[發(fā)明專利]一種封隔式分級注水泥器及其作業(yè)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711246223.6
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN109869114B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊海波;吳柳根;馮德杰;張建國;李國峰;李偉;曹成章;唐明;王毅;侯婷;陶劍;馬丁;饒鴻飛;馬德材
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務(wù)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;E21B33/129
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢熑喂?37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

本發(fā)明所涉及的一種封隔式分級注水泥器及其作業(yè)方法。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(shè)置在封隔套筒外部的下滑套、卡瓦機構(gòu)和封隔機構(gòu)、以及設(shè)置在封隔套筒內(nèi)部與下滑套聯(lián)動配合的坐掛滑套，所述的注水泥器包括本體、上滑套、關(guān)閉滑套、打開滑套、限位滑套、打開膠塞和關(guān)閉膠塞。本發(fā)明可用于深井分級固井作業(yè)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(huán)孔進行二次固井，最后關(guān)閉循環(huán)孔，實現(xiàn)分級固井作業(yè)和環(huán)空機械密封，解決深井、分級固井等特殊作業(yè)時難以實現(xiàn)環(huán)空機械密封從而造成環(huán)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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆井完井技術(shù)領(lǐng)域的固井完井技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種封隔式分級注水泥器及其分級固井作業(yè)方法。

背景技術(shù)

隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，深井、定向井、大斜度井等復雜井逐步增多，固井技術(shù)面臨更大的挑戰(zhàn)和難度。分級固井工藝技術(shù)是在井內(nèi)套管柱某一設(shè)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(huán)空環(huán)形空間分別進行固井，實現(xiàn)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(xù)且間隔距離過長等井況條件下的固井作業(yè)。

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(yè)環(huán)空液柱壓力高，極易超過地層承壓能力而發(fā)生漏失；即使采用分級固井技術(shù)，對于存在多套壓力層系系統(tǒng)的井眼，深井分級固井仍然很難避免發(fā)生漏失事故。雖然現(xiàn)有分級注水泥工具和管外封隔器產(chǎn)品較為成熟，主要配套用于篩管頂部注水泥等半程固井作業(yè)中，從工具結(jié)構(gòu)和配套工藝上二者難以在分級固井作業(yè)中配套使用，無法滿足分級固井作業(yè)時的環(huán)空機械密封要求。因此，研發(fā)一種適用于分級固井作業(yè)的管外封隔器，對提高深井分級固井環(huán)空封隔能力和降低漏失風險具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有深井分級固井作業(yè)時難以實現(xiàn)環(huán)空機械封隔功能易發(fā)生漏失事故，發(fā)明了一種封隔式分級注水泥器，并提供一種使用其進行分級固井作業(yè)方法。

本發(fā)明的技術(shù)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(shè)置在封隔套筒701外部的下滑套703、卡瓦機構(gòu)和封隔機構(gòu)9、以及設(shè)置在封隔套筒701內(nèi)部與下滑套703聯(lián)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(guān)閉滑套3、打開滑套2、限位滑套4、打開膠塞5和關(guān)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(shè)有循環(huán)孔103，循環(huán)孔103內(nèi)安裝有爆破盤104；關(guān)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(nèi)部，并分別與本體101內(nèi)部構(gòu)成軸向滑動配合；打開滑套2的內(nèi)徑小于關(guān)閉滑套3的內(nèi)徑，本體101上軸向設(shè)有上滑動槽108，關(guān)閉滑套3和上滑套102通過穿過上滑動槽108 的上鎖塊107聯(lián)動，關(guān)閉滑套3同時通過銷釘16定位于本體101內(nèi)，打開滑套2通過銷釘16定位于本體101和上滑套102的循環(huán)孔103部位，打開膠塞5和關(guān)閉膠塞6分別為與打開滑套2、關(guān)閉滑套3阻擋配合的獨立部件。

所述的管外封隔器 7 的卡瓦機構(gòu)由上卡瓦機構(gòu)8和下卡瓦機構(gòu)10構(gòu)成；上卡瓦機構(gòu)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(huán)803和上卡瓦配合件804；下卡瓦機構(gòu)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，下卡瓦牙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；