一種頁巖氣井安全封堵裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種頁巖氣井安全封堵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在頁巖氣開采過程中，隨著頁巖氣壓力和流動(dòng)速度的降低，氣藏產(chǎn)出的水、油或凝析液因不能及時(shí)排出而滯留在井筒中，從而形成“氣井積液”，直接影響了頁巖氣產(chǎn)量，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益下滑，因此排液采氣既是有水氣藏開發(fā)的必經(jīng)階段，也是提高頁巖氣采收率的重要保證。
[0003]抽油機(jī)俗稱磕頭機(jī)，是頁巖氣排液采氣中被大量采用的人工舉升裝置，其工作原理如下:抽油機(jī)懸繩器通過光桿與抽油桿連接，抽油桿與井下管式泵連接，抽油機(jī)通過光桿帶動(dòng)抽油桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，抽油桿又帶動(dòng)井下管式泵將油、水等地層出液經(jīng)油管舉升至地面，從而實(shí)現(xiàn)排液；井口安裝有盤根盒，光桿與盤根盒配合，起到密封井口，防止油、氣、水泄露的作用；盤根盒下方裝有采氣樹，用于控制和調(diào)節(jié)排液量。
[0004]在頁巖氣排液采氣過程中，當(dāng)套管與油管間的環(huán)空壓力即套壓大于4MPa，油壓大于2MPa時(shí)，大量頁巖氣會(huì)從油管涌出；此時(shí)，光桿盤根盒的密封作用失效，頁巖氣將沖破盤根盒內(nèi)橡膠密封圈向外噴涌，極有可能引發(fā)天然氣爆炸事故，在這種緊急情況下，通常采用鋸斷光桿，將下段光桿連同抽油桿一起沉入井中，然后用堵頭堵死盤根盒，并關(guān)閉采氣樹上生產(chǎn)閥門的方法以達(dá)到封堵噴涌頁巖氣的目的，但現(xiàn)有封堵方法并不符合安全操作規(guī)范，易引發(fā)二次安全事故；其次，封堵后對(duì)頁巖氣井的后期作業(yè)帶來很大影響，如打撈鋸斷的光桿等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種頁巖氣井安全封堵裝置，常態(tài)下不干擾光桿正常工作，當(dāng)套管和油管壓力過大導(dǎo)致頁巖氣噴涌時(shí)，能在不鋸斷光桿的前提下對(duì)頁巖氣實(shí)現(xiàn)快速有效的封堵，解決了現(xiàn)有封堵方法不符合安全規(guī)范，存在安全隱患，封堵后對(duì)后期作業(yè)影響較大的問題，具有安裝操作方便，密封效果好，安全可靠性高，對(duì)頁巖氣后期開采作業(yè)無影響等特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種頁巖氣安全封堵裝置，由金屬筒和橡膠皮筒組成，橡膠皮筒置于金屬筒內(nèi)，中間形成空心腔，使光桿順利穿過，橡膠皮筒上設(shè)有注入管，注入管穿出到金屬筒外且頭端設(shè)有單向閥，其特征在于所述金屬筒的上端和下端加工有螺紋，分別與盤根盒和采氣樹連接；當(dāng)套管和油管壓力處于安全范圍內(nèi)時(shí)，橡膠皮筒不注入液體或氣體，橡膠皮筒的內(nèi)緣與光桿保持一段間隙，使光桿自由上下運(yùn)動(dòng)，正常工作；當(dāng)套管與油管的壓力值超過正常范圍時(shí)，從橡膠皮筒的注入管注入液體或氣體，橡膠皮筒隨即膨脹，迅速填充空心腔，并向內(nèi)抱死光桿，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴涌頁巖氣的封堵。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:1)封堵裝置安裝在盤根盒與采氣樹之間，常態(tài)下不影響光桿工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，大大降低了事故風(fēng)險(xiǎn)，提高了安全防范能力；2)封堵裝置通過向橡膠皮筒注入液體或氣體即可達(dá)到抱死光桿，密封噴涌頁巖氣的目的，操作簡(jiǎn)便，安全可靠性高，密封效果好；2)可在不鋸斷光桿的條件下實(shí)施封堵，減少了打撈光桿、恢復(fù)抽油機(jī)等一系列后期工作的工作量，為恢復(fù)頁巖氣開采節(jié)約了大量時(shí)間。
