[发明专利]实现点火、检测、压井的启闭式井下控制装置及控制方法

说明书

技术领域

 本发明涉及油田、煤矿使用的实现点火、检测、压井的启闭式井下控制装置及控制方法。

背景技术

传统的稠油采油工艺将蒸气通过隔热管，高压注入注气井。压井稠油稀释后油井开始采油。此工艺存在产气及保温等成本高的问题。

 近年来出现了注压缩“空气”采油工艺，向“气井”内注入压缩空气，通过事先设埋好的电缆电点火器点火，空气中的氧经高压聚合遇电火后高温氧化、压井使油稀释，油井开始采油，而这口井的电缆将永久的放置在该口井内，不能一缆多井点火，每口注气井需要一个数千米的电缆及一个电点火器。工艺较传统方法省力，但成本大大增加。

发明内容

 本发明是要解决注压缩“空气”采油工艺中的电缆不能一揽每井使用的问题，提供一种能在高压状态下起下电揽、检测设备，起、下自如，可多次使用，操作可靠，密封性能好，能耐高温、高压，使用成本低的实现点火、检测、压井的启闭式井下控制装置及控制方法。

本发明的技术解决方案是：

一种实现点火、检测、压井的启闭式井下控制装置，包括上接头、下接头，其特殊之处是：在下接头上口连接有偏心套管，偏心套管内壁对应偏心部设有凹槽，在偏心套管内通过支筒设置有凡尔总成，在偏心套管和上接头之间设置有升降开关总成，所述凡尔总成由凡尔架、凡尔座和凡尔盖构成，在支筒上对应凡尔盖翻起位置设有侧通过孔，所述凡尔盖与凡尔座之间为球面密封或者所述凡尔盖的密封面为球面、所述凡尔座的密封面为斜面或者凡尔座的密封面为球面、凡尔座的密封面为向外突起的球面；所述升降开关总成包括套装并通过螺纹连接在上接头与偏心套管之间的主套管，主套管内壁由上到至下分别设有翼状卡簧静止槽、翼状卡簧工作槽、升降开关静止槽和升降开关工作槽，在主套管内放置有阶梯状升降套管，所述升降套管的后部通过螺纹连接有翼状卡簧，翼状卡簧的尾部外表面设有径向卡台，所述径向卡台位于翼状卡簧静止槽内，在升降套管内沿圆周方向均布有多个轴向条形槽，在每个条形槽内上、下部分别铰接有可里外转动的限位卡销及小扭簧，在所述条形槽内中部位于两个限位卡销之间铰接有可上下转动的升降卡销，所述升降卡销与两个限位卡销之间弧面接触。

所述支筒、凡尔架、凡尔座由下至上放置在偏心套管内，所述凡尔座卡在偏心套管内的阶梯上，所述支筒、凡尔架、凡尔座通过下接头压紧，凡尔盖铰接在凡尔架上，所述凡尔盖的销轴上设置大扭簧。

所述凡尔盖上设置泄压阀，所述泄压阀的阀杆突出于凡尔盖的上表面。

所述升降卡销上的内弧面与限位卡销的外弧面咬合。

本发明涉及的实现点火、检测、压井的启闭式井下控制方法，具体步骤如下：

1、采用如上所述的实现点火、检测、压井的启闭式井下控制装置；

2、将上接头与油管相连，接入井口，下接头与油管相连至油层；

3、在具备压缩空气站或液压站的情况下，向井口送入高压空气，当电揽电点火器下行至其下锥面碰到升降卡销时受电揽重力的影响推动升降套管连同翼状卡簧离开翼状卡簧静止槽驶向翼状卡簧工作槽、升降卡销及限位卡销一同由升降开关静止槽驶向升降开关工作槽，升降套管克服凡尔盖大扭簧的扭力,将凡尔盖推入支筒的侧通过孔并位于偏心套管的凹槽内；升降卡销移至升降开关工作槽，此时升降套管的阶梯卡在偏心套管的上端面，升降卡销克服限位卡销的扭力与限位卡销一同压入升降开关工作槽，此时，电揽电点火器通过升降套管，受重力作用移至井底油层；

4、点火，压缩空气中的氧分子聚合后点燃，熔化稠油层；

5、点火后上提电揽，当电揽点火器的上锥面碰撞到升降卡销，受拉力作用将升降套管及翼状卡簧提升，翼状卡簧由翼状卡簧工作槽进入翼状卡簧静止槽、升降卡销及限位卡销一同由升降开关工作槽进入升降开关静止槽；翼状卡簧卡在翼状卡簧静止槽上端面，升降套管内的升降卡销克服小扭簧的扭力连同限位卡销一同压入升降开关静止槽，使电揽点火器通过，此时升降套管及翼状卡簧复位，电揽提出；凡尔盖由偏心套管及支筒侧通过孔内受大扭簧的扭力及压缩气体压力的作用，将凡尔盖与凡尔座关闭，实现压井；

6、将井下检测设备通过井口如步骤3送入井下油层，进行检测；

7、将井下检测设备提升至井口，如步骤5，再次将设备提出，检测合格后停止注气。

所述凡尔盖上设置泄压阀，所述泄压阀的阀杆突出于凡尔盖的上表面；升降套管下移至其下端面触碰阀杆，打开泄压阀，使凡尔盖上下压差一致。

本发明的有益效果是：点火、压井能在高压状态下起下电揽、检测设备，起、下自如，可多次使用，操作简单、性能可靠，密封性能好，大大降低采油成本。

附图说明