[發明專利]自動灌漿套筒以及固井方法

有效

• 申請號: 202010439529.9
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111561294B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 王瑞奇
• 申請（專利權）人: 王瑞奇
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B33/14
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 劉宗磊

本發明提供了一種自動灌漿套筒以及固井方法，自動灌漿裝置同軸安裝在石油鉆井中的油井套管底端，自動灌漿裝置包括有一外套筒，在外套筒內孔中安裝有一受力后可軸向滑動的中心管，在外套筒前端開口設置有單向閥組件；在外套筒的前端周向貫穿開設有若干個旁通孔；在內孔的后端設置有臺階，且在中心管后端外壁設置有中心管鎖定銷，中心管鎖定銷卡在臺階上以將中心管固定在內孔中并且中心管與旁通孔留有距離，中心管鎖定銷受到第一壓力后斷裂，隨后中心管受力后在內孔中下行以堵住旁通孔的內側開口。本發明減輕了工人勞動強度，提高下套管速度，節約能源，提高固井質量和施工安全。

技術領域

本發明涉及石油勘探開發，具體涉及到一種自動灌漿套筒以及固井方法。

背景技術

石油勘探開發鉆井的完井下套管作業過程中，都需要在井口向套管內灌泥漿，保證套管內容積盡可能充滿，一般要求3根一充，15根充滿，這是為了解決由于水泥和泥漿密度差產生的較大壓差，水泥凝固前，在壓差作用下水泥返回到套管內，保持壓力平衡的U形管效應,所以在套管最下部下入了回壓凡爾圖1所示，因此，下套管過程中，井筒內泥漿無法進入套管內，而需要井口灌漿，保持套管內外液柱壓力平衡。

下套管過程中每15分鐘左右要開泵灌漿一次，增加了工人的勞動強度，影響工作時效，同時大量消耗能源。由于套管內有空氣，灌漿時會造成井口返噴泥漿，寒冷地區或季節還容易凍灌漿管線。嚴重影響到下套管速度。如果灌漿不及時，還會造成回壓凡爾被頂翻，嚴重時，可能出現套管因較大的壓差擠壓產生變形等套管事故。

發明內容

本發明提供了一種自動灌漿裝置，所述自動灌漿裝置同軸安裝在石油鉆井中的油井套管底端，所述自動灌漿裝置包括有一外套筒，在所述外套筒內孔中安裝有一受力后可軸向滑動的中心管，在所述外套筒前端開口設置有單向閥組件；

在所述外套筒的前端周向貫穿開設有若干個旁通孔，所述旁通孔的外側開口朝向所述外套筒后側；

在所述內孔的后端設置有臺階，且在所述中心管后端外壁設置有中心管鎖定銷，所述中心管鎖定銷卡在所述臺階上以將所述中心管固定在所述內孔中并且所述中心管與旁通孔留有距離，所述中心管鎖定銷受到第一壓力后斷裂，隨后所述中心管受力后在所述內孔中下行以堵住所述旁通孔的內側開口。

進一步，所述旁通孔軸線與所述外套筒后軸線呈30°—45°夾角。

進一步，在所述旁通孔前端的所述外套筒外壁上設置有一段螺紋，在所該段螺紋上配置有一流場罩，所述流場罩后端內壁與所述外套筒外壁之間留有間隙，且所述旁通孔外側開口位于所述間隙中。

進一步，所述單向閥組件由單向閥蓋帽、彈簧、單向閥體組成，所述單向閥蓋帽安裝在所述外套筒的前端開口上，所述單向閥體固定在位于所述單向閥蓋帽后端的所述內孔中，所述彈簧的兩端抵接在所述單向閥蓋帽和所述單向閥體之間。

進一步，在所述內孔后端設置有一段止退內齒，且在所述中心管后端外壁設置有一段止退外齒，

由所述中心管在內孔中的前進下行以堵住所述旁通孔的內側開口，并且使所述止退內齒和所述止退外齒相咬合。

進一步，還包括：

從井口投入的并與所述中心管后端開口活動連接的密封裝置，所述密封裝置與所述內孔之間密封配合。

進一步，所述中心管后端開口內壁設置有止退卡塊；

所述密封裝置包括有橡膠塞，橡膠塞前端設有可插入中心管內的膠塞體，在膠塞體前端設置有彈性止退銷，所述膠塞體插入所述中心管后端開口并由所述彈性止退銷卡在所述止退卡塊上以將所述密封裝置卡接固定在所述中心管后端。

進一步，在所述單向閥組件和所述中心管之間設置有抵接在所述內孔內壁上的孔板；