[发明专利]一种气井油套环空保护液更替装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气井油套环空保护液体更替装置及更替方法，主要用于取样或更替油套环空保护液，属于油气井安全技术领域。

背景技术

油套环空中加注环空保护液已经成为保护油套环空的主要技术措施。环空保护液具有杀菌、除垢、缓蚀的作用，能有效防护油套管的腐蚀；同时能降低油管与环空之间的压差，减轻套管头和封隔器承受的压力。它在保证气井的安全生产过程中发挥着重要作用。

目前环空保护液都要求具有良好的长期防护作用，在不动管柱的情况下，气井一般都不更换保护液。但在一些非正常情况下，如油套管之间密封不好可能造成保护液漏失、CO2/H2S等气体窜入、井下作业混入杂质等，都会影响环空保护液的性能，降低其防护效果，给气井的安全生产带来隐患。所以定期检测环空保护液性能，有利于及时发现问题，并更替受污染的油套环空保护液。同时也利于将新研制的更高效的环空保护液投入使用，达到最优防护效果。但目前来说没有一套特定的专门用于取样、更替环空保护液的装置及方法。

发明内容

本发明为了解决现有气井油套环空保护液取样、更替技术的不足，目的是提供一种独立、安全、简单的油套环空保护液更替装置及其取样、更替方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于取样、更替油套环空保护液的装置，其特征在于它包括寄生管、管卡、具有锥度密封接口的套管头四通、法兰式平行闸阀、法兰连接头、抽注管线、流量计、地面抽汲装置、抽汲阀门、地面注入装置、注入阀门。

所述的寄生管采用耐蚀合金材料制造，由长约10米左右的短节采用锥度式密封接头连接组成，通过管卡将其固定附着在油管外壁一起下入井筒。寄生管末端弯曲朝上，防止流体对管壁和封隔器的冲蚀，末端口装有过滤网，避免杂质堵塞管道。

所述的管卡包括钳体、销子、螺杆、螺母。销子可使卡体对称活动张开或闭合。油管卡入大卡孔，寄生管卡入小卡孔，螺杆固定，防止管卡的脱落和松动下滑。管卡安装在每根油管接头的下部，防止下入油管时管卡意外遇阻上滑。

所述的具有锥度密封接口的套管头四通用于寄生管头端与地面抽注管线的密封连接。

所述的地面抽注管线上依次安装有法兰式平行闸阀、法兰连接头、流量计。抽注管线再分支分别接入地面抽汲装置和地面注入装置，并在各支管线上安有阀门，通过控制阀门可在抽、注功能之间切换。

利用本发明装置可以实现环空保护液的取样和更替两种功能。

环空保护液取样方法包括如下步骤：

A、关闭地面注入装置和注入阀门；

B、打开返排管线闸阀，使环空与大气连通；

C、打开法兰式平行闸阀和抽汲阀门；

D、启动地面抽汲装置，通过寄生管和抽注管线抽取适量环空保护液样本用于检测；

E、待取样结束后，关闭返排管线闸阀、法兰式平行闸阀和抽汲阀门以及地面抽汲装置。

环空保护液更替方法包括如下步骤：

A、关闭地面抽汲装置和抽汲阀门；

B、打开返排管线闸阀，使环空与返排管线连通；

C、打开法兰式平行闸阀和注入阀门；

D、启动地面注入装置，并观察流量计，使预定体积的新环空保护液通过抽注管线和寄生管注入环空，原环空保护液通过返排管线被顶替排出；

E、待更替过程结束后，关闭返排管线闸阀、法兰式平行闸阀和注入阀门以及地面注入装置。本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点：

(1)寄生管固定、下入方式简单可靠；管末段弯曲朝上，可防止流体对管壁和封隔器的冲蚀；末端口装有过滤网，可避免杂质堵塞管道；与地面抽注管线连接接头耐高压、密封性好；

(2)形成一套独立、安全的管路系统，可定期对环空保护液进行取样，监测保护液的性能变化，也可对油套环空保护液进行更替，施工过程简单方便，不影响井的生产和其他作业。

附图说明

图1是环空保护液更替装置组成正面示意图。

其中图中：1、地层，2、固井水泥，3、封隔器，4、油层套管，5、油管，6、油套环空保护液，7、寄生管末端口过滤网，8、管卡，9、寄生管短节锥度密封接头，10、寄生管，11、套管头四通锥度密封接头，12、具有锥度密封接口的套管头四通，13、返排管线闸阀，14、返排管线

图2是环空保护液更替装置组成侧面示意图。

其中图中：15、法兰式平行闸阀，16、法兰连接头，17、抽注管线，18、流量计，19、抽汲阀门，20、地面抽汲装置，21、注入阀门，22、地面注入装置

图3是管卡示意图。