一种定时自动关闭过流装置及其使用方法

摘要

本发明公开了一种定时自动关闭过流装置及其使用方法，涉及油田井下验封设备技术领域，包括主体和自动阀门，主体的管壁内沿轴向设有用于安装自动阀门的长孔，自动阀门的弹簧、滑阀和可溶性金属体依次设置在长孔内，挡块安装在长孔的一端用于压紧弹簧，锁帽安装在长孔的另一端用于支撑可溶性金属体，且锁帽上设有通孔；主体的管壁上设有连通主体内腔与长孔的第一连通孔和连通长孔与主体外部的第二连通孔，滑阀为柱状体，其内部设有连通腔；在可溶性金属体溶解前，第一连通孔、连通腔和第二连通孔连通组成过流通道；在可溶性金属体溶解后，滑阀移动，过流通道断开；本装置结构简单，可用于进行多级验封，且操作步骤简单。

权利要求

1.一种定时自动关闭过流装置的使用方法，该装置安装于每两级封隔器之间，包括主体，其特征在于：还包括自动阀门，所述主体的管壁内沿轴向设有用于安装自动阀门的长孔，所述自动阀门包括滑阀、弹簧、挡块、可溶性金属体和锁帽，所述弹簧、滑阀和可溶性金属体依次设置在长孔内，所述挡块安装在长孔的一端用于压紧弹簧，所述锁帽安装在长孔的另一端用于支撑可溶性金属体，且锁帽上设有通孔；

所述主体的管壁上设有连通主体内腔与长孔的第一连通孔和连通长孔与主体外部的第二连通孔，所述滑阀为柱状体，其内部设有连通腔；在可溶性金属体溶解前，第一连通孔、连通腔和第二连通孔连通组成过流通道；在可溶性金属体溶解后，滑阀移动，过流通道断开；

该装置的使用方法包括以下步骤：

1）将本定时自动关闭过流装置和封隔器连接后下入井内；

2）在管柱下到预定位置后，启动井下抽水泵，使井下封隔器坐封并进行注水；

3）本定时自动关闭过流装置按照设计的延迟时间要求，可溶性金属体与液体介质融合、溶解完成，弹簧推动滑阀移动，滑阀到达预定位置，过流通道断开，完成了本定时自动关闭过流装置在封隔器坐封后的延时关闭；

4）观察本定时自动关闭过流装置关闭前后注水压力变化而引起的抽水泵载荷的变化，若抽水泵的载荷升高，表明封隔器完成了坐封；若抽水泵的载荷不变，则表明封隔器未完成坐封；

5）当管柱上设有多个本定时自动关闭过流装置时，通过设置不同的可溶性金属体使它们的定时关闭时间不同；重复步骤3）‑4），进行逐级验封。

2.根据权利要求1所述的一种定时自动关闭过流装置的使用方法，其特征在于：所述可溶性金属体采用可溶性铝合金。

3.根据权利要求1所述的一种定时自动关闭过流装置的使用方法，其特征在于：所述弹簧为矩形弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种定时自动关闭过流装置的使用方法，其特征在于：所述第一连通孔与第二连通孔上下错位设置。

5.根据权利要求4所述的一种定时自动关闭过流装置的使用方法，其特征在于：所述滑阀上设有两级密封圈，两级所述密封圈分别位于连通腔的上下两侧，在可溶性金属体溶解前，第一连通孔和第二连通孔均位于两级密封圈之间；在可溶性金属体溶解后，其中一级密封圈位于第一连通孔和第二连通孔之间。

说明书

一种定时自动关闭过流装置及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及油田井下验封设备技术领域，具体涉及一种定时自动关闭过流装置及其使用方法。

背景技术

[0002] 封隔器是油、气田开发过程中一种重要的井下工具，用在套管内封隔油、气、水层，实现分层开采、分层注水、分层测试等功能。液压封隔器，是一种依靠井口打压进行管柱封隔的封隔器，但是，目前的液压封隔器坐封后的验封是一项难题。

