一种175MPa耐高压井口装置及其工作方法与流程

本申请涉及石油开采设备，尤其是涉及一种175mpa耐高压井口装置及其工作方法。

背景技术：

1、随着我国对深层油气资源需求的不断增长，在勘探开发过程中，高温高压地层变的越来越常见，给钻井带来了诸多困难与挑战。高温高压钻井除了要面临高温高压的挑战，还要克服地层压力预测难、井身结构复杂、井控难、钻井液流变性差、机械钻速低、井下工具适应性差等一系列的问题。

2、上述问题的解决带来一系列的技术革新，包括新材料和新结构等，同时在工作方式上也需要同步更新，这是因为高压力井口中喷出介质的流动参数（速度、震动、介质掺杂）等均发生了明显变化，这会导致井口装置的震动情况发生变化，尤其是会引发共振。共振会导致机械连接处、机械密封处和井口内壁固定处等出现不可逆损坏。

3、低压井口的介质流动速度低，介质流动参数的变化范围小，甚至需要使用电潜泵来进行泵出，但是对于高压井口确变化为需要对井内压力进行动态控制。此时一味的提高机械结构强度的边际效应愈发明显，需要考虑使用其他手段来抑制可能出现的共振现象。

技术实现思路

1、本申请提供一种175mpa耐高压井口装置及其工作方法，通过主动式的震动分析和固有频率调整方式来使井口装置和井口装置内介质不发生共振现象，用以提高井口装置的耐用性。

2、本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、第一方面，本申请提供了一种175mpa耐高压井口装置，包括：

4、油管头四通，油管头四通上设有油管连接件；

5、采油气树，与油管连接件连接；

6、压力式震动管件，设在采油气树上；

7、测距传感器，设在压力式震动管件内，测距传感器用于检测压力式震动管件内流经介质产生的震动；

8、调节组件，设在油管头四通、油管连接件和采油气树中至少一个的内部；

9、调节模组，与调节组件连接并组成回路；

10、控制器，与测距传感器和调节模组电连接，控制器用于根据测距传感器的反馈驱动调节模组改变采油气树的固有频率。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，压力式震动管件包括：

12、刚性连接管道，设在采油气树上；

13、柔性连接管道，位于刚性连接管道内部，柔性连接管道的外壁与刚性连接管道的内壁之间存在调整空间；

14、压力调整模组，与刚性连接管道连接并与调整空间联通；

15、其中，测距传感器，设在刚性连接管道上，测距传感器的检测端位于调整空间内；

16、压力调整模组和测距传感器均与控制器电连接。

17、在第一方面的一种可能的实现方式中，测距传感器的数量为多个；

18、测距传感器围绕柔性连接管道的轴线设置且沿柔性连接管道的轴线间隔设置。

19、在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括设在油管连接件上的第一压力传感器和设在刚性连接管道上的第二压力传感器；

20、第一压力传感器和第二压力传感器均与控制器电连接；

21、第一压力传感器和第二压力传感器用于检测油管连接件内介质和调整空间内介质的压力差。

22、在第一方面的一种可能的实现方式中，调节组件上间隔设有多个单向阀；

23、在调节组件内的介质流动方向上，单向阀的开启压力顺序增加；

24、调节模组同时提供液体介质和气体介质。

25、在第一方面的一种可能的实现方式中，调节组件包括输入管线、输出管线和多个连接管线；

26、连接管线的两端分别与输入管线和输出管线连接；

27、每一个连接管线上设置一个单向阀，至少存在两个单向阀的开启压力不同。

28、在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括：

29、两组伸缩式驱动器，设在刚性连接管道上；

30、环形抱紧板，位于调整空间内且与伸缩式驱动器连接，环形抱紧板能够限制柔性连接管道的震动。

31、在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括设在环形抱紧板上的通道，通道的第一端与环形抱紧板上朝向柔性连接管道的面联通，通道的第二端与环形抱紧板上的其他面联通。

32、第二方面，本申请提供了一种175mpa耐高压井口装置的工作方法，包括：

33、使用测距传感器检测压力式震动管件内流经介质产生的震动；

34、确定震动的频率，记为工作震动频率；

35、当工作震动频率落入到共振频率范围内时，向调节组件内注入介质，改变油管头四通、油管连接件和采油气树中至少一个的固有振动频率；

36、持续调整调节组件内的注入介质，使工作震动频率位于共振频率范围外。

37、本申请的有益效果为：

38、本申请提供的175mpa耐高压井口装置及其工作方法，通过主动式的震动分析方式来确定井口装置内介质的震动频率，然后再调整井口装置的震动频率，使井口装置内介质的震动频率和井口装置的震动频率不同，用以避免出现共振现象，提高井口装置的耐用性。

技术特征：

1.一种175mpa耐高压井口装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的175mpa耐高压井口装置，其特征在于，压力式震动管件（2）包括：

3.根据权利要求2所述的175mpa耐高压井口装置，其特征在于，测距传感器（3）的数量为多个；

4.根据权利要求2所述的175mpa耐高压井口装置，其特征在于，还包括设在油管连接件（12）上的第一压力传感器（71）和设在刚性连接管道（21）上的第二压力传感器（72）；

5.根据权利要求1所述的175mpa耐高压井口装置，其特征在于，调节组件（4）上间隔设有多个单向阀（41）；

6.根据权利要求1所述的175mpa耐高压井口装置，其特征在于，调节组件（4）包括输入管线（42）、输出管线（43）和多个连接管线（44）；

7.根据权利要求1所述的175mpa耐高压井口装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的175mpa耐高压井口装置，其特征在于，还包括设在环形抱紧板（82）上的通道（83），通道（83）的第一端与环形抱紧板（82）上朝向柔性连接管道（22）的面联通，通道（83）的第二端与环形抱紧板（82）上的其他面联通。

9.一种175mpa耐高压井口装置的工作方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及一种175MPa耐高压井口装置及其工作方法，井口装置包括油管头四通、设在油管头四通上的油管连接件、与油管连接件连接的采油气树、设在采油气树内的压力式震动管件、设在压力式震动管件内测距传感器、设在油管头四通、油管连接件和采油气树中至少一个的内部的调节组件、与调节组件连接并组成回路的调节模组和控制器，测距传感器用于检测压力式震动管件内流经介质产生的震动，控制器与测距传感器和调节模组电连接，用于根据测距传感器的反馈驱动调节模组改变采油气树的固有频率。本申请公开的175MPa耐高压井口装置及其工作方法，通过主动式的震动分析和固有频率调整方式来使井口装置和井口装置内介质不发生共振现象，用以提高井口装置的耐用性。

技术研发人员：聂武仕,王斌,方圆,李克诚,汪立鑫,粟明生,高峰
受保护的技术使用者：什邡慧丰采油机械有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/21