[發(fā)明專利]分級(jí)注水泥器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910086754.2
• 申請(qǐng)日: 2009-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN101929318A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東亭;單桂棟;劉世強(qiáng);齊月魁;黃滿良;聶上振;韓莉;曲慶利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大港油田集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21B33/13
• 分類號(hào): E21B33/13
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 唐維寧

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油鉆井工程中完井作業(yè)的注水泥裝置，尤其是涉及一種壓力控制的分級(jí)注水泥器。

背景技術(shù)

在直井、定向井、水平井實(shí)施上部固井、下部篩管完井作業(yè)中使用分級(jí)注水泥器，可提高固井質(zhì)量，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，為完井工程提供可靠的技術(shù)保證。

目前，完井施工中使用的分級(jí)注水泥器大多需要向管柱內(nèi)2次投塞憋壓來完成注水泥固井作業(yè)。由于盲板的作用，套管內(nèi)有鉆井液體，而套管與井壁之間環(huán)空內(nèi)鉆井液體至井口，液柱壓力始終大于套管內(nèi)的液柱壓力。為了在施工過程中保持套管內(nèi)外壓力基本平衡，需要向套管內(nèi)注入鉆井液，在注入鉆井液或下套管作業(yè)時(shí)產(chǎn)生壓力蠕動(dòng)，容易將分級(jí)注水泥器的注泥漿孔提前打開。

2009年3月11日公開的中國實(shí)用新型專利《一種半程固井工具》(公開號(hào)CN201206455Y)，主要用于完井中篩管上部注水泥封隔的半程固井作業(yè)，由開孔塞、關(guān)孔塞、分級(jí)注水泥器總成組成，分級(jí)注水泥器的上本體、封隔器上環(huán)、下本體依次連接，封隔器下環(huán)套在下本體之上，且與套在下本體上的膠筒的下端連接；在上本體與封隔器上環(huán)內(nèi)部依次為關(guān)孔套、開孔套；剪釘將關(guān)孔套、開孔套固定在上本體內(nèi)，對(duì)應(yīng)開孔套的位置上本體開有徑向通孔；關(guān)孔套內(nèi)腔頂端連接有上膠塞座；剪釘將下膠塞座固定在開孔套內(nèi)腔；開孔套內(nèi)底端為擋環(huán)；封隔器上環(huán)有充填孔道和充填閥系；充填孔道與下本體的膠筒連通，開孔套上的充填孔與充填孔道相連通；開孔塞和關(guān)孔塞分別與開孔套、上膠塞座相適配。裝有注水泥器的組合管柱下至設(shè)計(jì)位置，投入開孔塞座于下膠塞座上，憋壓脹封管外封隔器；再繼續(xù)加壓直至剪斷連接上本體與關(guān)孔套的剪釘后，打開徑向注水泥孔，泵入水泥漿固井；注水泥作業(yè)完成后，投入關(guān)孔膠塞關(guān)閉分級(jí)注水泥器循環(huán)孔，防止水泥漿倒灌。由于該工具缺少排液孔設(shè)計(jì)，內(nèi)腔的液體無法排出，易導(dǎo)致徑向注水泥孔關(guān)閉不嚴(yán)；同時(shí)由于2次投入膠塞憋壓，特別是在水平井、定向井施工作業(yè)中，很容易導(dǎo)致工具中的剪釘被誤剪斷，無法按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行注水泥作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有注水泥器存在的操作不便、施工作業(yè)過程中容易誤剪斷剪釘、內(nèi)腔液體無法排出導(dǎo)致注水泥孔關(guān)閉不嚴(yán)的不足，本發(fā)明提供一種分級(jí)注水泥器。該分級(jí)注水泥器可提高固井質(zhì)量，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，保證完井工程質(zhì)量。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：分級(jí)注水泥器包括上接頭、工作筒、下接頭、膠塞座、活塞、關(guān)閉活塞，上接頭、工作筒、下接頭由上至下依次固定連接，活塞安裝在工作筒的下部，關(guān)閉活塞安裝在工作筒的上部，工作筒中部的徑向注水泥孔位于活塞上端部，活塞、關(guān)閉活塞通過徑向安裝的剪釘與工作筒連接，膠塞座固定安裝在關(guān)閉活塞上端的內(nèi)孔中。活塞外圓為上大下小階梯軸，活塞的外圓、工作筒的內(nèi)孔和下接頭的上端面形成環(huán)空，工作筒上有徑向排液孔位于環(huán)空下端，工作筒下端部安裝有錐形閥。活塞中部有徑向排液孔，當(dāng)活塞位于下位時(shí)，排液孔與安裝在工作筒下部的錐形閥貫通。活塞上端為臺(tái)階內(nèi)孔，臺(tái)階內(nèi)孔的環(huán)形凹槽內(nèi)安裝有鎖環(huán)，鎖環(huán)內(nèi)孔為鋸齒型螺紋；關(guān)閉活塞外圓為上大下小階梯軸，關(guān)閉活塞下端部外圓有與鎖環(huán)相配合的鋸齒型螺紋。關(guān)閉活塞、工作筒和活塞上端面組成封閉環(huán)空，環(huán)空的高度等于或大于鎖環(huán)的鋸齒型螺紋與關(guān)閉活塞下端的鋸齒型螺紋之間的距離。

本發(fā)明的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，易于操作，安全可靠，有效提高完井固井作業(yè)施工效率，降低作業(yè)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明分級(jí)注水泥器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明注水泥工作狀態(tài)示意圖。

圖3是本發(fā)明完成注水泥工作后關(guān)閉注水泥孔示意圖。

圖中：1.上接頭，2.工作筒，3.膠塞座，4.關(guān)閉活塞，5.防轉(zhuǎn)螺釘，6.剪釘I，7.活塞，8.鎖環(huán)，9.注水泥孔，10.剪釘II，11.排液孔，12.排液孔，13.錐形閥，14.彈簧，15.下接頭，16.膠塞，17.環(huán)空，18.環(huán)空。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。