一种用于下井油管的封堵加药装置的制作方法

1.本实用新型涉及油井封堵技术领域，特别是涉及一种用于下井油管的封堵加药装置。


背景技术：

2.在修井过程中将油管伸入井中时，为防止井内高压介质从油管和套管之间的环形空间喷出，造成环境污染，危及人民群众生命和财产的安全，通常会采用防喷器套设在油管外壁将油管和套管之间的环形空间进行封闭，如中国专利cn109209281a公开的一种防喷器，但是并没有防止井下高压介质从连通地面和油层的油管内孔中喷出，如果简单的把油管底部用机械方式完全堵住，就失去了油管向油井加药的通道，造成药剂无法直接到达井底的出油口，药剂与原油进行充分反应所需的时间更长。因为在石油开采过程中，对油井日常加药是保持油井正常生产最常用的维护措施之一，可以与原油发生反应，降低原油的粘度，还能够有效防止油井和油管结蜡、结垢，起到疏通油管的作用，降低抽采设备负荷，延长油井免修期，降低开采成本。
3.因此，在井下作业施工中，为了避免油管发生井喷且保证后续能够从油管向井下加药，在油管伸入井中时，一般是利用设备从地面往油管内注入密度适当的压井液，使井筒中的液柱在井底造成的回压与地层压力相平衡，恢复和重建井内压力平衡，这过程称为压井。修井泥浆是常用的压井液之一，然而含有泥浆等成分的压井液，容易堵塞油层，影响后期油液的产量；并且在修完井后，抽油泵开始采油，泥浆会进入泵中，增大抽油泵的磨损，甚至造成卡泵等事故。而且对于热采吞吐井，需要向油层注入高温蒸汽，提高油层温度，降低原油粘度，方便油液开采，此时向井内注入压井液，会降低油层温度，行业内称之为冷伤害，大幅增加注汽成本。
4.因此，亟需开发一种能够在油管伸入井中时封堵油管柱底部油层压力，避免发生井喷，造成环境污染；又能够从油管向油井中注入各类药剂，对生产设备进行维护，降低开采成本的一种用于下井油管的封堵加药装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种用于下井油管的封堵加药装置，以解决上述现有技术存在的问题，既能够封堵油管柱底部油层压力，避免发生井喷，造成环境污染，又能够从油管向油井中注入各类药剂，维护生产设备，降低开采成本。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
7.本实用新型提供一种用于下井油管的封堵加药装置，包括衬套和固定在所述衬套内的加药芯轴，所述衬套两端分别用于与两个油管固定连接并连通，所述加药芯轴包括芯轴、至少一个密封件和封堵件，所述密封件固定套设在所述芯轴外侧壁用于使所述加药芯轴与所述衬套内侧壁密封固定连接，所述衬套设置有限位部，所述限位部用于限制所述加药芯轴沿轴向向上脱出所述衬套，所述封堵件包括球罩、阀球和弹性件，所述球罩固定连接
于所述芯轴上，所述球罩上设置有第一开口、第二开口和连接所述第一开口和所述第二开口的通道，所述球罩通过所述第一开口与所述芯轴内部连通，通过所述第二开口与所述衬套内部连通，所述弹性件一端与所述通道内壁连接，所述弹性件另一端与所述阀球抵接，所述阀球在所述弹性件的弹力作用下能够封堵所述第一开口，所述阀球在所述芯轴内充入的药剂施加的压力作用下能够克服所述弹性件的弹力并脱离所述第一开口，进而使所述第一开口与所述第二开口连通；所述芯轴远离所述封堵件的一端能够用于阻挡憋压球，憋压球的直径大于所述芯轴的内径，由井口投入的憋压球在井口通入的流体的压力下能够使所述加药芯轴从所述衬套内沿轴向向下脱离。
8.优选的，所述衬套包括上接箍、密封筒、下接箍和固定管，所述上接箍一端用于与一个油管固定密封连接，所述上接箍另一端用于与所述密封筒一端固定密封连接，所述密封筒另一端用于与所述下接箍一端固定密封连接，所述下接箍另一端用于与所述固定管一端固定密封连接，所述固定管另一端用于与另一个油管固定密封连接，所述密封件与所述密封筒内侧壁密封连接。
