密封井口装置以及使用方法

摘要

本实施例公开了一种密封井口装置，本发明实施例中密封井口装置中油缸的设置，使得油缸中在液压油进入的情况下完成电缆与井口的密封，具体的，当油缸中充入液压油时，活塞向靠近主体的方向移动，进而挤压橡胶块，使得两个橡胶块受挤压体积缩小，则橡胶块与电缆接触的内孔缩小，从而实现对连通电缆和井口的密封。此外，闸阀的设置能够实现直井井口的开关设置。因此，水平井与直井的多次连通过程中，通过采用本发明实施例中的密封井口装置，在闸阀和油缸的作用下，使得直井井口处于关闭状态，从而避免造成井下发生垮塌事故，以及连通仪器晃动现象的产生，最终能够实现多次连通。

权利要求

1.一种密封井口装置，该密封井口装置设置在直井井口处，其特征在于，包括：

能够固定在所述直井井口处的主体，所述主体上设置有第一通道和与所述第一通道垂直连通的第二通道，所述第一通道贯穿所述主体，所述第二通道上设置有闸阀；以及通过双公接头连接在所述主体上的油缸，其中，所述双公接头与所述第一通道连通，所述双公接头上设置有两个半圆柱形的橡胶块以及阻止两个所述橡胶块向靠近所述主体方向移动的遮挡部；所述油缸包括与所述双公接头固定在一起的缸体和与所述缸体滑动配合的活塞，当所述缸体内部进入液压油时，所述活塞挤压两个所述橡胶块；所述活塞的中部、拼接在一起的两个所述橡胶块中部以及所述遮挡部的中部沿轴线方向形成容纳电缆通过的第三通道。

2.根据权利要求1所述的密封井口装置，其特征在于，所述遮挡部为第一金属块，所述双公接头靠近所述主体一端设置有与所述第一金属块相抵接的阶梯面。

3.根据权利要求2所述的密封井口装置，其特征在于，所述第一金属块为两个，两个拼接在一起的所述第一金属块中部设置有第一通孔。

4.根据权利要求3所述的密封井口装置，其特征在于，所述活塞与两个所述橡胶块之间还设置有两个将所述活塞的推力传递给所述橡胶块的第二金属块，两个拼接在一起的所述第二金属块中部设置有第二通孔。

5.根据权利要求1所述的密封井口装置，其特征在于，所述缸体内部具有行程腔体和缓冲腔体，其中，所述活塞与所述行程腔体的内壁滑动配合，所述缓冲腔体与所述行程腔体相连通，且位于所述行程腔体的一侧，所述缸体与所述缓冲腔体相对的部位上设置有注油孔。

6.根据权利要求5所述的密封井口装置，其特征在于，所述注油孔外接便携式手压泵。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的密封井口装置，其特征在于，所述主体与所述直井井口接触端面上还设置有旋转接头。

8.根据权利要求7所述的密封井口装置，其特征在于，所述旋转接头与所述主体之间设置有密封轴承和密封圈。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的密封井口装置，其特征在于，所述主体上还设置有用于安装滑轮的固定孔。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的密封井口装置，其特征在于，还包括能够固定在所述主体上并密封所述第一通道的护帽。

说明书

密封井口装置以及使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及煤层气开采领域，更具体地说，涉及一种密封井口装置以及使用方法。

背景技术

[0002] 在煤层气行业，为了提高开发煤层气的日产量，以及解决煤层气需要低压解析的特点，在开采方式上多采用一口多分支水平井或一口水平井和一口直井连通的组合。其中，水平井连通直井的组开采工艺中，水平井与直井一般连通一次，水平井与直井在连通过程中，直井井口一直处于打开状态，水平井连通钻进至连通靶点3-5m时直井才起出连通仪器，然后水平井再继续钻进，直井井口返出钻井液时，表明连通成功，这时可以关闭直井井口，进行下一步施工作业。

[0003] 随着开发煤层气的需要，出现了越来越多的新工艺，如多分支水平井的各个分支都要与直井连通，再如利用一口直井同时开采2个或多个煤层(也需要多次连通)。而现有的直井井口只允许成功连通一次，如果想进行第2次连通，由于水平井与直井已经形成通路，钻井液会从直井井口返出造成井下发生垮塌事故，同时由于钻井液的流动导致连通仪器晃动，不能正确的采集信号从而导致无法连通。

[0004] 综上所述，如何实现水平井与直井的多次连通，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明实施例提供一种密封井口装置，以实现水平井与直井的多次连通的目的。

[0006] 本发明实施例是这样实现的：

[0007] 一种密封井口装置，该密封井口装置设置在直井井口处，包括：

[0008] 能够固定在所述直井井口处的主体，所述主体上设置有第一通道和与所述第一通道垂直连通的第二通道，所述第一通道贯穿所述主体，所述第二通道上设置有闸阀；以及[0009] 通过双公接头连接在所述主体上的油缸，其中，所述双公接头与所述第一通道连通，所述双公接头上设置有两个半圆柱形的橡胶块以及阻止两个所述橡胶块向靠近所述主体方向移动的遮挡部；所述油缸包括与所述双公接头固定在一起的缸体和与所述缸体滑动配合的活塞，当所述缸体内部进入液压油时，所述活塞挤压两个所述橡胶块；所述活塞的中部、拼接在一起的两个所述橡胶块中部以及所述遮挡部的中部沿轴线方向形成容纳电缆通过的第三通道。

