一种内管式免钻分级注水泥工具总成的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  6

专利名称:一种内管式免钻分级注水泥工具总成的制作方法
技术领域
本实用新型涉及油气田固完井作业用的工具,特别是免钻灰塞分级注水泥工具即
一种内管式免钻分级注水泥工具总成,属于井下工具类。
背景技术
近年来,国内油田深井、超深井越来越多,常规单级注水泥固井方式已经满足不了深井固井需要,分级注水泥工具和工艺的应用则解决了这一问题,而常规分级固井后,均需进行钻灰塞作业工序,钻灰塞作业存在耗时长、钻后灰塞段内井壁不光滑、水泥环受损等问题。

发明内容本实用新型的目的是提供一种内管式免钻分级注水泥工具总成,可实现固井后无需钻灰塞作业,从而节约钻井周期,提高固井质量。 为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为由插入式内管总成、分级注水泥器总成和定位装置组成,插入式内管总成主要由内管上封隔器、关孔传压阀本体、关孔传压阀、关孔挡套、内管中封隔器、胶塞座、开孔传压阀、内管下封隔器、反向单流阀、内管扶正器、刮壁器、开孔引鞋组成,分级注水泥器总成主要由关孔套、外套筒、开孔套、内套筒、管外封隔器组成,定位装置主要由定位接箍、弹性爪、弹性爪挡套、限位挡环、定位接箍本体组成,定位接箍内部中间位置有轴向截面为梯形的凹槽,定位接箍本体上部外表面有至少三个凹槽,弹性爪数量与该凹槽数量一致且其藏于凹槽内,弹性爪挡套上部为薄板,其被销钉固定在定位接箍本体,弹性爪挡套前端挡住弹性爪,其挡住弹性爪部分的长度小于弹性爪挡套下行至限位挡环的距离,限位挡环有内螺纹与定位接箍本体连接;定位接箍本体与内管上封隔器以接箍连接;定位接箍与外套筒之间有变扣接头,变扣接头上端为常规标准连接螺纹,下端与外套筒之间采用Q型螺纹连接;内管上封隔器以接箍与关孔传压阀本体连接,关孔传压阀本体中部外部为一凸台,关孔传压阀前端有销钉固定在关孔传压阀本体凸台上,关孔挡套以销钉固定在关孔套传压阀本体对应位置的内侧,关孔传压阀内部下端有一台阶,其台阶端面与关孔传压阀本体凸台下端有空腔,关孔传压阀本体在空腔中部留有孔,关孔挡套固定时应挡住该孔;关孔传压阀本体以接箍与内管中封隔器连接;内套筒下端有台阶,其台阶端面和外表面与外套筒内表面之间形成空腔,空腔前端内置关孔套,关孔套以销钉固定在外套筒内,开孔套以销钉固定在外套筒内侧,内套筒前端留有传压孔,外套筒在空腔下端位置留有连通孔;内套筒以内螺纹与外双公短节相连;内管中封隔器以接箍连接胶塞座,胶塞座下端有内台阶,其外表面位于内台阶中部位置有凸台,开孔传压阀以销钉固定在凸台上,凸台下部留有一孔,开孔传压阀下端有内台阶,其内台阶上端面与胶塞座凸台下端面、胶塞座外表面、开孔传压阀内表面形成空腔,胶塞座在空腔中部留有传压孔;胶塞座下端以接箍连接内双公短节,内双公短节以接箍连接内管下封隔器,内管下封隔器以接箍连接反向单流阀,阀芯顶端为半球形并与阀体内半球形斜面台阶相适配;反向单流阀下端有内螺纹与内管扶正器连接,内管扶正器与常规套管扶正器形状相同,外为螺旋状 扶正块,内管扶正器下端以外螺纹与挂壁器连接,挂壁器与开孔引鞋之间以下双公短节连 接。 关孔套以及开孔套固定在外套筒内时,关孔套长度应大于开孔套下行距离;开孔
套下端端面至内套筒下部台阶端面的距离大于开孔套的长度。 固定开孔套的销钉直径应当小于固定关孔套的直径。 本实用新型的有益效果是注水泥工具采用内管式,注完水泥后将工具提出井口, 套管内不留水泥塞,免除注水泥后钻灰塞作业,节约钻井工期,确保固井质量。

