[发明专利]稠油热采井液压驱动单控防井涌装置

说明书

本发明提供了一种稠油热采井液压驱动单控防井涌装置，应用于稠油热采井的井涌控制，减少井口失控时间。该单控防井涌装置包括防涌壳体、防涌卡紧器、单控活塞体和单控筒体，单控活塞体置入单控筒体并组合成单控液驱器，防涌壳体的卡紧通道内分别配置左防涌卡紧器和右防涌卡紧器且其卡紧通道的两侧端分别配置相同型号的单控液驱器，单控筒体依据液压油的切换为单控活塞体提供推进动力，并结合活塞本体和活塞衬套的精密配合而传递动力，同时通过单控传动杆直接推动防涌卡紧器沿防涌壳体的卡紧通道实施推程和回程的远程精确单控滑移作业，由此自动密封和松开抽油杆柱，而且依据防涌密封芯实现左防涌卡紧器和右防涌卡紧器与防涌壳体间的静密封。

技术领域

本发明涉及一种石油工程领域稠油热采井用的防井涌装置，特别是涉及一种稠油热采井液压驱动远程精确单控防涌卡紧器自动密封和松开抽油杆柱的防井涌装置。

背景技术

稠油热采井注采一体化技术及配套工艺可实现一次管柱注汽——抽油——注汽循环生产，目前采用注采一体化的稠油热采井在注汽焖井后进行放喷等工序，放喷放至油套环空压力落零或者压力较低不出油液时，采用正洗或者反洗井的压井作业，作业中卸下注汽井口装置大四通以上的装置，而后通过吊车悬挂管柱内的抽油杆柱并完成注采一体泵的抓取对接，从而最终实现采油——注汽——采油不动管柱的连续生产。

根据中石化胜利油田的相关统计数据，注采一体泵脱接挂抽过程中，因管网压力平衡等情况会导致洗井后井口溢流，存在井口失控而无法打开注汽井口的情况，致使采油生产衔接过程延长至十余天，与稠油热采井注采一体提高生产效率和稠油开发趁热快采的初衷相背离，并且减少了热采周期内有效生产时间，同时也因反复洗井，极易污染地层。

对稠油热采井注采一体化技术及配套工艺进行分析，结果表明如何做好注采一体泵挂抽过程中的井涌控制和井口失控工作，是缩短注采一体泵挂抽时间的有效手段。在注采一体泵挂抽过程中，上提下放抽油杆柱、活塞抓取这些工序施工，因没有有效的井口控制工具，全程处于非可控状态，一旦发生井涌，将无法控制。由此，通过研制稠油热采井口控制井涌装置，可缩短发生井涌油井的挂抽周期，减少井口失控时间。

发明内容

为了有效解决稠油热采井注采一体泵挂抽过程中的井涌控制问题，本发明的目的是提供一种适合稠油热采井用的液压驱动单控防井涌装置。该单控防井涌装置采用防涌密封芯组成静密封和三角形密封环组成动密封，并结合单控活塞体和单控筒体构成的单控液驱器，有效解决稠油热采井用泵挂抽作业期间的井涌控制问题，同时减少井口失控时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是开发一种稠油热采井液压驱动单控防井涌装置，主要由防涌壳体、防涌卡紧器、单控活塞体和单控筒体几部分组成。该单控防井涌装置经防涌壳体的上接箍体与盘根盒相连并由防涌壳体的下接箍体与井口三通连为一体，防涌壳体采用单体构造，防涌卡紧器、单控活塞体和单控筒体均采用双体构造，单控活塞体置入单控筒体并组合成单控液驱器，防涌卡紧器与单控液驱器沿抽油杆柱径向由内而外对称布置于防涌壳体的左右两侧端。

控制抽油杆柱井涌作业中，单控液驱器提供动力，并经由单控活塞体推动防涌卡紧器沿防涌壳体的卡紧通道进行远程精确单控滑移而自动密封和松开井口处的抽油杆柱，从而控制泵挂抽作业期间的井涌。

防涌卡紧器的防涌密封芯和单控活塞体的双套○形密封环均采用双体构造，而单控筒体的三角形密封环、杆○形密封环和筒○形密封环则采用单体构造，且防涌密封芯、双套○形密封环、三角形密封环、杆○形密封环和筒○形密封环的材质均选用丁腈耐油橡胶。三角形密封环沿其轴向的端面设有三角形环沟，三角形环沟的横截面呈等腰三角形，且三角形环沟沿单控传动杆轴向朝外放置，由此使得三角形密封环具有良好的径向补偿能力。双套○形密封环、三角形密封环、杆○形密封环和筒○形密封环均采用○形密封环，并分别实现单控筒体与单控活塞体以及单控筒体各部件之间的非金属密封，○形密封环的横截面呈○形。

防涌壳体的卡紧通道内分别配置左防涌卡紧器和右防涌卡紧器，且防涌壳体卡紧通道的两侧端分别配置相同型号的单控液驱器，防涌壳体包括防涌本体、上接箍体和下接箍体。