【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于稠油熱采，尤其是涉及一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥。
技術(shù)介紹
1、隨著中國海油油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)計(jì)劃的推進(jìn)，稠油熱采量規(guī)劃的逐步實(shí)現(xiàn)，適用于蒸汽吞吐稠油熱采的長效防砂技術(shù)是需要攻關(guān)的一個(gè)重要方向。
2、目前,國內(nèi)外在350℃及以上溫度工況下,多輪次長效防砂領(lǐng)域均無較為成熟的技術(shù)。海上油田每年作業(yè)井?dāng)?shù)達(dá)258井次，因蒸汽吞吐提出防砂完井工具必須滿足8輪次以上耐50℃～350℃交變溫度,耐壓21mpa的不修井換管柱的長效防砂完井工況需要。為聚焦提高稠油采收率和開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益，需要在開發(fā)過程中實(shí)現(xiàn)地層隔離以保護(hù)儲(chǔ)層，分層分段注汽以精細(xì)開采。
3、目前,滿足開采過程防噴、防漏的地層隔離技術(shù),利用非金屬如橡膠等密封件來實(shí)現(xiàn)管柱內(nèi)密封和閥體密封，其主要應(yīng)用在不高于250℃的井溫情況下的常規(guī)油氣開采工況下，因而，常規(guī)的地層隔離閥非金屬密封件無法滿足350℃稠油熱采的工況。所以，有必要針對(duì)350℃稠油熱采工況，研究一種耐350℃高溫的地層隔離閥，提高350℃稠油熱采管柱的安全系數(shù)，降低350℃稠油熱采作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高稠油開采效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的問題是提供一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，尤其適用于稠油熱采井350℃高溫工況下，作為臨時(shí)棄井的屏障，對(duì)地層高溫流體進(jìn)行有效雙向隔離，防止井噴，同時(shí)，阻止井筒中壓井液能流體漏失，有利于提高作業(yè)效率，并增加井筒管柱的安全系數(shù)，提高油田采收率。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的
3、進(jìn)一步的，所述開關(guān)機(jī)構(gòu)還包括中心管，所述中心管上端螺紋連接上關(guān)閉套，所述中心管下端螺紋連接下打開套，所述中心管外柱面套設(shè)有限位環(huán)，所述限位環(huán)下端螺紋連接連接短節(jié)上端，所述連接短節(jié)下端螺紋連接心軸上端，所述心軸下端螺紋連接所述操作臂上端。
4、進(jìn)一步的，所述鎖定機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)所述限位環(huán)，兩個(gè)所述限位環(huán)之間設(shè)有鎖定彈簧，所述上關(guān)閉套外柱面上套設(shè)有鎖定套，所述鎖定套內(nèi)側(cè)設(shè)有鎖定爪，所述鎖定爪置于頂部所述限位環(huán)上方，頂部所述限位環(huán)頂端與所述鎖定爪相對(duì)面設(shè)有凹槽，當(dāng)所述鎖定爪下移至所述凹槽內(nèi)時(shí)，頂部所述限位環(huán)限制所述鎖定爪進(jìn)一步移動(dòng)。
5、進(jìn)一步的，所述密封機(jī)構(gòu)還包括上球座，所述上球座置于所述操作臂下端，所述操作臂穿過所述上球座，所述操作臂上設(shè)有凸臺(tái)，所述閥芯上設(shè)有軌道，所述凸臺(tái)與所述軌道配合，實(shí)現(xiàn)所述操作臂帶動(dòng)所述閥芯開合，所述閥芯置于支撐座內(nèi)，所述下球座置于所述支撐座內(nèi)部，所述下球座上焊接有波紋管密封總成，所述碟簧置于所述下球座上，石墨環(huán)置于所述波紋管密封總成下端，組裝后的所述心軸、所述操作臂、所述上球座、所述支撐座、所述閥芯、所述下球座、所述碟簧和所述波紋管密封總成均置于所述球閥外筒內(nèi)部，隔離墊放入所述球閥外筒內(nèi)部，所述隔離墊置于所述碟簧與所述波紋管密封總成之間。
6、進(jìn)一步的，所述球閥外筒上端螺紋連接轉(zhuǎn)換套下端，所述轉(zhuǎn)換套上端螺紋連接中間套筒下端，所述中間套筒上端螺紋連接所述鎖定套下端，所述鎖定套上端螺紋連接上接頭，所述球閥外筒下端螺紋連接下接頭上端。
7、進(jìn)一步的，所述下球座上端為弧形密封面，所述弧形密封面上設(shè)有溝槽，所述溝槽內(nèi)填充耐高溫的柔性石墨密封圈，所述閥芯與所述下球座之間形成弧形密封，所述下球座下端為兩級(jí)臺(tái)階狀，所述碟簧置于中部臺(tái)階上，所述波紋管密封總成置于底部臺(tái)階上，所述下球座、所述波紋管密封總成和所述下接頭之間形成線形密封。
8、進(jìn)一步的，所述波紋管密封總成由上到下依次包括上擋環(huán)、波紋管和下?lián)醐h(huán)，所述上擋環(huán)下端設(shè)有臺(tái)階與所述波紋管上端焊接固定，所述下?lián)醐h(huán)上端設(shè)有臺(tái)階與所述波紋管下端焊接固定。
