[发明专利]一种双向可控深水环空圈闭压力泄压装置及方法

说明书

本发明涉及一种双向可控深水环空圈闭压力泄压装置及方法，其包括装置本体，所述装置本体上直接间隔设置有四根筋；还包括设置在所述装置本体筋上的内向泄压阀机构、外向泄压阀机构、流道过滤网和流道保护薄片；在所述装置本体上，上部与所述筋的连接位置处设置有上通孔，下部设置有变截面通孔；每根所述筋内均沿纵向设置有通孔，该通孔与所述装置本体上的上通孔和变截面通孔连通；且每根所述筋上、下两端沿横向分别设置有贯通的孔道。本发明能够双向控制环空圈闭压力、降低深水油气开发成本、提供控制范围大、控制级别可调、工作可靠、操作简单、使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种石油天然气测试和生产过程中压力控制领域，特别是关于一种双向可控深水环空圈闭压力泄压装置及方法。

背景技术

目前，随着油气资源的需求量的逐年增加，从中浅海到深海、超深海，已成为全球油气勘探的必然趋势。深水区域蕴藏着巨大的油气资源，对于油气能源的发展起到关键作用，每口深水油气井的投入巨大，所以每口井的井筒全生命周期完整性都关系着深水油气田的高效开发，所以一种新的井筒完整性控制方法及装置对整个深水钻井和完井工程乃至石油工业都有着重要作用。

当一口油井或气井测试及生产时，井底高温油/气会将热量传递给各层套管，而井筒中的流体受热会发生膨胀，当流体在圈闭空间中时，流体膨胀产生巨大压力作用在与其接触的管壁上，如果不及时采取措施，圈闭环空产生的高压将挤毁套管，造成巨大经济损失。因此，深水套管间的环空圈闭压力的存在对油气井的正常生产会造成巨大危害。

大多数陆地油田和近海油田采油树均在水面以上，可通过与地面连接的套管头释放压力。在深水区域，只有生产油管和生产套管之间的圈闭压力可以通过上述方法释放，但是外部套管间的环空压力却不能用上述方法。目前国内外公开的深水环空圈闭压力泄压装置方法包括增强套管强度、单向消除环空、释放圈闭压力、平衡膨胀体积及隔断热传递过程，但是这些方法都不能彻底解决多环空复杂交替变化的压力对井筒完整性的伤害，不能同时实现圈闭压力多级调节双向泄压。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种双向可控深水环空圈闭压力泄压装置及方法，其结构紧凑、操作简单，能够双向控制环空圈闭压力、降低深水油气开发成本，提供控制范围大、控制级别可调、工作可靠，使用寿命长。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种双向可控深水环空圈闭压力泄压装置，其特征在于：该装置包括装置本体，所述装置本体上直接间隔设置有四根筋；还包括设置在所述装置本体筋上的内向泄压阀机构、外向泄压阀机构、流道过滤网和流道保护薄片；在所述装置本体上，上部与所述筋的连接位置处设置有上通孔，下部设置有变截面通孔；每根所述筋内均沿纵向设置有通孔，该通孔与所述装置本体上的上通孔和变截面通孔连通；且每根所述筋上、下两端沿横向分别设置有贯通的孔道。

进一步，所述流道过滤网包括第一过滤网和第二过滤网；所述第一过滤网设置在每根所述筋上端的孔道两侧，且所述第一过滤网与所述孔道之间设置有所述流道保护薄片；位于每根所述筋下端的孔道两侧设置有所述第二过滤网，所述第二过滤网紧贴所述孔道。

进一步，所述流道保护薄片包括第一保护薄片和第二保护薄片；所述第一保护薄片设置在每根所述筋上端的孔道与所述第一过滤网之间；所述第二保护薄片设置在所述第二过滤网外侧。