[發明專利]一種封隔式分級注水泥器

有效

• 申請號: 201711246095.5
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN109869113B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 楊海波;吳柳根;馮德杰;侯婷;李國峰;李偉;肖經緯;曹成章;王紹先;路志平;陶劍;馬德材;邵茹
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

本發明所涉及的一種封隔式分級注水泥器，主要由注水泥器和管外封隔器兩部分連接組成，其中管外封隔器包括封隔套筒、設置在封隔套筒外部的下滑套、卡瓦機構和封隔機構、以及設置在封隔套筒內部與下滑套聯動配合的坐掛滑套，所述的注水泥器包括本體、上滑套、關閉滑套、打開滑套、限位滑套、打開膠塞和關閉膠塞。本發明可用于深井分級固井作業中，一級固井完成后，投膠塞憋壓坐封管外封隔器后，打開循環孔進行二次固井，最后關閉循環孔，實現分級固井作業和環空機械密封，解決深井、分級固井等特殊作業時難以實現環空機械密封從而造成環空漏失的難題，降低了深井長井段分級固井時的漏失風險。

技術領域

本發明涉及石油鉆井完井技術領域中的的固井完井裝置，具體是一種封隔式分級注水泥器。

背景技術

隨著鉆井技術的發展，深井、定向井、大斜度井等復雜井逐步增多，固井技術面臨更大的挑戰和難度。分級固井工藝技術是在井內套管柱某一設定位置安裝一種特殊固井工具分級注水泥器，固井時通過特殊工藝對分級注水泥器上、下部井段套管環空環形空間分別進行固井，實現將較長的水泥封隔井段分成兩段進行封固。分級固井主要適用于一次性注水泥封固段太長、低壓易漏失井、上下井段溫差過大、油氣分布不連續且間隔距離過長等井況條件下的固井作業。

由于部分油氣井目的層埋藏較深，一次性封固裸眼段長，固井作業環空液柱壓力高，極易超過地層承壓能力而發生漏失；即使采用分級固井技術，對于存在多套壓力層系統的井眼，深井分級固井仍然很難避免發生漏失事故。雖然現有分級注水泥工具和管外封隔器產品較為成熟，但其工具結構和配套工藝難以在分級固井作業中配套使用，無法滿足分級固井作業時的環空機械密封要求。因此，研發一種適用于分級固井作業的封隔式分級注水泥器，對提高深井分級固井環空封隔能力和降低漏失風險具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有深井分級固井作業時難以實現環空機械封隔功能易發生漏失事故，提出了一種封隔式分級注水泥器。

本發明的技術方案：

一種封隔式分級注水泥器，主要由注水泥器1和管外封隔器7兩部分連接組成，其中管外封隔器7包括封隔套筒701、設置在封隔套筒701外部的下滑套703、卡瓦機構和封隔機構9、以及設置在封隔套筒701內部與下滑套703聯動配合的坐掛滑套11，其中：

所述的注水泥器1包括本體101、上滑套102、關閉滑套3、打開滑套2、限位滑套4、打開膠塞5和關閉膠塞6；上滑套102位于本體101外部并與本體101保持軸向滑動密封配合，在上滑套102與本體101相同位置處徑向設有循環孔103，循環孔103內安裝有爆破盤104；關閉滑套3、打開滑套2和限位滑套4從上之下依次安裝在本體101內部，并分別與本體101內部構成軸向滑動配合；打開滑套2的內徑小于關閉滑套3的內徑，本體101上軸向設有上滑動槽108，關閉滑套3和上滑套102通過穿過上滑動槽108的上鎖塊107聯動，關閉滑套3同時通過銷釘16定位于本體101內，打開滑套2通過銷釘16定位于本體101和上滑套102的循環孔103部位，打開膠塞5和關閉膠塞6分別為與打開滑套2、關閉滑套3阻擋配合的獨立部件。

上述方案進一步包括：

所述的管外封隔器7的卡瓦機構由上卡瓦機構8和下卡瓦機構10構成；上卡瓦機構8連接在下滑套703下端，包括上卡瓦801、上卡瓦推動件802、止推環803和上卡瓦配合件804；下卡瓦機構10包括下卡瓦1001、下卡瓦推動件1002和下卡瓦配合件1003；上卡瓦801上加工有正向卡瓦牙805，下卡瓦1001上加工有反向卡瓦牙，上卡瓦推動件802和下卡瓦推動件1002均加工有梯形配合鍵807，上卡瓦801和下卡瓦1001均加工有卡瓦咬合鍵808，上卡瓦801和上卡瓦推動件802配合，下卡瓦1001和下卡瓦推動件1002配合，下卡瓦配合件1003與封隔套筒701固定連接；