[0008]
【附圖說明】
[0009]本發(fā)明的【附圖說明】如下:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]I金屬筒；2橡膠皮筒；3注入管；4單向閥；5螺紋；6光桿；7空心腔。
[0011]
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
一種頁巖氣安全封堵裝置，由金屬筒I和橡膠皮筒2組成，橡膠皮筒2置于金屬筒I內(nèi)，中間形成空心腔7，使光桿6順利穿過，橡膠皮筒2上設(shè)有注入管3，注入管3穿出到金屬筒
I外且頭端設(shè)有單向閥4，其特征在于所述金屬筒I的上端和下端加工有螺紋5，分別與盤根盒和采氣樹連接；當(dāng)套管和油管壓力在安全范圍內(nèi)時(shí)，橡膠皮筒2不注入液體或氣體，橡膠皮筒2的內(nèi)緣與光桿6保持一段間隙，使光桿6自由上下運(yùn)動(dòng)，正常工作；當(dāng)套管與油管間的環(huán)空壓力大于4MPa，油管壓力大于2MPa時(shí)，套管和油管壓力超出安全范圍，盤根盒將無法密封噴涌而出的頁巖氣，這種情況下，抽油機(jī)和光桿2停止工作，從橡膠皮筒2的注入管3注入液體或氣體，橡膠皮筒2隨即膨脹，迅速填充空心腔7，并向內(nèi)抱死光桿6，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴涌頁巖氣的封堵。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頁巖氣井安全封堵裝置，由金屬筒(I)和橡膠皮筒(2)組成，橡膠皮筒(2)置于金屬筒(I)內(nèi)，中間形成空心腔(7)，使光桿(6)穿過，橡膠皮筒(2)上設(shè)有注入管(3)，注入管(3 )穿出到金屬筒(I)外且頭端設(shè)有單向閥(4 ); 其特征在于所述金屬筒(I)的上端和下端加工有螺紋(5)，分別與盤根盒和采氣樹連接；當(dāng)套管和油管壓力處于安全范圍內(nèi)時(shí)，橡膠皮筒(2)不注入液體或氣體，橡膠皮筒(2)的內(nèi)緣與光桿(6)保持一段間隙，使光桿(6)自由上下運(yùn)動(dòng)，正常工作；當(dāng)套管與油管的壓力值超過正常范圍時(shí)，從橡膠皮筒(2)的注入管(3)注入液體或氣體，橡膠皮筒(2)隨即膨脹，迅速填充空心腔(7 )，并向內(nèi)抱死光桿(6 )，實(shí)現(xiàn)封堵。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種頁巖氣井安全封堵裝置，由金屬筒和橡膠皮筒組成，橡膠皮筒置于金屬筒內(nèi)，中間形成空心腔，使光桿順利穿過，橡膠皮筒上設(shè)有注入管，注入管穿出到金屬筒外且頭端設(shè)有單向閥，其特征在于所述金屬筒的上下兩端有螺紋；當(dāng)套管和油管壓力在安全范圍內(nèi)時(shí)，橡膠皮筒不注入液體或氣體，其內(nèi)緣與光桿保持一段間隙，使光桿正常工作；當(dāng)套管與油管的壓力值超過正常范圍時(shí)，從橡膠皮筒的注入管注入液體或氣體，橡膠皮筒迅速膨脹，填充空心腔，并向內(nèi)抱死光桿，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴涌頁巖氣的封堵。本發(fā)明具有安裝操作方便，密封效果好，安全可靠性高，對(duì)頁巖氣后期開采作業(yè)無影響等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】E21B33-126
【公開號(hào)】CN104675359
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510029418
【發(fā)明人】龔大建
【申請(qǐng)人】銅仁中能天然氣有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日