一種半程固井工具的製作方法

2023-06-21 13:51:51 1

專利名稱：一種半程固井工具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣田開採固井完井作業使用的一種半程固井工具。
背景技術：
隨著人們對保護油層認識的不斷深化，油層井段採用無汙染不注水泥固井完井技術的井越來越多。半程固井(或稱貫眼完井)近年來在水平井、直井完井中得到推廣應用。然而目前的半程固井所使用的工具存在許多問題；一些井採用套管外封隔器、盲板接頭和液壓式分級注水泥器進行半程固井。不僅成本高、而且一些井因液壓分級注水泥器不能順利打開而產生嚴重事故。也有的油田使用普通水泥傘和不關孔的分級注水泥器進行半程固井，造成管體無法密封或下入時因水泥傘始終處於打開狀態造成激動壓力過大使井壓漏的風險。或者水泥傘在下井過程中損壞、致使水泥封堵油層。

發明內容
本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、作業可靠的半程固井工具。
本實用新型主要由上膠塞1、下膠塞7、分級注水泥器總成以及下接頭21等組成，分級注水泥器包括上本體2、關孔座3、關孔套4、剪切鎖緊機構5、下膠塞座6、11等部分。在分級注水泥器的下本體15設置有兩個可同時打開的水泥傘，水泥傘由彈簧片12、薄鋼片13、傘座環17組成，組裝時被壓入壓套8、19內，用剪切螺釘16固定在下本體15上，下本體15上開有兩個軸向槽，該槽與柱銷9成間隙動配合，柱銷9固定在下膠塞座11上，其出露高度大於外鋼套14，下壓套19焊接在下本體15上，下壓套19內圓開有四個凹槽且與四根傳力杆18形成動間隙配合。
本實用新型的優點在於工具結構緊湊、製造方便，比常規使用套管外封隔器、盲板接頭和液壓式分級注水泥器組合進行半程固井成本低。此外，分級注水泥器用膠塞開孔作業可靠，雙水泥傘防止水泥漿汙染油層，水泥傘入井時被收縮保護、需要時才打開，既能防止水泥傘受損又能防止對井壁的破壞，還能減輕對易漏地層的壓力激動。


