[发明专利]油田水平井油管防落装置

说明书

技术领域

本发明涉及油田水平井采油技术领域，具体而言，涉及一种油田水平井油管防落装置。

背景技术

水平井作为提高单井产量和转变开发方式的主要技术手段，其数量及产量的比重都呈较快上升趋势。目前，油田水平井采油管柱与直井或定向井保持一致，因此，开采过程中不可避免地会出现生产管柱断脱落井事故。由于水平井井身结构的特殊性，一旦生产管柱脱落并滑入水平段内，将会加大打捞难度，增加打捞提高成本和风险。

相关统计表明，一口普通水平井的成本约为直井的2倍左右，而其产量可达直井的3～5倍，甚至更多。水平井的打捞工具一般需要特殊设计，考虑到水平井身结构的特殊性，打捞管柱还需额外附加扶正器、增力器和震击器等，施工工作量大，作业成本高，约为直井或定向井打捞成本的5倍。

目前，用于采油管柱的各种配套油管防落装置或油管柱防落锚仅能实现正常采油过程中的断脱防落，却不能保证管柱在下钻、起钻过程中的断脱防落，而工具的锚定、解卡机构长期浸泡在液面以下(抽油泵以下，机械采油的所有液体均要通过该装置)，在结垢及腐蚀等因素的影响下，会极大地降低工具锚定和解卡的灵活性，不适宜在油田水平井中规模地推广应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种油田水平井油管防落装置，以满足在各种工况下对油田水平井油管的防断脱要求。

为了实现上述目的，本装置内设置有密封机构和调节装置灵敏度的控制机构，利用流体节流特征进行防断脱，不受制于机械结构，能提供设备良好的工作环境，提高设备的适应性，实现装置长期、无限次的动作，能在打捞断脱管柱时实现轻松解卡。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面提供一种油田水平井油管防落装置，包括：内筒；上接头，上接头固定设置在内筒的上端；卡瓦，卡瓦可移动地置在内筒的外周，并与上接头斜面配合，卡瓦在油管脱落所造成的压差的作用下受驱相对上接头运动，以撑开。

进一步的，油田水平井管防落装置还包括：节流结构，节流结构设置在内筒外，卡瓦设置在节流结构上，节流结构对流体进行节流并受流体推动而运动，并推动卡瓦沿内筒移动。

进一步的，节流结构包括：卡瓦座，卡瓦座可移动地设置在内筒上；外筒，外筒套设在内筒外，且上端与卡瓦座固定连接，卡瓦座位于内筒与外筒之间；节流皮碗，节流皮碗与外筒的下端连接。

进一步的，节流结构还包括：弹簧调节环，弹簧调节环固定设置在外筒的下端，且位于外筒与内筒之间，节流皮碗通过弹簧调节环与外筒连接。

进一步的，节流结构还包括：控制弹簧，控制弹簧位于外筒与内筒之间，且处于卡瓦座与弹簧调节环之间，并沿内筒的长度方向可伸缩。

进一步的，节流结构还包括：承压环，承压环设置在控制弹簧的上端与卡瓦座之间。

进一步的，节流结构还包括：皮碗调节环，皮碗调节环可移动地与弹簧调节环连接，且可调节节流皮碗的张开面积。

进一步的，油田水平井油管防落装置还包括下接头，下接头固定连接在内筒的下端，下接头的外圆设置有凸起的扶正肩。

进一步的，卡瓦座内设置有与内筒的外壁配合的刮垢环。

进一步的，卡瓦座所对应的内筒的筒壁上设有导压孔。

本装置的控制机构可通过弹力调节控制装置锚定的作用力，从而控制装置锚定(或解卡，装置本身解卡力介于5KN～10KN)的灵敏度，最大限度地保护套管。本装置的锚定采用流体节流压力推动原理，不受制于机械零部件，可保证装置具有广泛的适应性。本装置通过压缩节流皮碗(可变范围100mm～114mm)改变装置产生的节流压力，装置最大刚体外径较小(仅为100mm)，在起下钻过程中的遇卡机率较小，工具适应井筒的能力较强。本装置的密封机构能使其关键部件始终工作在良好的环境中，能增加其使用寿命，保证长期工作的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的油田水平井油管防落装置结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、上接头；2、内筒；3、卡瓦；4、刮垢环；5、卡瓦座；6、承压环；7、外筒；8、控制弹簧；9、弹簧调节环；10、皮碗调节环；11、节流皮碗；12、下接头。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。