[0010] 优选地，上述密封井口装置中，所述遮挡部为第一金属块，所述双公接头靠近所述主体一端设置有与所述第一金属块相抵接的阶梯面。

[0011] 优选地，上述密封井口装置中，所述第一金属块为两个，两个拼接在一起的所述第一金属块中部设置有第一通孔。

[0012] 优选地，上述密封井口装置中，所述活塞与两个所述橡胶块之间还设置有两个将所述活塞的推力传递给所述橡胶块的第二金属块，两个拼接在一起的所述第二金属块中部设置有第二通孔。

[0013] 优选地，上述密封井口装置中，所述缸体内部具有行程腔体和缓冲腔体，其中，所述活塞与所述行程腔体的内壁滑动配合，所述缓冲腔体与所述行程腔体相连通，且位于所述行程腔体的一侧，所述缸体与所述缓冲腔体相对的部位上设置有注油孔。

[0014] 优选地，上述密封井口装置中，所述注油孔外接便携式手压泵。

[0015] 优选地，上述密封井口装置中，所述主体与所述直井井口接触端面上还设置有旋转接头。

[0016] 优选地，上述密封井口装置中，所述旋转接头与所述主体之间设置有密封轴承和密封圈。

[0017] 优选地，上述密封井口装置中，所述主体上还设置有用于安装滑轮的固定孔。

[0018] 优选地，上述密封井口装置中，还包括能够固定在所述主体上并密封所述第一通道的护帽。

[0019] 本发明实施例密封井口装置在使用时，将主体安装在直井井口套管上，安装油缸；电缆穿过第三通道，下放连通仪器和电缆到直井洞穴位置向油缸内打压液压油；水平井开泵连通作业；离连通点3-5m时停泵。本发明实施例中密封井口装置中油缸的设置，使得油缸中在液压油进入的情况下完成电缆与井口的密封，具体的，当油缸中充入液压油时，活塞向靠近主体的方向移动，进而挤压橡胶块，使得两个橡胶块受挤压体积缩小，则橡胶块与电缆接触的内孔缩小，从而实现对连通电缆和井口的密封。此外，闸阀的设置能够实现直井井口的开关设置。因此，水平井与直井的多次连通过程中，通过采用本发明实施例中的密封井口装置，在闸阀和油缸的作用下，使得直井井口处于关闭状态，从而避免造成井下发生垮塌事故，以及连通仪器晃动现象的产生，最终能够实现多次连通。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0021] 图1为本发明实施例中所提供的密封井口装置的安装结构示意图；

[0022] 图2为本发明实施例中所提供的密封井口装置的局部剖视结构示意图；

[0023] 图3为本发明实施例中所提供的油缸的剖视结构示意图；

[0024] 图4为本发明实施例中所提供的双公接头的剖视结构示意图。

[0025] 图1至图4中，

[0026] 1为主体、11为第一通道、12为第二通道、2为油缸、21为缸体、22为活塞、23为通孔、24为缓冲腔体、25为行程腔体、26为密封圈、27为密封圈、28为注油孔、3为闸阀、4为固定孔、
5为旋转接头、6为固定滑轮、7为双公接头、71为橡胶块、72为第一金属块、73为第二金属块、
74为第三通道、8为连通仪、9为便携式手压泵。

具体实施方式

[0027] 相关名词解释：

[0028] 连通：就是利用连通仪器(RMRS)将两口井对接在一起，连通成功的最主要现象是水平井立压下降、直井井口返出钻井液、返气。

[0029] 连通仪又称RMRS(Rotary Magnetic Ranging System)全称为旋转磁测距系统，BHA中加入强磁接头，探管下入生产直井中采用磁原理进行测量，在60m距离范围内，能准确探测二者方位与距离，引导进入直径0.5米的靶区。利用RMRS引导连通钻进能有效消除随钻测量仪器累积误差的影响。

[0030] 直井洞穴：就是直井下套管后，为了连通将煤层段的套管锻铣掉并用扩眼钻头使该井段井径扩大的煤层段。

[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0032] 本发明核心是公开一种密封井口装置，以实现水平井与直井的多次连通的目的。通过使用该密封井口装置，使得直井的井口在与水平井连通过程中处于关闭状态，从而能够避免出现垮塌事故以及连通仪8器晃动现象，而无法实现多次连通的现象。