圖1 本實用新型結構示意圖具體實施方案
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
如圖1所示本實用新型主要由上膠塞1、下膠塞7、分級注水泥器總成以及下接頭21等組成，分級注水泥器包括上本體2、關孔座3、關孔套4、剪切鎖緊機構5、下膠塞座6、11等部分。在分級注水泥器的下本體15設置有兩個可同時打開的水泥傘，水泥傘由彈簧片12、薄鋼片13、傘座環17組成，組裝時被壓入壓套8、19內，用剪切螺釘16固定在下本體15上，下本體15上開有兩個軸向槽，該槽與柱銷9成間隙動配合，柱銷9固定在下膠塞座11上，其出露高度大於外鋼套14，下壓套19焊接在下本體15上，下壓套19內圓開有四個凹槽且與四根傳力杆18形成動間隙配合。
本工具連接在完井管柱中計劃使用水泥漿封固段的最下部，其下部一般連接完井篩管。全套工具主要由上膠塞1、下膠塞7、分級注水泥器總成以及下接頭21等組成。在分級注水泥器的下部本體上設置有兩個可同時打開的水泥傘。而且水泥傘是與注水泥孔同時被下膠塞通過蹩壓下行打開。注水泥器上本體(2)上的側孔在入井時被下膠塞座(6、11)封堵，僅在下膠塞入座後通過蹩壓剪斷剪切螺釘(20)後打開，該側孔的關閉是通過上膠塞(1)進入關孔座(3)後，蹩壓、剪斷剪切鎖緊機構(5)的緊固螺釘，關孔套(4)下行實現的。在下本體(15)上開有兩個軸向槽、該槽與柱銷(9)成間隙動配合。柱銷(9)牢固安裝在下膠塞座(11)上，其出露高度大於外鋼套(14)。當下膠塞座下行時、向下的力通過柱銷(9)傳遞給外鋼套(14)、再傳遞到傘環座(17)的上端面，最後剪斷剪切螺釘(16)打開上部水泥傘。下部水泥傘的打開是通過四根傳力杆(18)實現的。下壓套(19)被焊固在下本體(15)上。下壓套(19)內圓開有四個凹槽且與四根傳力杆(18)形成動間隙配合。當上水泥傘被向下推動打開的同時，向下的力通過傳力杆(18)穿過下壓套(19)施加在下水泥傘上將其打開。下膠塞座(6)為鋼質襯套，下膠塞座(11)為鋁質塞座，鎖銷機構(10)裝在下膠塞座(11)上、與下膠塞(7)配合形成自鎖機構。下膠塞座(6)有密封機構、可以實現注水泥之後，鑽去膠塞和下膠塞(11)後的管體密封。在上本體(2)的剪切鎖緊機構(5)的鎖緊銷釘與關閉套(4)配合形成自鎖機構。
在進行半程固井作業時，將該工具連接在完井管柱中計劃使用水泥漿封固段的完井管柱最下部。在本工具下部連接篩管。當全部完井管柱下到位後，先進行循環洗井。觀察一切正常後、投入下膠塞、用泵將其泵至組合式半程固井工具處。繼續小排量蹩壓、下膠塞入座，當壓力達到設計值時，剪切螺釘剪斷20。下膠塞推動膠塞座11向下運動、上本體2的四個注水泥側孔打開，同時柱銷9推動外鋼套14向下、再傳遞到傘環座17的上端面，最後剪斷剪切螺釘16打開上水泥傘。下部水泥傘的打開是通過四根傳力杆18實現的。下壓套19被焊固在下本體15上。下壓套19內圓開有四個凹槽且與四根傳力杆18形成動間隙配合。當上水泥傘被向下推動打開的同時，向下的力通過傳力杆18穿過下壓套19施加在下水泥傘上將其打開。此時注水泥側孔打開、雙水泥傘打開，可以進行注水泥作業了。注完水泥漿後使用上膠塞將水泥頂替到環空，上膠塞到達關孔座3時，剪斷關孔套4上的螺釘，關孔套4與上膠塞同時下行關閉四個注水泥側孔，同時被剪切鎖緊機構5鎖定。
權利要求1.一種半程固井工具，主要包括上膠塞(1)、下膠塞(7)、分級注水泥器總成以及下接頭(21)，分級注水泥器包括上本體(2)、關孔座(3)、關孔套(4)、剪切鎖緊機構(5)、下膠塞座(6、11)，其特徵在於在分級注水泥器的下本體(15)設置有兩個可同時打開的水泥傘，水泥傘由彈簧片(12)、薄鋼片(13)、傘座環(17)組成，組裝時被壓入壓套(8、19)內，用剪切螺釘(16)固定在下本體(15)上，下本體(15)上開有兩個軸向槽，該槽與柱銷(9)成間隙動配合，柱銷(9)固定在下膠塞座(11)上，其出露高度大於外鋼套(14)，下壓套(19)焊接在下本體(15)上，下壓套(19)內圓開有四個凹槽且與四根傳力杆(18)形成動間隙配合。
專利摘要一種油氣田開採固井完井作業使用的半程固井工具，由上膠塞、下膠塞、分級注水泥器總成以及下接頭等組成，特點在於分級注水泥器的下本體設置有兩個可同時打開的水泥傘，水泥傘由彈簧片、薄鋼片、傘座環組成，組裝時被壓入壓套內，用剪切螺釘固定在下本體上，下本體上開有兩個軸向槽，該槽與柱銷成間隙動配合，柱銷固定在下膠塞座上，其出露高度大於外鋼套，下壓套焊接在下本體上，下壓套內圓開有四個凹槽且與四根傳力杆形成動間隙配合。本實用新型比常規使用套管外封隔器、盲板接頭和液壓式分級注水泥器組合進行半程固井成本低，且具有工具結構緊湊、製造方便，使用可靠的優點。
文檔編號E21B33/13GK2937465SQ20062011686
公開日2007年8月22日 申請日期2006年5月15日 優先權日2006年5月15日
發明者許樹謙, 楊道平, 關志剛, 王兆會, 李金洪 申請人:新疆石油管理局鑽井工藝研究院