[发明专利]管路悬挂器往复阀

说明书

技术领域

本发明主要涉及油气井的生产，并且更具体地涉及一种井口组件，其具有通过加压流体可在一个方向上移动的往复阀。

背景技术

用于生产从地下岩层开采的碳氢化合物的井口通常包括井口组件，该井口组件附接在形成于碳氢化合物生产岩层中的井孔的上端处。井口组件通常提供支承悬挂器以便将生产管路和套管(casing)悬置在井孔中。套管对井孔加衬，从而使井孔与包绕岩层隔离。管路通常同心地处于套管内，且在其中提供导管以便生产存在于岩层内的碳氢化合物。

井口组件通常还包括邻近套管和管路进入井孔处的井口罩，以及井口罩顶上的采油树(或井口采油装置)。采油树通常用于控制和分配由井孔产生的流体，且有选择地提供流体连通或通向管路、套管和/或管路与套管之间的环形空间的通道。阀组件通常提供在井口采油树内用于控制越过井口的流体流，例如来自钻孔的生产流，或进出井口的循环流体流。

在一种类型的井口系统中，同心管路悬挂器处于井口罩中，从而将管路延伸至井孔中，且在管路与对井孔加衬的套管之间形成环形空间。管路环形空间阀通常位于管路悬挂器中，因为对于此类树而言不能临时地安装塞子和将塞子从管路环形空间通道中取出。

在图1的侧面局部截面视图中示出了井口组件10的现有技术实例。井口组件10在其外周上具有环状井口罩12，以及同心地处于井口罩12内的管路悬挂器14。管路16从管路悬挂器14向下垂挂在套管18内。套管18悬挂在套管悬挂器20上，该套管悬挂器20在井口罩12内处于管路悬挂器14下方。管路环形空间22形成在管路16和管路悬挂器14与套管18和套管悬挂器20之间的环状空间中。环形空间22中的密封件防止井孔压力与环境之间的压力传递。

有时，对于各种井孔操作而言可能需要通向环形空间22且处在密封件下方的通道。因此，包括有往复阀24以便传递流体穿过井口组件10并通向环形空间22中。在图1的现有技术实例中，往复阀24示为与管路16大致平行，且设置在形成于管路悬挂器14内的空腔中。通常，往复阀24通过液压方式促动，且在其中具有有选择地在开启位置与关闭位置之间移动的活塞。开启管线26的实例示为将液压流体输送至活塞一侧以将往复阀移动至使环形空间22中的压力经由管路悬挂器14传递的开启位置，在此情况下，该液压流体然后可导送至井口罩10外。通过形成为穿过井口罩并与往复阀24连接的流动通道30，示出了通向井口罩10外的压力传递。因此，当往复阀处于开启位置时，流动通路形成为在通道30内穿过井口罩，穿过往复阀24，并进入环形空间22。还示出了关闭管线28，该关闭管线28输送液压流体用于关闭往复阀24以便阻止经由管路悬挂器14的压力传递。开启管线26、关闭管线28均占据井口罩10内的空间。

发明内容

本文公开了井口组件的实例，在示例性实施例中，该进口组件包括井口部件中的管路悬挂器，以及附接到插入井孔中的管路悬挂器上的管路。环形空间环绕管路。在管路悬挂器中还包括往复阀；其中往复阀包括套筒、阀关闭端口、阀开启端口，以及利用施加到阀关闭端口上的一定量的压力有选择地在套筒内可滑动至关闭位置的活塞，以及该活塞利用施加到阀开启端口上的一定量的压力有选择地可滑动至开启位置。在示例性实施例中，流动通路延伸穿过管路悬挂器，进入管路环形空间中，且在活塞处于开启位置时穿过往复阀组件。在该示例性实施例中包括聚积器，其处在环形空间中且与阀关闭端口成流体连通。在备选实施例中，井口部件可为井口罩或采油树。聚积器可加压至高于环境压力的压力。可选的是可包括弹簧，该弹簧受偏压以将往复阀推送至关闭位置。在备选实施例中，活塞通过与井口部件中的通道进行压力传递而移动至开启位置，且通过与聚积器进行压力传递而移动至关闭位置。在备选实施例中，当阀移动至阀开启位置时，聚积器中的压力保持活塞上的力，以便朝关闭位置推动活塞。在备选实施例中，往复阀组件为第一往复阀组件，且其中流动通路为第一流动通路；在该备选实施例中，包括第二往复阀组件，其大致类似于第一往复阀组件。