[0003] 中国专利CN102507096B公开了一种封隔器验封方法及该方法中所使用的验封装置，验封装置包括空心管体，空心管体中具有用于与相应油管的管腔相连通的内孔，空心管体的外周设有用于存储验封试剂的储存腔，储存腔的腔体壁上开设有供验封试剂流入待验封的封隔器所形成的封堵空间的试剂流出通道，验封装置还包括控制试剂流出通道通断的开关机构；使用该验封装置进行多级验封时，操作人员需多次取样检测，其操作步骤过于繁琐，人力成本较高。

发明内容

[0004] 本发明的目的就是针对现有验封装置操作步骤过于繁琐的缺陷，提供了一种定时自动关闭过流装置及其使用方法。

[0005] 本发明的技术方案是：一种定时自动关闭过流装置，其安装于每两级封隔器之间，包括主体和自动阀门，所述主体的管壁内沿轴向设有用于安装自动阀门的长孔，所述自动阀门包括滑阀、弹簧、挡块、可溶性金属体和锁帽，所述弹簧、滑阀和可溶性金属体依次设置在长孔内，所述挡块安装在长孔的一端用于压紧弹簧，所述锁帽安装在长孔的另一端用于支撑可溶性金属体，且锁帽上设有通孔；

[0006] 所述主体的管壁上设有连通主体内腔与长孔的第一连通孔和连通长孔与主体外部的第二连通孔，所述滑阀为柱状体，其内部设有连通腔；在可溶性金属体溶解前，第一连通孔、连通腔和第二连通孔连通组成过流通道；在可溶性金属体溶解后，滑阀移动，过流通道断开。

[0007] 优选的，所述可溶性金属体采用可溶性铝合金。

[0008] 优选的，所述弹簧为矩形弹簧。

[0009] 优选的，所述第一连通孔与第二连通孔上下错位设置。

[0010] 优选的，所述滑阀上设有两级密封圈，两级所述密封圈分别位于连通腔的上下两侧，在可溶性金属体溶解前，第一连通孔和第二连通孔均位于两级密封圈之间；在可溶性金属体溶解后，其中一级密封圈位于第一连通孔和第二连通孔之间。

[0011] 一种定时自动关闭过流装置的使用方法，包括以下步骤：

[0012] 1）将本定时自动关闭过流装置和封隔器连接后下入井内；

[0013] 2）在管柱下到预定位置后，启动井下抽水泵，使井下封隔器坐封并进行注水；

[0014] 3）本定时自动关闭过流装置按照设计的延迟时间要求，可溶性金属体与液体介质融合、溶解完成，弹簧推动滑阀移动，滑阀到达预定位置，过流通道断开，完成了本定时自动关闭过流装置在封隔器坐封后的延时关闭；

[0015] 4）观察本定时自动关闭过流装置关闭前后注水压力变化而引起的抽水泵载荷的变化，若抽水泵的载荷升高，表明封隔器完成了坐封；若抽水泵的载荷不变，则表明封隔器未完成坐封；

[0016] 5）当管柱上设有多个本定时自动关闭过流装置时，通过设置不同的可溶性金属体使它们的定时关闭时间不同；重复步骤3）‑4），进行逐级验封。

[0017] 本发明与现有技术相比较，具有以下优点：

[0018] 在管柱下井，封隔器坐封后，本定时自动关闭过流装置依靠自身结构实现阀门的自动关闭，关闭的时间可以根据需要进行设计，实现了既能进行液压封隔器的坐封验证，又能够满足正常井下生产作业的需要；本装置结构简单，可用于进行多级验封，且操作步骤简单。

附图说明

[0019] 图1为定时自动关闭过流装置开通状态示意图；

[0020] 图2为定时自动关闭过流装置关闭状态示意图。

[0021] 图中：1、主体，101、第一连通孔，102、第二连通孔，2、弹簧，3、滑阀，301、连通腔，4、可溶性金属体，5、挡块，6、锁帽，7、密封圈。

具体实施方式

[0022] 下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0023] 实施例一

[0024] 参照图1‑2所示，一种定时自动关闭过流装置，其安装于每两级封隔器之间，包括主体1和自动阀门，主体1的管壁内沿轴向设有用于安装自动阀门的长孔，自动阀门包括滑阀3、弹簧2、挡块5、可溶性金属体4和锁帽6，弹簧2、滑阀3和可溶性金属体4依次设置在长孔内，挡块5安装在长孔的一端用于压紧弹簧2，锁帽6安装在长孔的另一端用于支撑可溶性金属体4，并且锁帽6上设有通孔；

