[发明专利]单向流动工具和油管

说明书

本发明公开了一种单向流动工具和油管，属于油气田设备领域。所述工具包括：阀座、阀芯和剪切环。阀座内设置有连接在一起的第一腔室和第二腔室，第一腔室与油管连通，第二腔室与油套环空连通，且第二腔室的内径小于第一腔室的内径。剪切环固定在第一腔室内；阀芯包括：连接在一起的剪切段和封堵段，剪切段的自由端剪切环连接，封堵段位于第二腔室内，且封堵段的外径与第二腔室的内径相适配。剪切环剪断后，阀芯轴向移动，封堵段移动至第一腔室内，用于使气体或者泡排剂从油套环空中顺次经过第二腔室、第一腔室进入油管内。本发明通过注入气体或泡排剂憋压即可使剪切环剪断进而使油套环空与油管连通，操作较简单，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及油气田设备领域，特别涉及一种单向流动工具和油管。

背景技术

气井生产过程中，通常向气井的套管内下入带有永久式封隔器的油管进行开采。通过封隔器将油管固定于套管内，且封隔器位于产层的上方，起到固定和密封作用，使产层中的天然气通过油管流动到井口进行天然气开采。

气井开发初期，地层压力较大，井下天然气在地层压力作用下自发进入油管内，通过油管产出。天然气开采过程中，天然气中的水分在油管内逐渐堆积，形成积水。气井开发后期，受地层压力下降和积水压力的影响，产层中的天然气无法自发进入油管中排出，需要消除油管中的积水的压力。消除积水的压力时，在油管内下入射孔工具，在油管上靠近封隔器上方的位置射孔使油管与油套环空(油管和套管之间的环形空间)连通，然后向油套环空内注入气体，该气体从油管上的孔进入油管内，在气体的压力作用下，将油管中的积水气举到地表，消除积水对产层的压力。或者，向油套环空内注入泡排剂，该泡排剂从油管上的孔进入油管内，通过泡排剂将油管中的积水排到地表进行泡排排水采气。

现有技术至少存在以下问题：

通过射孔使油管与套管连通会破坏油管的完整性，且下入射孔工具进行钻孔影响生产效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种单向流动工具和油管，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种单向流动工具，所述工具包括：阀座、阀芯和剪切环；

所述阀座内设置有连接在一起的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与油管连通，所述第二腔室与油套环空连通，且所述第二腔室的内径小于所述第一腔室的内径；

所述剪切环固定在所述第一腔室内；

所述阀芯包括：连接在一起的剪切段和封堵段，所述剪切段的自由端所述剪切环连接，所述封堵段位于所述第二腔室内，且所述封堵段的外径与所述第二腔室的内径相适配；

所述剪切环剪断后，所述阀芯轴向移动，所述封堵段移动至所述第一腔室内，用于使气体或者泡排剂从所述油套环空中顺次经过所述第二腔室、所述第一腔室进入所述油管内。

在一种可能的设计中，所述剪切段包括：空心段和变径段，所述变径段设置于所述空心段与所述封堵段之间；

所述变径段上设置有与所述空心段连通的过孔。

在一种可能的设计中，所述空心段包括第一空心段和第二空心段，所述第一空心段的外径小于所述第二空心段的外径，所述第一空心段的自由端与所述剪切环连接；

所述第一空心段与所述第一腔室之间形成有环形空间，在所述环形空间中所述第二空心段与所述剪切环之间设置有弹性件。

在一种可能的设计中，所述第一腔室包括顺次形成的内径依次增大的第一段、第二段和第三段，所述第一段与所述油管连通，所述第二腔室的内径小于所述第三段的内径；

所述第一空心段的外径与所述第二段的内径相适配，所述第二空心段的外径与所述第三段的内径相适配；

所述剪切环设置在所述第二段和所述第三段之间。