9.优选的，所述限位部为锥形限位孔，所述锥形限位孔设置于所述密封筒靠近所述封堵件的一端，所述锥形限位孔的小径端较大径端靠近所述上接箍，所述芯轴靠近所述封堵件的一端周向设置有与所述锥形限位孔锥度一致的锥形凸台，所述锥形凸台的小端面较大端面靠近所述密封筒，所述锥形凸台与所述锥形限位孔过盈配合。
10.优选的，所述衬套与所述球罩侧壁通过固定件固定连接。
11.优选的，所述固定管侧壁与所述球罩侧壁通过销钉固定连接。
12.优选的，所述芯轴外侧壁设置有固定凸台，所述固定凸台外径小于所述锥形凸台的外径，且所述固定凸台相较于所述锥形凸台靠近所述密封件，所述固定凸台与所述密封件一端抵接，所述加药芯轴还包括至少一个压紧件，所述压紧件与所述芯轴外侧壁螺纹连接，所述压紧件能够使所述密封件压紧在所述固定凸台上。
13.优选的，所述密封件包括密封套和间隔环，所述间隔环和所述密封套依次套设在所述芯轴外侧壁，且所述密封套一端与所述间隔环一端抵接，所述间隔环另一端用于与所述固定凸台或另一个所述密封件的所述密封套抵接，所述密封套与所述密封筒的内侧壁密封贴合。
14.优选的，所述密封件还包括支撑环，所述支撑环套设在所述芯轴外侧壁并与所述芯轴外侧壁贴合，所述支撑环一端与所述密封套一端内部抵接，所述支撑环另一端与所述间隔环抵接，所述密封套另一端延伸至所述支撑环外侧且与所述间隔环抵接。
15.优选的，所述密封件设置有多个。
16.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.本实用新型提供一种用于下井油管的封堵加药装置，通过将衬套两端与两个油管固定连接，且衬套内密封固定连接有加药芯轴，加药芯轴的通道中的弹性件的弹力使阀球封堵在通道的第一开口一端，并且从通道第二开口一端喷入的油井下的高压介质作用给阀球压力，能够使阀球更加牢固的封堵在通道的第一开口一端，保证油井下的高压介质不能从加药芯轴中喷出，造成环境污染；当油管全部下入到井中后，需要向油管内部向下注入药剂时，向井口的油管充入高压药剂，高压药剂的压力能够克服弹性件的弹力，使阀球脱离通道的第一开口一端，从而使通道的第一开口和第二开口连通，高压药剂能够流向油井内，有
效防止油井和油管结蜡、结垢，起到疏通油管的作用，降低抽采设备负荷，延长油井免修期，降低开采成本；当需要从油井抽取油井内的介质时，通过从井口向油管内投入直径大于芯轴的内径的憋压球，芯轴远离封堵件的一端被憋压球堵住，芯轴具备憋压条件，憋压球在井口通入的流体的压力下能够使加药芯轴从衬套内脱离，便于后续对油井内介质的抽取。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。
19.图1为本实用新型的用于下井油管的封堵加药装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型的用于下井油管的封堵加药装置的加药芯轴的结构示意图；
21.图3为本实用新型的用于下井油管的封堵加药装置加入憋压球后的结构示意图。
22.图中：1-上接箍；2-密封筒；3-下接箍；4-加药芯轴；41-芯轴；411-锥形凸台；412-固定凸台；42-密封件；421-密封套；422-支撑环；423-间隔环；43-封堵件；431-球罩；432-通道；433-阀球；434-弹性件；44-压紧件；5-油管；6-固定管；7-销钉；8-憋压球。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.本实用新型的目的是提供一种用于下井油管的封堵加药装置，以解决上述现有技术存在的问题，既能够封堵油管柱底部油层压力，避免发生井喷，造成环境污染，又能够从油管向油井中注入各类药剂，维护生产设备，降低开采成本。
