[發(fā)明專利]水平井免鉆注水泥裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410372184.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN104121001A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于世江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 于世江
• 主分類號(hào): E21B33/13
• 分類號(hào): E21B33/13;E21B33/122
• 代理公司: 東營(yíng)雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 王錫洪

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種完井用水平井免鉆注水泥裝置，屬油田技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域?。

背景技術(shù)

目前水平井在完井技術(shù)中為使油層具有較大的裸露面積，避免水泥漿對(duì)油層的損害，有效的保護(hù)油氣層，多采用精密濾砂管完井方式，該完井方式在鉆井過程中需要采用篩管頂部注水泥分級(jí)固井工藝。實(shí)施該工藝過程中鉆膠塞、分級(jí)箍等套管附件位于井下管柱大井斜角度位置，實(shí)施鉆塞時(shí)存在管內(nèi)附件清理不干凈、磨損套管或自由段脫扣、破壞水泥環(huán)及后期通井不暢遇阻遇卡等問題。

造成問題井比例較高的原因主要是在完井鉆塞過程中，由于受鉆井井深軌跡和重力作用的影響，產(chǎn)生鉆進(jìn)偏移，造成套管不均勻局部月牙形磨損，降低了套管的屈服強(qiáng)度及產(chǎn)生自由段松脫扣現(xiàn)象，同時(shí)在生產(chǎn)過程中受后期注汽、出砂等復(fù)雜苛刻工況的影響，產(chǎn)生塑形變形和斷裂而造成套管損壞。?

常規(guī)分級(jí)注水泥器是下防砂精密割縫篩管的主要配件，加在防砂精密割縫篩管的上端，隨管柱一起入井，主要作用是隔斷防砂精密割縫篩管內(nèi)外通道，固井時(shí)阻止水泥漿進(jìn)入防砂管柱內(nèi)和管柱外，保證管外不被固住，管內(nèi)無(wú)水泥，保持暢通。常規(guī)分級(jí)注水泥器不足之處是在下套管時(shí)要嚴(yán)格控制下鉆速度、防止頓鉆、溜鉆現(xiàn)象的發(fā)生，所下入的套管要及時(shí)灌滿鉆井液，以防止產(chǎn)生激動(dòng)壓力，破壞工具結(jié)構(gòu)。在固井后，要下鉆頭鉆掉分級(jí)注水泥器附件(膠塞、盲板)，打通管柱內(nèi)通道。在鉆磨過程中，不僅容易損傷套管，且作業(yè)耗時(shí)長(zhǎng)。常規(guī)分級(jí)注水泥器的這些缺點(diǎn)，制約了其使用價(jià)值，不能很好地達(dá)到和滿足固井生產(chǎn)作業(yè)要求。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺陷，本發(fā)明提供了一種水平井免鉆注水泥裝置。所述水平井免鉆注水泥裝置不改變?cè)械墓叹ば颍Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、作業(yè)方便、施工周期短、使用井深無(wú)限，主要用于水平井、大位移井、定向井等固井領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的：

