[實用新型]鉛封注水泥套管補接器

無效

• 申請號: 00212072.0
• 申請日: 2000-05-30
• 公開（公告）號: CN2464926Y
• 公開（公告）日: 2001-12-12
• 發明（設計）人: 薛國祥;夏文成
• 申請（專利權）人: 中國通化石油工具股份有限公司
• 主分類號: E21B17/02
• 分類號: E21B17/02
• 代理公司: 通化市專利事務所
• 代理人: 王偉

本實用新型涉及一種油田油井修井工具，尤指用于取出井下損壞套管后再下入新套管時的新舊套管聯接工具——鉛封注水泥套管補接器。

油井內套管因井下腐蝕環境，常發生管壁破損。現有技術中修復的方法是采用特殊的設備在套管破損處內壁上襯貼上一段新的襯管，其缺點是需要進口專用設備，操作復雜，修復成本高，并且使破損處套管內經變小，使下入井內的其它工具(如封隔器、打撈工具)遇阻，并且存在封口處抗壓性能差，補接處使用壽命低。

本實用新型目的是針對上述不足而提供一種提高補接強度，不影響套管內經的鉛封注水泥套管補接器。

本實用新型的技術解決方案是：鉛封注水泥套管補接器由順次采用螺紋連接為一體的管狀上接頭、外筒和引鞋，在外筒內滑接有套狀卡瓦座，卡瓦座外部有縱向溝槽，內部表面有大鋸齒形螺紋，并襯接圓柱形扁彈簧螺旋卡瓦，螺旋卡瓦外表面對應卡瓦座內表面呈大鋸齒形螺紋，內表面有多頭螺紋；卡瓦座與引鞋之間順接有可被擠脹的鉛封套總成和內套。當井內某部位套管損壞時，則采用專用工具將損壞處以上套管全部取出，送入本補接器插在井下被連接的套管上，使被連接的套管被螺旋卡瓦抱住卡接，鉛封被擠壓變形，封住套管與卡瓦座下端處的密封。卡瓦座上移頂住接頭時，內套離開端面鉛封，打開卡瓦座與外筒之間的通道，則注入的水泥經卡瓦座外表面縱向槽溝經內套與引鞋之間縫隙，和被插的套管與引鞋之間從引鞋內返入外筒與井壁之間，直至注滿，達到水泥固化套管與井壁作用。上接頭還接有新套管，這樣本補接器被接在上下的新舊套管之間，達到修補此處損壞部位的目的。

本實用新型的優點是：1、被修補的套管是插接在本補接器內，與上下新舊套管實現對接，補接后不縮小井眼尺寸，不會對其它修補工具產生阻截。2、采用鉛封代替傳統的橡膠密封，可適應井下惡劣環境，耐酸堿鹽，密封壽命長。3、采用“管套”式連接修補破損部位，代替了以往局部襯管修補工藝，使連接部位抗壓性增強，連接安全可靠。4、在引鞋前端加內套形成注水泥通道，保證了套管與井壁牢固接合。

下面將結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述：

圖1是本實用新型結構簡圖。

圖2是鉛封套總成未壓前狀態結構簡圖。

圖3是鉛封套總成壓縮后狀態結構簡圖。

參見圖1，鉛封注水泥套管補接器由順次采用螺紋連接為一體的上接頭1、外筒2和引鞋3。外筒2內滑接有套狀卡瓦座4，卡瓦座4外表面有十二條縱向溝槽，內表面有右旋大鋸齒形螺紋12，它滑接在外筒2內被銷釘5限定，使其只能上下滑動不能轉動。在卡瓦座4上襯接螺旋卡瓦6，其形如特殊的右旋圓柱扁彈簧，外表面也是大鋸齒形右旋螺紋(與卡瓦座4擰接)，內表面有多頭右旋螺紋，螺旋卡瓦6在卡瓦座4內沿軸向有一定的串動量，但不能相對轉動，自由狀態下螺旋卡瓦6的內徑略小于待插入套管的外徑，受到外力作用時直徑可以增大或減小，外力取消時可以靠彈性恢復到原來的尺寸。

參見圖2，鉛封套總成設在卡瓦座4下端，由鉛套8、其中部的中心環9和其兩端的未端封環10組成。鉛封套總成下端接內套11。

參見圖3，鉛封套總成被壓縮后，鉛套8則發生擠壓變形封在外筒2內表面上。

工作原理：當井內套管某處出現破損，則在破損處將套管鋸斷并將破損處以上套管取出。將本補接器(后連接新套管)送入井內其前端插套在待連接的套管上，當套管從引鞋3端插入接觸螺旋卡瓦6后，將螺旋卡瓦6向上頂起，螺旋卡瓦6的外錐面與卡瓦座4的內錐面間形成一定的間隙，使螺旋卡瓦6外徑得以擴張，當左轉下放工具時，靠螺旋卡瓦6與套管外徑之間的摩擦扭矩的作用下，螺旋卡瓦6內徑擴大，使套管順利通過，直至頂住上接頭1。上提本補接器(補接器不動，其內部動)，螺旋卡瓦6外螺旋錐面與卡瓦座4內螺旋錐面相互貼合，產生徑向夾緊力，當夾緊力超過一定限度時，螺旋卡瓦6內表面上的齒尖嵌入管壁將套管咬住，完成夾接。繼續上提本補接器，由于螺旋卡瓦6咬緊套管，卡瓦座4不能隨外筒2一起上行，于是引鞋3在外筒2拉力作用下給內套11向上推力，使鉛封套總成受到軸向壓縮產生塑變形，起到密封作用(再見圖2，圖3)。完成以上工序后，再慢慢下放本補接器，使補接器受到70—90KN的壓力，因卡瓦座4頂住上接頭1，內套11離開端面鉛封打開卡瓦座4與外筒2之間的通道，從上注水泥，則水泥經卡瓦座4外表面的十二條縱向通道，流經卡瓦座4與外筒2之間的通道，從引鞋3內表面與套筒之間返到本補接器外表面，直到充滿套筒與井壁之間縫隙返到地面為止。水泥凝固后卸去拉力負荷，鉆掉管內的水泥，達到固井目的。所以，采用本補接器不用取出全部井內套管就能較快地修復井內損壞的套管。