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
26.本实用新型提供一种用于下井油管的封堵加药装置，如图1-2所示，包括衬套和固定在衬套内的加药芯轴4，衬套两端用于与两个油管5固定连接并连通，加药芯轴4包括芯轴41、密封件42和封堵件43，密封件42固定套设在芯轴41外侧壁用于使加药芯轴4与衬套内侧壁密封固定连接，衬套设置有限位部，限位部用于限制加药芯轴4沿轴向向上脱出衬套，封堵件43包括球罩431、阀球433和弹性件434，球罩431固定连接于芯轴41上，球罩431上设置有第一开口、第二开口和连接第一开口和第二开口的通道432，球罩431通过第一开口与芯轴41内部连通，通过第二开口与衬套内部连通，弹性件434一端与通道432内壁连接，弹性件434另一端与阀球433抵接，阀球433在弹性件434的弹力作用下能够封堵第一开口，阀球433在芯轴41内充入的药剂施加的压力作用下能够克服弹性件434的弹力并脱离第一开口，进而使第一开口与第二开口连通；如图3所示，芯轴41远离封堵件43的一端能够用于阻挡憋压球8，憋压球8的直径大于芯轴41的内径，由井口投入的憋压球8在井口通入的流体的压力下能够使加药芯轴4从衬套内沿轴向向下脱离，用于下井油管的封堵加药装置的衬套两端分
别与两根油管5固定连接，且衬套内密封固定连接有加药芯轴4，当修井时将油管5伸入油井中，油井中的高压介质从最下端的油管口进入油管5，加药芯轴4的通道432中的弹性件434的弹力使阀球433封堵在通道的第一开口一端，并且从通道第二开口一端喷入的油井下的高压介质作用给阀球433的压力，能够使阀球433更加牢固的封堵在通道的第一开口一端，保证油井下的高压介质不能从加药芯轴中喷出，且密封件42与衬套内侧壁也是密封连接，高压介质也不能从加药芯轴4与衬套之间的缝隙喷出，避免发生井喷事故，造成环境污染；当油管全部下入到井中后，需要向油管内部向下注入药剂时，向井口的油管充入一定压力的药剂，高压药剂对阀球433施加的压力能够克服弹性件434的压力，使阀球433脱离通道432第一开口一端，从而使通道432的第一开口与第二开口连通，高压药剂能够流向油井下的油田中，能够有效防止油井和油管结蜡、结垢，起到疏通油管的作用，降低抽采设备负荷，延长油井免修期，降低开采成本；当当加药完成后，需要从油井抽取油井内的介质前，为了保证抽取过程的顺利，需要将加药芯轴4从衬套中脱离，通过从井口向油管内投入直径大于芯轴41的内径的憋压球8，芯轴41远离封堵件43的一端被憋压球8堵住，芯轴具备憋压条件，憋压球8在井口通入的流体的压力下能够使加药芯轴4从衬套内脱离，加药芯轴4和投下的钢球，一起下沉到油田中，不会影响后续对油井内介质的抽取。
27.本实用新型的实施例进一步优选的是，衬套包括上接箍1、密封筒2、下接箍3和固定管6，上接箍1一端用于与一个油管5固定密封连接，上接箍1另一端用于与密封筒2一端固定密封连接，密封筒2另一端用于与下接箍3一端固定密封连接，下接箍3另一端用于与固定管6一端固定密封连接，固定管6另一端用于与另一个油管5固定密封连接，密封件42与密封筒2内侧壁密封连接，由于密封件42主要与密封筒2内侧壁密封连接，因此，密封筒2的内孔加工更加精细，需要与密封件42的外径精密配合，为了加工方便，将衬套拆分为上接箍1、密封筒2、下接箍3和固定管6，上接箍1、密封筒2、下接箍3和固定管6之间通过螺纹密封连接。
