[實用新型]一種用于膨脹管完井的雙凡爾固井工具

有效

• 申請號: 200920157959.0
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN201412112Y
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 唐明;王紹先;吳柳根;楊選國;寧學濤;馬建忠;朱海波;沈學祥;滕照正;唐成磊;蔡鵬
• 申請（專利權）人: 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B34/06
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 羅文遠

技術領域

本實用新型為一種用于膨脹管完井的雙凡爾固井工具。

背景技術

隨著油田開發中后期的到來，各種特殊工藝井將逐年增加。雖然特殊工藝井節約了鉆井成本、提高了開采效率，但也在完井中存在許多問題，如分支井分支井眼的密封問題、水平井及側鉆井的固井質量問題、側鉆井眼完鉆井徑太小的問題等。利用老井開窗側鉆已成為開采剩余油技術的主要手段，但是，側鉆井的固井質量及完鉆井徑太小也同時成為側鉆井技術發展的瓶頸。

膨脹管技術就是將管柱下到井內，以機械或液壓的方法，使管柱發生永久性塑性變形，使井眼或生產管柱的內徑擴大。該技術能夠增加套管層次，簡化井身結構，節約鉆井成本，在鉆井、完井及修井方面具有廣泛的用途，為解決鉆井、完井和修井等方面出現的問題，提供了一條新的途徑。

對側鉆井采用膨脹管技術進行完井作業，可以獲得較大的完井井眼尺寸，由于固井作業是在膨脹前進行，較好的解決了環空間隙、頂替效率等問題，具有以下技術優勢：一、有效擴大生產套管內徑；二、緩凝水泥固井后，進行膨脹作業，可以提高固井質量；三、易于射孔、測試、修井等作業以及生產管理等。

當膨脹管被送至預定位置，在膨脹作業之前通過內管注水泥，投入頂替膠塞確保水泥漿被完全頂替，然后通過液壓進行膨脹。針對膨脹管裸眼完井的特殊性，不但要求固井工具注水泥通道暢通，并確保通道在注水泥完成后及時關閉，還必須保證固井工具與膨脹管之間的壓力密封，并能在膨脹壓力啟動前固定住膨脹機構。

普通的固井工具不僅密封可靠性差，而且不能滿足膨脹管裸眼完井的施工要求，這就要求對現有的固井工具進行改進。因此，配套的膨脹管固井工具的研制成為膨脹管固井施工成功的關鍵技術之一，意義至關重要。

發明內容

針對膨脹管裸眼完井的特殊性，本實用新型的目的是向現場提供一種用于膨脹管完井的雙凡爾固井工具，確保固井工具在固井前后注水泥通道能及時打開關閉，并與膨脹管之間形成壓力密封空間。

本實用新型是在裸眼側鉆井中進行膨脹管完井作業的一種雙凡爾固井工具，浮鞋、浮箍、引鞋和花鍵機構組成，浮鞋上端與浮箍外筒連接，浮鞋和浮箍內均設置有凡爾機構，浮鞋內的凡爾機構包括凡爾、回位彈簧和凡爾座，浮箍內的凡爾機構包括阻流板、輕質凡爾和凡爾座，花鍵機構位于浮箍上端，引鞋結構為半球形，位于最底端，與浮鞋相連接，各部件彼此通過螺紋連接，并采用銷釘緊固連接。花鍵機構上端與膨脹管連接，內部加工有花鍵槽，在膨脹機構啟動前通過花鍵配合固定膨脹機構，連接螺紋外側加工有環形凹槽，在環形凹槽內裝入密封圈，與膨脹管之間形成壓力密封。在注水泥漿時，雙凡爾依靠注水泥漿的壓力打開，注水泥完畢后浮箍內的輕質凡爾依靠浮力回到凡爾座，而浮鞋內的凡爾依靠回位彈簧回位，兩個凡爾均起到關閉、密封的作用，兩組凡爾機構之間存在間隙，保證凡爾機構的獨立運作。

本實用新型的優點在于：

1、在工具下入過程中，雙凡爾固井工具能夠減小工具的下井阻力，在注水泥漿過程中，能夠起限流和泥漿均勻分布的作用。

2、通過花鍵機構在膨脹管膨脹前固定膨脹機構，并通過密封圈與膨脹管之間確保形成壓力密封，保證膨脹管順利膨脹。

3、應用凡爾的單向開啟、關閉的技術原理，在注水泥完畢后，兩組凡爾通過浮力或彈簧回到凡爾座，均起到關閉密封的作用，形成雙保險，防止水泥漿倒流。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖

圖2實體膨脹管膨脹示意圖

1.凡爾機構2.浮鞋3.浮箍4.花鍵機構5.引鞋6.回位彈簧7.凡爾8.凡爾座9.阻流板10.輕質凡爾11.花鍵槽12.環形凹槽13.膨脹管14.膨脹機構15花鍵軸

具體實施方式

現結合說明書附圖對本實用新型作進一步的描述。

如圖1、圖2所示，一種用于膨脹管完井的雙凡爾固井工具，包括浮鞋2、浮箍3、花鍵機構4和引鞋5五部分，浮鞋2上端與浮箍3外筒連接，筒內裝有一組凡爾機構1，包括回位彈簧6、凡爾7和凡爾座8；浮箍3外筒一端與花鍵機構4連接，筒內設置有凡爾機構1，包括阻流板9、輕質凡爾10和凡爾座8。引鞋5結構為半球形，位于最下端與浮鞋2連接。花鍵機構4位于浮箍3上端，上部與膨脹管13連接，內部加工有花鍵槽11，與膨脹管13內的膨脹機構14一端的花鍵軸15相互配合，在膨脹啟動前固定膨脹機構14，連接螺紋外側加工有環形凹槽12，在環形凹槽12內可裝入密封圈，與膨脹管13之間形成壓力密封。各部件彼此通過螺紋連接，并采用銷釘緊固連接。