一種水平井免鉆注水泥裝置，所述水平井免鉆注水泥裝置包括無(wú)內(nèi)管免鉆裝置、一級(jí)開關(guān)滑套膠塞、二級(jí)頂替碰壓膠塞、自鎖可退式打撈筒、加長(zhǎng)型雙級(jí)并聯(lián)座封套管外封隔器和水泥傘；其特征在于：所述水平井免鉆注水泥裝置的連接關(guān)系為按固井程序分程序連接：注前置液清洗井壁時(shí)，帶有水泥傘的加長(zhǎng)型雙級(jí)并聯(lián)座封套管外封隔器和無(wú)內(nèi)管免鉆塞裝置連接，且與固井管柱連接下入井底，形成套管與井壁之間的循環(huán)通道；進(jìn)行注水泥固井時(shí)，一級(jí)開關(guān)滑套膠塞與無(wú)內(nèi)管免鉆裝置投方式連接,?一級(jí)開關(guān)滑套膠塞在泵壓的作用下與封隔器開關(guān)滑套相碰連接，封隔器開關(guān)滑套下行打開封隔器連通通道,脹封加長(zhǎng)型雙級(jí)并聯(lián)座封套管外封隔器，繼續(xù)蹩壓，封隔器開關(guān)滑套下行推動(dòng)注灰孔開關(guān)滑套下行，打開注灰孔，進(jìn)行注水泥作業(yè)；固井、蹩壓侯凝時(shí)，二級(jí)頂替碰壓膠塞與無(wú)內(nèi)管免鉆裝置投方式連接，二級(jí)頂替碰壓膠塞在頂替液的作用下與無(wú)內(nèi)管免鉆塞裝置中的碰壓套相碰連接，推動(dòng)碰壓套下行，打開關(guān)閉套的連通孔，液體推動(dòng)無(wú)內(nèi)管免鉆塞裝置中關(guān)閉套下行，關(guān)閉無(wú)內(nèi)管免鉆塞裝置的注灰孔，待水泥漿凝固，且與一級(jí)開關(guān)滑套膠塞相碰卡瓦連接；下鉆打撈時(shí)，自鎖可退式打撈筒通過打撈管柱與二級(jí)頂替碰壓膠塞卡瓦連接，將無(wú)內(nèi)管免鉆塞裝置內(nèi)的附件一次撈出。

無(wú)內(nèi)管免鉆塞裝置包括套在主體套外周的外套、套在主體套內(nèi)周且上部與主體套碰壓剪釘連接的碰壓套，設(shè)在外套下部與主體套中部之間的關(guān)閉套，設(shè)在主體套中下部?jī)?nèi)周且與主體套用注灰孔開關(guān)滑套剪釘連接的注灰套；設(shè)在主體套下端部?jī)?nèi)周的且用鎖緊套剪釘連接的鎖緊套；設(shè)在注灰套內(nèi)周上部的且用封隔器開關(guān)滑套剪釘連接的封隔器開關(guān)滑套；在外套和主體套與關(guān)閉套下邊相對(duì)處設(shè)有同軸心的注灰孔，在主體套與碰壓套的相對(duì)處的主體套上設(shè)有碰壓孔；在主體套和注灰套與封隔器開關(guān)滑套的相對(duì)處設(shè)有同心的封隔器連通孔。?

主體套設(shè)為圓柱形，上端部直徑大于下部直徑，上端部設(shè)有與套管連接的母螺紋，下端部設(shè)有與帶有水泥傘的加長(zhǎng)型雙級(jí)并聯(lián)座封套管外封隔器螺紋連接的公螺紋，在上端部變徑臺(tái)階下邊與碰壓套的相對(duì)處設(shè)有碰壓套剪釘孔和關(guān)閉套的連通孔，在主體套的下部設(shè)有注灰套的剪釘孔和鎖緊套的剪釘孔。

注灰孔開關(guān)滑套設(shè)為圓柱形，上部?jī)?nèi)徑大于下端部?jī)?nèi)徑，下端部設(shè)有注灰孔打開剪釘孔，中上部設(shè)有封隔器開關(guān)滑套剪釘孔，外周設(shè)有密封圈，上端處在主體套注灰孔的上部。

碰壓套和鎖緊套設(shè)為圓柱形，外周設(shè)有密封圈，在碰壓套中部設(shè)有碰壓套剪釘孔，在鎖緊套上部設(shè)有鎖緊套剪釘孔。

一級(jí)開關(guān)滑套膠塞上端設(shè)有矩形打撈螺紋的撈桿，與二級(jí)頂替碰壓膠塞下端的卡瓦牙配合具有單向自鎖機(jī)構(gòu)且可退，能上行不能下行，若打撈遇卡，可通過旋轉(zhuǎn)的方式，倒出矩形打撈螺紋實(shí)現(xiàn)可退。