，先将套铣工具与短接19连接，将本装置连接在油管管柱的最下部，下入井内。
2.下至设计深度后，从油管内正加压：本装置下至设计深度，向油管内打压，验管球8压缩弹簧9坐入验管球座12，密封进液孔10。
3.根据试压要求，通过底部单流阀中的验管球8验证井下油管管柱的密封性；
4.试压合格后，投入剪切球4，剪切球4坐入剪切球座17后，油管内加压至5-6MPa将剪钉6剪断，滑套16下行落入挡球罩13上面，使出液孔5全部露出，根据需要进行下步施工。
上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本发明不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。
Claims (6)
1.一种油水井多功能验管施工装置，包括验管球（8）、滑套（16）和剪切球（4），其特征是，滑套（16）通过剪钉（6）固定在筒体（3）的出液孔（5）的位置，筒体（3）的两端分别与上接头（1）的中心孔以及底部单流阀连接，验管球（8）安装于底部单流阀中，当剪切球（4）投入后、坐落在滑套（16）上端的剪切球座（17）上面；上接头（1）的外螺纹（2）依次与接箍（18）和短接（19）连接，短接（19）与筒体（3）之间具备液流环空；所述底部单流阀包括丝堵（11）、验管球（8）和挡球罩（13），丝堵（11）下端设有进液孔（10）、上端内圆是验管球座（12）、上部外圆与挡球罩（13）螺纹连接、下部外圆与与筒体（3）螺纹连接；验管球（8）安装在挡球罩（13）内，在验管球（8）与进液孔（10）之间装有弹簧（9）；挡球罩（13）顶部设有挡球罩出液孔（7）；所述验管球（8）所承受的压力大于剪钉（6）所承受的压力。
2.如权利要求1所述的一种油水井多功能验管施工装置，其特征是，所述筒体（3）上至少设有二个出液孔（5），筒体（3）的中段外径大于两端外径、中段外径设定在56mm－62mm之间，出液孔（5）设置在筒体（3）的中段。
3.如权利要求2所述的一种油水井多功能验管施工装置，其特征是，所述短接（19）的直径是89mm、与筒体（3）形成液流环空，短接（19）的下端设有外螺纹（20）能够与套铣筒或油管连接。
4.如权利要求1所述的一种油水井多功能验管施工装置，其特征是，所述短接（19）的长度大于底部单流阀的丝堵（11）。
5.如权利要求1所述的一种油水井多功能验管施工装置，其特征是，所述剪钉（6）安装在滑套（16）外圆的剪钉槽（15）中，在剪钉槽（15）的两侧以及出液孔（5）两侧的滑套（16）的外圆上均设有密封圈（14）。
6.如权利要求1所述一种油水井多功能验管施工装置的施工方法，是：1. 如果需要套铣施工，先将套铣工具与短接（19）连接，将本装置连接在油管管柱的最下部，下入井内；2.下至设计深度后，从油管内正加压；3.根据试压要求，通过底部单流阀中的验管球（8）验证井下油管管柱的密封性；4.试压合格后，投入剪切球（4），剪切球4坐入剪切球座（17）后，油管内加压至5-6MPa将剪钉（6）剪断，滑套（16）下行落入挡球罩（13）上面，使出液孔（5）全部露出，根据需要进行下步施工。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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