28.本实用新型的实施例进一步优选的是，衬套的限位部为锥形限位孔，锥形限位孔设置在密封筒2靠近封堵件43的一端，锥形限位孔朝向上接箍方向递减孔径，芯轴41靠近封堵件43的一端周向设置有与锥形限位孔锥度一致的锥形凸台411，锥形凸台411的端面朝向密封筒，密封筒2上的锥形限位孔与芯轴41上的锥形凸台411过盈配合，起到向上的限位作用，当加药芯轴4受到下部高压介质的压力时，避免芯轴41受到向上的压力而从密封筒2中脱离。
29.本实用新型的实施例进一步优选的是，衬套与球罩431侧壁通过固定件固定连接，进一步的，固定管6侧壁与球罩431侧壁通过销7固定连接，销钉7用于加药芯轴4与衬套之间固定连接，在加药或油管下井时，避免因钝击油管5，导致加药芯轴4从固定管一端脱落的情况发生；当加药完成后，憋压球8在井口通入的流体的压力下，将销钉7切断，使加药芯轴4能够从衬套内脱离。并且加药芯轴4多次从密封筒2中脱离，容易会对密封筒2的内壁造成划伤，需要及时更换密封筒2，因此将衬套拆分为上接箍1、密封筒2、下接箍3和固定管6，更加方便后期的使用和更换。
30.本实用新型的实施例进一步优选的是，芯轴41设置有固定凸台412，固定凸台412与密封件42另一端抵接，固定凸台412外径小于锥形凸台411的外径，且固定凸台412相较于锥形凸台411靠近密封件42，固定凸台412与密封件42一端抵接，加药芯轴4还包括至少一个压紧件44，压紧件44与芯轴41外侧壁螺纹连接，压紧件44能够使密封件42压紧在固定凸台
412上，并能够,对密封件42在芯轴41的轴向上限位，密封件42固定在压紧件44与固定凸台412之间，能够防止密封件42从芯轴41中脱离，密封件42通过螺纹与芯轴41配合拧紧，压紧密封件42，能够保证密封件42的密封效果，本实施例优选两个相互抵接的压紧件44，能够增强压紧效果。
31.本实用新型的实施例进一步优选的是，密封件42包括密封套421和间隔环423，间隔环423套设在芯轴41外侧壁，密封套421套设在芯轴41外侧壁且密封套421一端与间隔环423一端抵接，间隔环423另一端用于与固定凸台或另一个密封件的密封套421抵接，密封套421与密封筒2的内侧壁密封贴合，密封件42还包括支撑环422，支撑环422套设在芯轴41外侧壁并与芯轴41外侧壁贴合，支撑环422一端与密封套421一端内部抵接，支撑环422另一端与间隔环423抵接，密封套421另一端延伸至支撑环422外侧且与间隔环423抵接，密封套421和间隔环423相互抵接并套设在芯轴41外侧壁，能够使芯轴41与密封筒2之间密封连接，支撑环422位于互相压紧的密封套421与间隔环423内部，防止密封套421与间隔环423在被压紧时发生严重变形，影响密封效果，本实施例优选三个相互抵接的密封件42，能够增强密封效果，避免高压介质从加药芯轴4与衬套之间的缝隙中喷出，密封件42能够根据实际应用情况在芯轴41上设置多个。
32.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.一种用于下井油管的封堵加药装置，其特征在于：包括衬套和固定在所述衬套内的加药芯轴，所述衬套两端分别用于与两个油管固定连接并连通，所述加药芯轴包括芯轴、至少一个密封件和封堵件，所述密封件固定套设在所述芯轴外侧壁用于使所述加药芯轴与所述衬套内侧壁密封固定连接，所述衬套设置有限位部，所述限位部用于限制所述加药芯轴沿轴向向上脱出所述衬套，所述封堵件包括球罩、阀球和弹性件，所述球罩固定连接于所述芯轴上，所述球罩上设置有第一开口、第二开口和连接所述第一开口和所述第二开口的通道，所述球罩通过所述第一开口与所述芯轴内部连通，通过所述第二开口与所述衬套内部连通，所述弹性件一端与所述通道内壁连接，所述弹性件另一端与所述阀球抵接，所述阀球在所述弹性件的弹力作用下能够封堵所述第一开口，所述阀球在所述芯轴内充入的药剂施加的压力作用下能够克服所述弹性件的弹力并脱离所述第一开口，进而使所述第一开口与所述第二开口连通；所述芯轴远离所述封堵件的一端能够用于阻挡憋压球，憋压球的直径大于所述芯轴的内径，由井口投入的憋压球在井口通入的流体的压力下能够使所述加药芯轴从所述衬套内沿轴向向下脱离。