9、進(jìn)一步的，所述下接頭下端設(shè)有臺(tái)階與所述下?lián)醐h(huán)下端焊接固定，所述下接頭內(nèi)側(cè)與所述下球座外側(cè)形成環(huán)形空間，所述環(huán)形空間支撐所述波紋管，所述下接頭下端放置有石墨環(huán)，所述石墨環(huán)輔助密封所述下接頭與所述下?lián)醐h(huán)焊接處。
10、進(jìn)一步的，所述上關(guān)閉套頂部外柱面上設(shè)有第一刮泥環(huán)，所述連接短節(jié)外柱面上設(shè)有第二刮泥環(huán)。
11、進(jìn)一步的，所述上接頭底部與所述鎖定套頂部連接處設(shè)有固定銷釘，所述心軸底部與所述操作臂頂部連接處設(shè)有調(diào)節(jié)墊片。
12、本專利技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：
13、本專利技術(shù)能在稠油熱采井350℃高溫工況下，作為臨時(shí)棄井的屏障，對(duì)地層高溫流體進(jìn)行有效雙向隔離，防止井噴，同時(shí)，阻止井筒中壓井液能流體漏失，有利于提高作業(yè)效率，并增加井筒管柱的安全系數(shù)，提高油田采收率。
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1.一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：包括鎖定機(jī)構(gòu)、開關(guān)機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)，所述開關(guān)機(jī)構(gòu)與開關(guān)工具配合，所述開關(guān)工具驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，所述開關(guān)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述鎖定機(jī)構(gòu)開合，所述開關(guān)機(jī)構(gòu)包括操作臂，所述密封機(jī)構(gòu)包括閥芯、下球座和碟簧，所述操作臂推動(dòng)所述閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述閥芯與所述下球座的密封與分離，所述下球座外柱面上設(shè)有碟簧，所述碟簧預(yù)緊所述閥芯與所述下球座之間相互接觸的密封面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述開關(guān)機(jī)構(gòu)還包括中心管，所述中心管上端螺紋連接上關(guān)閉套，所述中心管下端螺紋連接下打開套，所述中心管外柱面套設(shè)有限位環(huán)，所述限位環(huán)下端螺紋連接連接短節(jié)上端，所述連接短節(jié)下端螺紋連接心軸上端，所述心軸下端螺紋連接所述操作臂上端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述鎖定機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)所述限位環(huán)，兩個(gè)所述限位環(huán)之間設(shè)有鎖定彈簧，所述上關(guān)閉套外柱面上套設(shè)有鎖定套，所述鎖定套內(nèi)側(cè)設(shè)有鎖定爪，所述鎖定爪置于頂部所述限位環(huán)上方，頂部所述限位環(huán)頂端與所述鎖定爪相對(duì)面設(shè)有凹
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述密封機(jī)構(gòu)還包括上球座，所述上球座置于所述操作臂下端，所述操作臂穿過所述上球座，所述操作臂上設(shè)有凸臺(tái)，所述閥芯上設(shè)有軌道，所述凸臺(tái)與所述軌道配合，實(shí)現(xiàn)所述操作臂帶動(dòng)所述閥芯開合，所述閥芯置于支撐座內(nèi)，所述下球座置于所述支撐座內(nèi)部，所述下球座上焊接有波紋管密封總成，所述碟簧置于所述下球座上，石墨環(huán)置于所述波紋管密封總成下端，組裝后的所述心軸、所述操作臂、所述上球座、所述支撐座、所述閥芯、所述下球座、所述碟簧和所述波紋管密封總成均置于所述球閥外筒內(nèi)部，隔離墊放入所述球閥外筒內(nèi)部，所述隔離墊置于所述碟簧與所述波紋管密封總成之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述球閥外筒上端螺紋連接轉(zhuǎn)換套下端，所述轉(zhuǎn)換套上端螺紋連接中間套筒下端，所述中間套筒上端螺紋連接所述鎖定套下端，所述鎖定套上端螺紋連接上接頭，所述球閥外筒下端螺紋連接下接頭上端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述下球座上端為弧形密封面，所述弧形密封面上設(shè)有溝槽，所述溝槽內(nèi)填充耐高溫的柔性石墨密封圈，所述閥芯與所述下球座之間形成弧形密封，所述下球座下端為兩級(jí)臺(tái)階狀，所述碟簧置于中部臺(tái)階上，所述波紋管密封總成置于底部臺(tái)階上，所述下球座、所述波紋管密封總成和所述下接頭之間形成線形密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任一所