[0033] 如图1至图4所示的密封井口装置，该密封井口装置设置在直井井口处，包括：

[0034] 能够固定在直井井口处的主体1，主体1上设置有第一通道11和与第一通道11垂直连通的第二通道12，第一通道11贯穿主体1，第二通道12上设置有闸阀3；以及[0035] 通过双公接头7连接在主体1上的油缸2，其中，双公接头7与第一通道11连通，双公接头7上设置有两个半圆柱形的橡胶块71以及阻止两个橡胶块71向靠近主体1方向移动的遮挡部；油缸2包括与双公接头7固定在一起的缸体21和与缸体21滑动配合的活塞22，当缸体21内部进入液压油时，活塞22挤压两个橡胶块71；活塞22的中部、拼接在一起的两个橡胶块71中部以及遮挡部的中部沿轴线方向形成容纳电缆通过的第三通道74。

[0036] 本发明实施例密封井口装置在使用时，将主体1安装在直井井口套管上，安装油缸2；电缆穿过第三通道74，下放连通仪8器和电缆到直井洞穴位置向油缸2内打压液压油；水平井开泵连通作业；离连通点3-5m时停泵。本发明实施例中密封井口装置中油缸2的设置，使得油缸2中在液压油进入的情况下完成电缆与井口的密封，具体的，当油缸2中充入液压油时，活塞22向靠近主体1的方向移动，进而挤压橡胶块71，使得两个橡胶块71受挤压体积缩小，则橡胶块71与电缆接触的内孔缩小，从而实现对连通电缆和井口的密封。此外，闸阀3的设置能够实现直井井口的开关设置，用来在连通成功后打开观察现象。

[0037] 因此，水平井与直井的多次连通过程中，通过采用本发明实施例中的密封井口装置，在闸阀3和油缸2的作用下，使得直井井口处于关闭状态，从而避免造成井下发生垮塌事故，以及连通仪8器晃动现象的产生，最终能够实现多次连通。

[0038] 如图4所示，上述遮挡部可以为双公接头7的自身结构，例如为具有通孔23的圆柱状结构，或具有缺口的圆柱状结构，其中，通孔23以及缺口的设置主要是为了容纳电缆。且遮挡部本身具有一定的硬度，即在橡胶块71被挤压的过程中，遮挡部本身不会发生明显形变。需要说明的是，明显形变例如橡胶块71被挤压过程中的形变。因此，遮挡部材质可以为塑料、聚乙烯、金属等，在本发明实施例中遮挡部为第一金属块72，双公接头7靠近主体1一端设置有与第一金属块72相抵接的阶梯面。第一金属块72可以为铁块、刚块、铜块、铝块、合金块等。

[0039] 另外，为了方便安装电缆，第一金属块72的数量为两个，两个第一金属块72拼接在一起后能够组成圆柱形结构，两个拼接在一起的第一金属块72中部设置有第一通孔23。当然，两个第一金属块72可以对称结构还可以为非对称结构，只要能够拼接成圆柱型结构的两个第一金属块72均在本发明实施例的保护范围内。

[0040] 本发明实施例中，可以由活塞22直接挤压两个橡胶块71，还可以借助其他部件进行挤压，本发明实施例中考虑到活塞22的行程具有局限性，采用后者的结构，活塞22与两个橡胶块71之间还设置有两个将活塞22的推力传递给橡胶块71的第二金属块73，两个拼接在一起的第二金属块73中部设置有第二通孔23。其中，上述第二金属块73的结可以参考第一金属块72的结构此处不再赘述。

[0041] 为了增加油缸2的额定压力，缸体21内部具有行程腔体25和缓冲腔体24，其中，活塞22与行程腔体25的内壁滑动配合，缓冲腔体24与行程腔体25相连通，且位于行程腔体25的一侧，缸体21与缓冲腔体24相对的部位上设置有注油孔28。通过该注油孔28可外接输油部件，以实现对油缸2的供油。为了方便运输，本发明实施例中注油孔28外接便携式手压泵9。

[0042] 为了保证活塞22与缸体21的密封性，缸体21与活塞相接触的部位设置有密封圈26和密封圈27。

[0043] 主体1与直井井口接触端面上还设置有旋转接头5。当然本发明实施例中并不是仅仅局限于旋转接头5，还可以采用非旋转接头5代替，但不利于连通车的摆放，不怕麻烦也可实现相同的功能。下端的扣型可以直接是与直井井口套管一致的扣型，也可以是常规的411、311或211扣型再加一个转换接头(410/套管长圆扣)。

[0044] 为了保证旋转接头5与主体1之间密封性，同时防止钻井液由此流出，旋转接头5与主体1之间设置有密封圈。而旋转接头5与主体1之间密封轴承的设置，能够起到旋转和悬挂作用，使旋转接头5与本体连接在一起，同时有协助密封的作用。

[0045] 主体1上还设置有用于安装滑轮的固定孔4，通过设置固定孔4，用来固定起下连通电缆的井口滑轮，不需要吊车等设备辅助吊井口滑轮。固定滑轮6的大小以满足井口滑轮支架直径为宜，根据采用的井口滑轮支架直径决定。

[0046] 该井口密封装置还包括能够固定在主体1上并密封第一通道11的护帽。连通仪8器起出直井井口后，通过将油缸2更换为护帽实现对井口的密封。也可以采用一个内螺纹(扣型)与油缸2一致的护帽部件来实现起初连通电缆后的井口密封。

[0047] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0048] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。