[实用新型]一种充填、防砂、注汽一体化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气勘探、开发技术领域，特别涉及一种充填、防砂、注汽一体化装置。

背景技术

在油气田开发过程中，稠油资源作为油田开发中的一种重要资源，由于原油粘度较高，一般采用注蒸汽热采的方式开采，为保障井筒安全、长效及注汽质量，需要有效的井筒封隔密封；同时由于多数的稠油油藏储层疏松，易于出砂，需要在注汽热采前进行充填防砂作业。因此，井筒封隔密封既需要满足常温下25MPa以上高压密封，以实现高压挤压充填防砂；又要满足高温高压注汽封隔密封。

现有技术中，通常采用热采封隔器进行井筒封隔密封，热采封隔器是热流体注入管柱的重要组成部件，其作用是在注入热流体过程中封隔油层以上的油套环空，防止高温流体进入套管和隔热管组成的环形空间，从而达到减少井筒的热损失，且保护油层套管的目的。在注热流体结束，转到采油过程中，封隔器仍能够具有密封作用。目前热采井用封隔器采用常规封隔器的设计理念，由于注汽温度高，为保障井筒安全与注汽质量以及实现在高温高压下对井筒实现封隔，使用的井下密封筒强度比较高，具有高温不软化、高压不变形的特点，由于密封筒这种性能也导致这种常规的封隔器在尺寸有限的井筒条件下存在难以压缩坐封的问题；不能有效满足充填防砂时的常温高压密封要求，导致充填防砂时砂卡管柱，而造成大修作业。

另一方面，目前通常使用的热采充填工具，虽然能满足热采井充填防砂工艺要求，但在注蒸汽后，易发生密封失效情况，不能满足多轮次注汽与生产的高温高压密封要求，此时，充填工具失效，为保障注汽安全，通常需要再次下入桥塞与密插，进行环空密封，既增加了作业工序又增加了作业成本，并且，多次作业又影响热采井注汽开采效果，增加了安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术中所存在上述技术问题，本实用新型提出了一种充填、防砂、注汽一体化装置。其不仅能够实现充填、防砂及注汽的一体化施工，而且能够满足在充填、防砂及多轮次蒸汽吞吐过程中的长效密封，既节约了工序，又保证了施工效果。

根据本实用新型提供了一种充填、防砂、注汽一体化装置，包括充填内管、充填外管、第一密封单元与第二密封单元；

所述充填内管包括依次连接的上接头、连接管、空心阀套及冲管接头，在所述连接管与上接头环空内还设置有第一活塞，该第一活塞套装在所述连接管的外部，其中，所述连接套与空心阀套之间通过销钉连接固定；所述空心阀套内腔还设置有与其配套使用的单流球；

所述充填外管包括设置在所述充填内管外部上外中心管、下外中心管、换向套、连接套及下接头，其中，所述上外中心管一端与下外中心管之间固定连接，其另一端与所述第一活塞通过防转销钉连接固定，所述换向套、连接套及下接头依次连接固定，所述换向套上游端部与所述连接管相连接；

所述第一密封单元包括依次套装在所述上外中心管外部的顶套、第一密封筒、上锥体；

所述第二密封单元包括依次套装在下外中心管外部的下锥体、第二密封筒、隔环、弹性部件、第二活塞、热胀元件及缸套；所述第二活塞、热胀元件位于所述缸套与下外中心管之间的环空内，所述缸套下游端部与下中心管连接固定；在所述下锥体与上锥体之间还套装有卡瓦；所述上锥体的锥面、下锥体的锥面分别与所述卡瓦两端的斜面相贴合。

作为本实用新型的一种改进，在所述连接管上游还设置有进液口，所述进液口与位于所述第一活塞上端面、上接头之间的环空相连通；与所述空心阀套相接触的连接管内壁上还设置有充填口，当所述空心阀套相对连接管沿下游方向移动时，所述充填口打开，所述连接管的内部与外部相连通。

进一步地，所述第一活塞外壁还设置有返液口，当第一活塞相对上接头沿下游方向移动时，所述返液口打开，所述第一活塞内腔与油套环空相贯通。

作为本实用新型的又一种改进，在所述换向套与连接管之间的环空内还设置有关门套，所述关门套与所述换向套相接触的表面上还设置有单向扣，所述关门套只能相对换向套沿上游方向单向移动。

优选地，所述第一密封单元还包括第一调节环，该第一调节环位于所述第一密封筒与上锥体之间，该第一调节环可调节第一密封筒的位置。

进一步地，所述第一密封单元还包括设置在所述顶套上游端部且套装在所述上外中心管外部的压环，在所述压环下游端部设置有第一锁环。

作为本实用新型的再一种改进，所述第二密封单元还包括套装在所述下外中心管外部、位于弹性部件与热胀元件之间且相互抵靠的第二调节环与锁环套，在所述锁环套与下外中心管之间的环空内还设置有第二锁环。

进一步地，所述第一密封单元还包括环绕设置在所述顶套两端且紧邻顶套的限位环。