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述波紋管密封總成由上到下依次包括上擋環(huán)、波紋管和下?lián)醐h(huán)，所述上擋環(huán)下端設(shè)有臺(tái)階與所述波紋管上端焊接固定，所述下?lián)醐h(huán)上端設(shè)有臺(tái)階與所述波紋管下端焊接固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述下接頭下端設(shè)有臺(tái)階與所述下?lián)醐h(huán)下端焊接固定，所述下接頭內(nèi)側(cè)與所述下球座外側(cè)形成環(huán)形空間，所述環(huán)形空間支撐所述波紋管，所述下接頭下端放置有石墨環(huán)，所述石墨環(huán)輔助密封所述下接頭與所述下?lián)醐h(huán)焊接處。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至6任一所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述上關(guān)閉套頂部外柱面上設(shè)有第一刮泥環(huán)，所述連接短節(jié)外柱面上設(shè)有第二刮泥環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6任一所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述上接頭底部與所述鎖定套頂部連接處設(shè)有固定銷釘，所述心軸底部與所述操作臂頂部連接處設(shè)有調(diào)節(jié)墊片。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：包括鎖定機(jī)構(gòu)、開關(guān)機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)，所述開關(guān)機(jī)構(gòu)與開關(guān)工具配合，所述開關(guān)工具驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，所述開關(guān)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述鎖定機(jī)構(gòu)開合，所述開關(guān)機(jī)構(gòu)包括操作臂，所述密封機(jī)構(gòu)包括閥芯、下球座和碟簧，所述操作臂推動(dòng)所述閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述閥芯與所述下球座的密封與分離，所述下球座外柱面上設(shè)有碟簧，所述碟簧預(yù)緊所述閥芯與所述下球座之間相互接觸的密封面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述開關(guān)機(jī)構(gòu)還包括中心管，所述中心管上端螺紋連接上關(guān)閉套，所述中心管下端螺紋連接下打開套，所述中心管外柱面套設(shè)有限位環(huán)，所述限位環(huán)下端螺紋連接連接短節(jié)上端，所述連接短節(jié)下端螺紋連接心軸上端，所述心軸下端螺紋連接所述操作臂上端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述鎖定機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)所述限位環(huán)，兩個(gè)所述限位環(huán)之間設(shè)有鎖定彈簧，所述上關(guān)閉套外柱面上套設(shè)有鎖定套，所述鎖定套內(nèi)側(cè)設(shè)有鎖定爪，所述鎖定爪置于頂部所述限位環(huán)上方，頂部所述限位環(huán)頂端與所述鎖定爪相對(duì)面設(shè)有凹槽，當(dāng)所述鎖定爪下移至所述凹槽內(nèi)時(shí)，頂部所述限位環(huán)限制所述鎖定爪進(jìn)一步移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于稠油熱采井的耐高溫地層隔離閥，其特征在于：所述密封機(jī)構(gòu)還包括上球座，所述上球座置于所述操作臂下端，所述操作臂穿過所述上球座，所述操作臂上設(shè)有凸臺(tái)，所述閥芯上設(shè)有軌道，所述凸臺(tái)與所述軌道配合，實(shí)現(xiàn)所述操作臂帶動(dòng)所述閥芯開合，所述閥芯置于支撐座內(nèi)，所述下球座置于所述支撐座內(nèi)部，所述下球座上焊接有波紋管密封總成，所述碟簧置于所述下球座上，石墨環(huán)置于所述波紋管密封總成下端，組裝后的所述心軸、所述操作臂、所述上球座、所述支撐座、所述閥芯、所述下球座、所述碟簧和所述波紋管密封總成均置于所述球閥外筒內(nèi)部...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉華偉，陳立偉，許清海，陳杰，張少朋，包陳義，李寶龍，趙錦旭，江鵬川，周戰(zhàn)凱，賈志科，齊海濤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中海油能源發(fā)展股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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