[发明专利]一种适合热采井的井下密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封结构，特别是一种适合热采井的井下密封结构。

背景技术

蒸汽吞吐和蒸汽驱是稠油开采的有效技术方法。稠油产层因压实成岩作用差，储层胶结疏松，在注蒸汽开采过程中，由于高速注汽的强烈冲刷作用于岩层颗粒，在高温高压蒸汽改变岩石颗粒表面润湿性后，岩层颗粒即从原油沥青质胶结的集合体中剥离出来，形成出砂的潜在危害。在热力开采过程中出砂现象十分普遍和严重，给生产带来危害，采用各种防砂工艺技术后，虽然能收到一定的防砂效果，但因注热开采的井筒目前所用的防砂装置耐温指标不能达到注入蒸汽的温度要求，井筒存在潜在出砂危险。井筒一旦出砂，将导致油井生产不能正常进行，甚至出现躺井现象。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种适合热采井的井下密封结构。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种适合热采井的井下密封结构，包括金属封隔器、采油油管和金属阻砂器；所述金属封隔器包括上锥体、金属密封锚和下锥体，所述上锥体的下端部插装在所述金属密封锚的上部，所述上锥体的下端部为从上至下逐渐收缩的锥体，所述金属密封锚由弹性合金制成，所述下锥体的上端部插装在所述金属密封锚的下部，所述下锥体的上端部为从下至上逐渐收缩的锥体；所述金属阻砂器固定在所述采油油管的下端，并插装在防砂顶部封隔器内，所述采油油管的上端部与所述下锥体的下端部螺纹连接。

所述上锥体的下端部锥体的锥角为7～10°；所述下锥体的上端部锥体的锥角为7～10°。

本发明具有的优点和积极效果是：采用全金属密封结构，能够满足热采注汽井的注汽要求，确保长时间注汽密封不失效，密封能力强，可有效地阻止蒸汽吞吐井出砂，延长油井吞吐轮次，提高采收率。本发明解决了稠油井热采生产过程中因地层出砂导致油井生产不能正常进行，甚至出现躺井状态而不得不频繁进行修井作业，使稠油开采作业成本升高的难题。在稠油热力开采过程中能够防止油井严重出砂，将出砂对油井的影响降到最低，在长时间注汽过程中不会出现防砂密封失效的现象。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的金属封隔器结构示意图。

图中：1、金属封隔器；2、采油油管；3、金属阻砂器；4、防砂顶部封隔器；1-1、上锥体；1-2、金属密封锚；1-3、下锥体。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1和图2，一种适合热采井的井下密封结构，包括金属封隔器1、采油油管2和金属阻砂器3；所述金属封隔器1包括上锥体1-1、金属密封锚1-2和下锥体1-3，所述上锥体1-1的下端部插装在所述金属密封锚1-2的上部，所述上锥体1-1的下端部为从上至下逐渐收缩的锥体，所述金属密封锚1-2由弹性合金制成，所述下锥体1-3的上端部插装在所述金属密封锚1-2的下部，所述下锥体1-3的上端部为从下至上逐渐收缩的锥体；所述金属阻砂器3固定在所述采油油管2的下端，并插装在防砂顶部封隔器4内，所述采油油管2的上端部与所述下锥体1-3的下端部螺纹连接。

在本实施例中，所述上锥体1-1的下端部锥体的锥角为7-10°；所述下锥体1-3的上端部锥体的锥角为7-10°。

安装时，采用采油油管2的下端携带金属阻砂器3，金属阻砂器3由外设金属插入密封的筛管形成；将采油油管2的上端部与金属封隔器1连接，通过坐封管柱将金属封隔器的坐封工具及金属封隔器下入到预定位置，并将金属阻砂器插入至防砂顶部封隔器内，使金属阻砂器与防砂顶部封隔器的密封光筒形成金属密封，作为对油井内防砂管柱的有效补充。采用动力坐封工具给上锥体1-1和下锥体1-3施力，使它们向金属密封锚的内部移动，进而沿径向撑开金属密封锚的上下两端，使金属密封锚坐封在套管内。至此已经完成井下密封结构的安装。由于该井下密封结构为全金属结构，能够满足350℃的温度要求，实现注蒸汽井的井下密封功效。

上述密封结构的安装步骤为：

1）首先，完成井下密封结构的组装，然后将组装后的井下密封结构连接在坐封管柱的下部；

2）将井下密封结构下入到井中设计位置，并将金属阻砂器插入到防砂顶部封隔器中；然后实施金属封隔器的坐封操作，完成金属封隔器的坐封后，起出坐封管柱；

3）再下入注汽管柱，与金属封隔器对接密封；

4）进行注汽作业，完成油田的热力开采。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。