2.根据权利要求1所述的用于下井油管的封堵加药装置，其特征在于：所述衬套包括上接箍、密封筒、下接箍和固定管，所述上接箍一端用于与一个油管固定密封连接，所述上接箍另一端用于与所述密封筒一端固定密封连接，所述密封筒另一端用于与所述下接箍一端固定密封连接，所述下接箍另一端用于与所述固定管一端固定密封连接，所述固定管另一端用于与另一个油管固定密封连接，所述密封件与所述密封筒内侧壁密封连接。3.根据权利要求2所述的用于下井油管的封堵加药装置，其特征在于：所述限位部为锥形限位孔，所述锥形限位孔设置于所述密封筒靠近所述封堵件的一端，所述锥形限位孔的小径端较大径端靠近所述上接箍，所述芯轴靠近所述封堵件的一端周向设置有与所述锥形限位孔锥度一致的锥形凸台，所述锥形凸台的小端面较大端面靠近所述密封筒，所述锥形凸台与所述锥形限位孔过盈配合。4.根据权利要求1所述的用于下井油管的封堵加药装置，其特征在于：所述衬套与所述球罩侧壁通过固定件固定连接。5.根据权利要求2所述的用于下井油管的封堵加药装置，其特征在于：所述固定管侧壁与所述球罩侧壁通过销钉固定连接。6.根据权利要求3所述的用于下井油管的封堵加药装置，其特征在于：所述芯轴外侧壁设置有固定凸台，所述固定凸台外径小于所述锥形凸台的外径，且所述固定凸台相较于所述锥形凸台靠近所述密封件，所述固定凸台与所述密封件一端抵接，所述加药芯轴还包括至少一个压紧件，所述压紧件与所述芯轴外侧壁螺纹连接，所述压紧件能够使所述密封件压紧在所述固定凸台上。7.根据权利要求6所述的用于下井油管的封堵加药装置，其特征在于：所述密封件包括密封套和间隔环，所述间隔环和所述密封套依次套设在所述芯轴外侧壁，且所述密封套一端与所述间隔环一端抵接，所述间隔环另一端用于与所述固定凸台或另一个所述密封件的所述密封套抵接，所述密封套与所述密封筒的内侧壁密封贴合。8.根据权利要求7所述的用于下井油管的封堵加药装置，其特征在于：所述密封件还包括支撑环，所述支撑环套设在所述芯轴外侧壁并与所述芯轴外侧壁贴合，所述支撑环一端与所述密封套一端内部抵接，所述支撑环另一端与所述间隔环抵接，所述密封套另一端延
伸至所述支撑环外侧且与所述间隔环抵接。9.根据权利要求8所述的用于下井油管的封堵加药装置，其特征在于：所述密封件设置有多个。

技术总结
本实用新型公开了一种用于下井油管的封堵加药装置，具体涉及油井封堵技术领域，包括衬套和包括芯轴、密封件和封堵件的加药芯轴，密封件套设在芯轴外与衬套内侧壁密封固定连接，衬套有对加药芯轴轴向限位的限位部，封堵件的球罩一端与芯轴固定连接并连通，球罩另一端与衬套连通，弹性件一端与连通球罩两端的通道连接，另一端与阀球抵接，阀球在弹性件的弹力作用下封堵通道，阀球在芯轴内药剂的压力下克服弹性件的弹力，使通道连通；芯轴远离封堵件的一端阻挡憋压球，在流体的压力下使加药芯轴从衬套内脱离。本实用新型能够封堵油管柱底部油层压力，避免发生井喷，造成环境污染，还能够从油管向油井中注入各类药剂，维护生产设备，降低开采成本。降低开采成本。降低开采成本。


技术研发人员：杨军 王璐 欧子毓 张益民 冯廷德 吕俊锋 程亚洲 安国锋
受保护的技术使用者：克拉玛依胜利高原机械有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/17