[發明專利]一種活塞式釋放水力激蕩的承壓短節和組合式管柱

有效

• 申請號: 201310282623.8
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN104278968B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 姜向東;杜鵬德;李風雷;鄭曉志;孫文俊;張瑞
• 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

本發明涉及一種石油固井工具，尤其涉及一種活塞式釋放水力激蕩的承壓短節和組合式管柱。

背景技術

在石油固井技術領域中，組合式管柱主要由置于最上游的套管5，以及依次連接在其上的分級箍4、封隔器3、盲板2和篩管1組成，如圖1所示。在實際操作中，首先將組合式管柱下至井深，然后向套管5內注入泥漿，并通過盲板2來實現憋壓。當憋壓約到9MPa時，泥漿壓力會促使封隔器3坐封環空。當繼續憋壓到18Mpa時，泥漿壓力會促使分級箍4的注水泥孔打開，以便完成后續的固井作業。

然而，由于下套管5的過程中避免不了提、拉、剎等操作，使得套管5內的泥漿會上下串動（即形成水力激蕩），從而瞬時形成水擊壓力（高于18Mpa）和抽吸壓力，并且無法釋放。由于封隔器3必須在持續壓力且高于9MPa時才能座封，使得可在瞬時高壓情況打開的分級箍4提前打開注水泥孔，從而導致封隔器3不能座封，無法完成固井作業，給石油工程帶來巨大的損失。

到目前為止，沒有一種能夠完全釋放水力激蕩的裝置來解決這一問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠釋放水力激蕩的承壓短節，其可以保證下套管時分級箍的注水泥孔不會提前打開，從而確保了封隔器可以有效座封，保證固井作業的順利進行。

根據本發明的第一方面，提供一種用于組合式管柱的活塞式釋放水力激蕩的承壓短節，其包括上套管接箍，上套管接箍的下端連接上擋環，上擋環的下端連接短節，短節的下端連接下擋環，下擋環的下端連接下套管接箍。其中，短節與設在短節內的活塞采用過盈配合，并且活塞的直徑大于上擋環和下擋環的內徑。

在一個實施例中，活塞采用橡膠材料制成。

在一個實施例中，上套管接箍與短節通過螺紋連接，而上擋環固定在上套管接箍與短節的徑向接合面上；下套管接箍與短節通過螺紋連接，而下擋環固定在下套管接箍與短節的徑向接合面上。

根據本發明的第二方面，提供一種組合式管柱，其包括依次相連的篩管、根據本發明第一方面所述的短節和套管，在套管外設置有封隔器和分級箍。

在一個實施例中，篩管通過螺紋與短節的下套管接箍相連。

在一個實施例中，套管通過螺紋與短節的上套管接箍相連

根據本發明的活塞式釋放水力激蕩的承壓短節，其可用在傳統的組合式管柱中替代其中的盲板，可以有效避免分級箍的注水泥孔提前打開，從而可以保證封隔器的順利座封，以及固井作用的順利進行。另外，本發明的活塞式釋放水力激蕩的承壓短節的結構簡單，加工方便，使用安全，便于實施推廣應用。

附圖說明

以下結合附圖來對本發明進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發明，它們不應該理解成對本發明的限制。

圖1是現有技術中的組合式管柱示意圖；

圖2是根據本發明活塞式釋放水力激蕩的承壓短節的結構示意圖。

具體實施方式

下面對照附圖，并通過對實施例的描述，來進一步詳細地說明本發明。

如圖2所示，本發明的活塞式釋放水力激蕩的承壓短節100包括上套管接箍6。上套管接箍6的下端連接上擋環7，上擋環7的下端連接短節8。在一個實施例中，上套管接箍6與短節8通過螺紋連接，而上擋環7固定在上套管接箍6與短節8的徑向接合面上。

根據本發明，該短節8的下端連接下擋環9，下擋環9的下端連接下套管接箍10。在另一個實施例中，下套管接箍10與短節8也通過螺紋連接，而下擋環9固定在下套管接箍10與短節8的徑向接合面上。其中，在短節8內設有能夠在其內部移動的活塞11。該活塞11與短節8采用過盈配合，由此可以保證良好的密封性。為了保證流體（泥漿）可以順利進入短節8的內腔中，活塞11的直徑應同時大于上擋環7和下擋環9的內徑。

根據本發明的活塞式釋放水力激蕩的承壓短節100可用在傳統的組合式管柱（例如，如圖1所示的組合式管柱）中，替代其中的盲板2。具體的連接方式為：將活塞11采用過盈配合的方式設置在短節8內，上擋環7設置在上套管接箍6的下端，上擋環7的下端連接短節8，短節8的下端連接下擋環9，下擋環9的下端連接下套管接箍10。在一個優選的實施例中，上套管接箍6的上端通過螺紋與套管5連接，而下套管接箍10通過螺紋與篩管1連接。