[0025] 主体1的管壁上设有连通主体1内腔与长孔的第一连通孔101和连通长孔与主体1外部的第二连通孔102，滑阀3为柱状体，其内部设有连通腔301；在可溶性金属体4溶解前，第一连通孔101、连通腔301和第二连通孔102连通组成过流通道；在可溶性金属体4溶解后，滑阀3移动，过流通道断开。

[0026] 更为详细的，弹簧2为矩形弹簧。

[0027] 使用本定时自动关闭过流装置进行验封，包括以下步骤：

[0028] 1）将本定时自动关闭过流装置和封隔器连接后下入井内；

[0029] 2）在管柱下到预定位置后，启动井下抽水泵，使井下封隔器坐封并进行注水；

[0030] 3）本定时自动关闭过流装置按照设计的延迟时间要求，可溶性金属体4与液体介质融合、溶解完成，弹簧2推动滑阀3移动，滑阀3到达预定位置，过流通道断开，完成了本定时自动关闭过流装置在封隔器坐封后的延时关闭；

[0031] 4）观察本定时自动关闭过流装置关闭前后注水压力变化而引起的抽水泵载荷的变化，若抽水泵的载荷升高，表明封隔器完成了坐封；若抽水泵的载荷不变，则表明封隔器未完成坐封；

[0032] 5）当管柱上设有多个本定时自动关闭过流装置时，通过设置不同的可溶性金属体4使它们的定时关闭时间不同；重复步骤3）‑4），进行逐级验封。

[0033] 在管柱下井，封隔器坐封后，本定时自动关闭过流装置依靠自身结构实现阀门的自动关闭，关闭的时间可以根据需要进行设计，实现了既能进行液压封隔器的坐封验证，又能够满足正常井下生产作业的需要；本装置结构简单，可用于进行多级验封，且操作步骤简单。

[0034] 实施例二

[0035] 本实施例的下井管柱上设有三个封隔器和对应的两个定时自动关闭过流装置，三个封隔器从上到下依次为一级封隔器、二级封隔器和三级封隔器，两个定时自动关闭过流装置从上到下依次为第一过流装置和第二过流装置，第一过流装置的定时关闭时间为12小时，第二过流装置的定时关闭时间为24小时。

[0036] 将本实施例的下井管柱下入井内；在管柱下到预定位置后，启动井下抽水泵，使井下封隔器坐封并进行注水；12小时后第一过流装置关闭，此时若抽水泵的载荷升高，表明一级封隔器和二级封隔器均完成坐封，若抽水泵的载荷不变，则表明一级封隔器和二级封隔器中有未完成坐封的；24小时后第二过流装置关闭，此时若抽水泵的载荷升高，表明二级封隔器和三级封隔器均完成坐封，若抽水泵的载荷不变，则表明二级封隔器和三级封隔器中有未完成坐封的。

[0037] 实施例三

[0038] 作为本发明的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上对可溶性金属体4的材质进行了选定，具体为：

[0039] 在本实施例中，可溶性金属体4采用可溶性铝合金，可溶性铝合金可按照设计的时间要求完成与井下液体的融合、溶解。

[0040] 实施例四

[0041] 作为本发明的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上对第一连通孔101和第二连通孔102进行了优化设置，具体为：

[0042] 在本实施例中，第一连通孔101与第二连通孔102上下错位设置。

[0043] 此外，滑阀3上设有两级密封圈7，两级密封圈7分别位于连通腔301的上下两侧，在可溶性金属体4溶解前，第一连通孔101和第二连通孔102均位于两级密封圈7之间；在可溶性金属体4溶解后，其中一级密封圈7位于第一连通孔101和第二连通孔102之间。

[0044] 在本定时自动关闭过流装置关闭后，位于第一连通孔101和第二连通孔102之间的密封圈7可提升滑阀3关闭后的密封性。

[0045] 本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。