[发明专利]一种高压井注采用扩张式插入装置

说明书

一种高压井注采用扩张式插入装置，属于油气开采技术领域，包括上接头、第一级插管和第二级插管，形成可靠的线性硬密封和弹性密封组合。上接头与上部连接管柱连接；第一级插管包括第一金属波纹密封单元和第二金属波纹密封单元，两个金属波纹密封单元均由波纹短节上承接座、多层金属波纹管、耐高温高分子弹性材料密封环、弹性石墨密封环和波纹短节下承接座组成，耐高温高分子弹性材料密封环和弹性橡胶密封环套接在多层金属波纹管的波谷上；第二级插管通过密封球头和第一级插管连接，第二级插管本体上有套装的弹性密封环，其下端装配导锥头，并具有导流通孔。本发明的结构承压高、密封性好、适用性广、安全可靠的特点，可广泛适用于油田注采工艺。

技术领域

本发明属于油气开采技术领域，具体涉及一种高压井注采用扩张式插入装置。

背景技术

目前，石油天然气开采领域中，注、采工艺中的各种技术措施经常需要关闭或者打开井筒中的流体通道。油气井通常使用桥塞封层，需要打开产层通道时捞出桥塞或破坏桥塞，这种方式作业繁琐；还有一类是在井筒中安装相应的开关装置，使用电控、液控或者机械方式打开或者关闭流体通道，有时需要进行插管作业，插管插入后的密封问题一直以来都是一个难题。

在油田生产作业过程中，现有井筒中使用的插入装置，由于要考虑管柱起出时的作业，不适用插入后锁定的机构设置，一般通过上提、下放或者旋转管柱的简单动作来实现插入、拔出动作。插入密封一般是通过弹性密封圈实现的软密封，或结合单一球面、锥面密封来实现简单的组合密封。因此，目前的井筒内插入式装置在功能和性能上都上有所不足，密封性能有限、耐压和耐用性不足，应用范围有限，一般用于低压工况条件，不适用高压高温井况下的注采工艺。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提出：一种高压井注采用扩张式插入装置，技术方案如下：包括上接头、第一级插管和第二级插管、密封球头、插管连接螺纹，所述上接头通过所述第一级插管与所述密封球头相连，所述密封球头通过插管连接螺纹与所述第二级插管相连。

进一步地，所述密封球头与第二级插管连接位置形成的球面密封是硬密封。

进一步地，所述上接头与所述第一级插管连接位置形成密封锥体。

进一步地，所述密封锥体形成锥面密封。

进一步地，所述第一级插管包括1个或多个金属波纹密封单元，每个金属波纹密封单元均由波纹短节上承接座、多层金属波纹管、耐高温高分子弹性材料密封环、弹性石墨密封环和波纹短节下承接座组成，多个金属波纹密封单元之间连接在一起，波纹短节上承接座通过多层金属波纹管与所述波纹短节下承接座相连，耐高温高分子弹性材料密封环和弹性石墨密封环套装在多层金属波纹管上。

进一步地，多个金属波纹密封单元之间通过不锈钢管体焊接连接。

进一步地，所述不锈钢管体上设置3-6组凹槽。

进一步地，耐高温高分子弹性材料密封环a套装在所述凹槽上。

进一步地，所述耐高温高分子弹性材料密封环a设置3-6组。

进一步地，耐高温高分子弹性材料密封环和弹性石墨密封环交错套装在多层金属波纹管的波谷上。

进一步地，波纹短节上承接座焊接在多层金属波纹管的上端。

进一步地，波纹短节下承接座焊接在多层金属波纹管的下端。

进一步地，所述第二级插管包括插管密封环、第二级插管本体、导流通孔和插管导椎头，第二级插管本体的最下端为插管的插管导椎头，第二级插管本体下端具有多个导流通孔，所述插管密封环套装在第二级插管本体上。

进一步地，第二金属波纹密封单元的波纹短节下承接座与所述密封球头通过焊接方式连接。