[發明專利]用于石油固井用篩管的承壓裝置

有效

• 申請號: 201310282586.0
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN104278967B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 鄭曉志;姜向東;杜鵬德;高原;張元星;李建業
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建,劉華聯

技術領域

本發明涉及一種用于石油固井用篩管的承壓裝置，尤其涉及一種用于篩管頂部的注水泥工藝的承壓裝置，屬于石油鉆井領域。

背景技術

參照圖1，篩管頂部的注水泥工藝一般采用包括篩管1、盲板2、封隔器3、分級箍4和套管5的管柱組合10。將管柱組合10下至設計井深。通過向管內注入泥漿實現憋壓。由兩個壓力等級先后將封隔器3漲封，使分級箍4的孔打開。首先，通過盲板2實現憋壓，繼續憋壓到約9MPa，通過壓差將封隔器3漲封，再憋壓至18Mpa，通過壓差將分級箍4的剪釘剪斷，實現分級箍4的開孔。盲板2在這個管串10中的作用是：在套管下到設計位置后實現憋壓；在分級箍4開孔后，在管串循環過程中，使泥漿中的固相、沉沙等到不了篩管1內。

由于下套管操作所必要的提、拉、剎操作，現有技術中該工藝管柱中盲板2這一結構將套管內、外液體隔離開，瞬時形成了水擊壓力、抽吸壓力，并且這些壓力無法釋放，形成壓差，造成分級箍4提前開孔，無法漲封封隔器3，無法完成固井作業。這給石油工程帶來了巨大的損失。

目前現有技術中還沒有能夠完全釋放如上所述的水力激蕩的裝置，需要設計這樣的裝置來解決這一問題。

發明內容

為了解決如上所述的現有技術中的問題，即為了有效釋放在盲板的分隔作用下所造成的水力激蕩，以及防止相應的水力激蕩所導致的分級箍提前開孔的問題，本發明提出了一種用于石油固井用篩管的承壓裝置。

本發明提出一種用于石油固井用篩管的承壓裝置，包括：管狀殼體，殼體具有內壁上的第一凹槽和第一徑向通孔；相鄰殼體位于其內側的管狀滑套，滑套具有第二徑向通孔；通過剪切銷釘固定于滑套的內壁上的憋壓球座；限位球，該限位球貫穿過滑套，并通過球座的頂靠與殼體的第一凹槽接合，從而將滑套相對于殼體固定；以及布置在管狀滑套內的盲板；其中，第一徑向通孔與第二徑向通孔在初始狀態下彼此對齊，允許在殼體內外形成流體連通，剪切銷釘構造成能夠在憋壓球座接受憋壓球并進行憋壓后被剪斷，導致球座能夠軸向滑動而釋放對限位球的頂靠，從而使得限位球脫離第一凹槽且滑套能夠軸向下移，由此導致第一徑向通孔與第二徑向通孔錯位，并切斷殼體內外的流體連通。

在一個實施例中，承壓裝置還包括設置在所述滑套上的防退機構，該防退機構能夠在滑套軸向移動到一定程度后與殼體相接合，從而防止滑套上行。

在一個實施例中，防退機構包括位于管狀滑套的外周面上的徑向向外的凸起和位于管狀滑套外周面上的第二凹槽，其中所述凸起能夠收縮在所述第二凹槽內并在所述管狀滑套下行到一定程度后從所述第二凹槽內彈出以卡入到位于所述殼體內壁上的第三凹槽中。

在一個實施例中，第一凹槽的橫截面構造為曲率半徑與限位球的半徑相一致的弧形。在一個實施例中，該弧形為劣弧。

在一個實施例中，滑套通過防轉釘與殼體鍵槽式固定以防止相互轉動，防轉釘穿過殼體并卡入到位于滑套外壁上的軸向延伸的卡槽中。

在一個實施例中，殼體與滑套之間、球座與滑套之間設有密封圈。以此保證密封作業。

在一個實施例中，滑套、限位球、殼體和球座相互之間設有潤滑脂。以此保證部件之間的順利磨合。

在一個實施例中，盲板與所述滑套之間采取密封的螺紋式連接，和/或殼體上下端設有連接螺紋。

在一個實施例中，球座與球體能夠密封式接觸。

上述技術特征可以各種技術上可行的方式組合以產生新的實施方案，只要能夠達到本發明的目的。

在篩管頂部注水泥工藝的下套管過程中，根據本發明的用于石油固井用篩管的承壓裝置能夠消除掉套管內由于盲板的封隔作用所造成的水擊壓力、抽吸壓力等，以達到釋放水力激蕩的效果。以這種方式，能夠有效避免分級箍提前開孔的情況，從而保障了安全固井以及有效的后續施工。

附圖說明

在下文中將基于僅為非限定性的實施例并參考附圖來對本發明進行更詳細的描述。其中：

圖1顯示了現有技術中用于篩管頂部的水泥工藝的管柱組合；

圖2示意性顯示了根據本發明的用于石油固井用篩管的承壓裝置。

在圖中，相同的構件由相同的附圖標記標示。附圖并未按照實際的比例繪制。

具體實施方式

下面將參照附圖來詳細地介紹本發明。

圖2示意性顯示了根據本發明的用于石油固井用篩管的承壓裝置20。

參照圖2，承壓裝置20大致上設置為滑套式的用于消除水力激蕩的中通短節。在下套管過程中，短節體中通。