图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制,可依据本实用新型的技术方案与实际情况来 确定具体的实施方式。
以下结合附图1对本实用新型做进一步详细的说明。 本实用新型主要由插入式内管总成、分级注水泥器总成和定位装置组成,插入式 内管总成主要由内管上封隔器6、关孔传压阀本体8、关孔传压阀9、关孔挡套10、内管中封 隔器12、胶塞座18、开孔传压阀19、内管下封隔器22、反向单流阀23、内管扶正器24、刮壁 器25、开孔引鞋27组成,分级注水泥器总成主要由关孔套13、外套筒14、开孔套15、内套筒 16、管外封隔器20组成,定位装置主要由定位接箍1、弹性爪2、弹性爪挡套3、限位挡环4、 定位接箍本体5组成,定位接箍1内部中间位置有轴向截面为梯形的凹槽,定位接箍本体 5上部外表面有至少三个凹槽,弹性爪2数量与该凹槽数量一致且其藏于凹槽内,弹性爪挡 套3上部为薄板,其被销钉固定在定位接箍本体1 ,弹性爪挡套3前端挡住弹性爪2,其挡住 弹性爪2部分的长度小于弹性爪挡套3下行至限位挡环4的距离,限位挡环4有内螺纹与定 位接箍本体5连接;定位接箍本体5与内管上封隔器6以接箍连接;定位接箍l与外套筒之 间有变扣接头7,变扣接头7上端为常规标准连接螺纹,下端与外套筒14之间采用Q型螺 纹连接;内管上封隔器6以接箍与关孔传压阀本体8连接,关孔传压阀本体8中部外部为一 凸台,关孔传压阀9前端有销钉固定在关孔传压阀本体8凸台上,关孔挡套10以销钉固定 在关孔套传压阀本体8对应位置的内侧,关孔传压阀9内部下端有一台阶,其台阶端面与关 孔传压阀本体8凸台下端有空腔,关孔传压阀本体8在空腔中部留有孔,关孔挡套10固定 时应挡住该孔;关孔传压阀本体8以接箍与内管中封隔器12连接;内套筒16下端有台阶, 其台阶端面和外表面与外套筒14内表面之间形成空腔,空腔前端内置关孔套13,关孔套13 以销钉固定在外套筒14内,开孔套15以销钉固定在外套筒14内侧,内套筒16前端留有传 压孔14,外套筒14在空腔下端位置留有连通孔;内套筒16以内螺纹与外双公短节17相连; 内管中封隔器12以接箍连接胶塞座18,胶塞座18下端有内台阶,其外表面位于内台阶中部 位置有凸台,开孔传压阀19以销钉固定在凸台上,凸台下部留有一孔,开孔传压阀19下端 有内台阶,其内台阶上端面与胶塞座18凸台下端面、胶塞座18外表面、开孔传压阀19内表 面形成空腔,胶塞座18在空腔中部留有传压孔;胶塞座18下端以接箍连接内双公短节21,内双公短节21以接箍连接内管下封隔器22,内管下封隔器22以接箍连接反向单流阀23, 阀芯顶端为半球形并与阀体内半球形斜面台阶相适配;反向单流阀23下端有内螺纹与内 管扶正器24连接,内管扶正器24与常规套管扶正器形状相同,外为螺旋状扶正块,内管扶 正器24下端以外螺纹与挂壁器25连接,挂壁器25与开孔引鞋27之间以下双公短节26连接。 可根据实际需要,对上述一种内管式免钻分级注水泥工具总成进一步优化或/和 改进 关孔套13以及开孔套15固定在外套筒14内时,关孔套13长度应大于开孔套15 下行距离;开孔套15下端端面至内套筒16下部台阶端面的距离大于开孔套15的长度。 外双公短节17以接箍与扶正器连接,扶正器以接箍与管外封隔器连接,其下再连 接常规套管串。 固定开孔套15的销钉直径应当小于固定关孔套13的直径。 定位接箍本体5上部以螺纹与送入钻具连接。 本实用新型工作原理按照附图1所示,自下而上依次把分级注水泥器总成主要 由关孔套13、外套筒14、开孔套15、内套筒16、管外封隔器20组装好,再连接到套管串中设 计的分级箍位置,下入井内,使内管串上弹性爪2的位置位于定位接箍1上部1 2m,将插 入式内管总成下到预定位置后,憋压,打开弹性爪挡套3,弹性爪2则自动弹开,缓慢下放内 管串,使弹性爪2嵌入定位接箍1内,完成定位。定位作业完毕,泄压并再次憋压,充填内管 上封隔器6、内管中分隔器12和内管下封隔器22,从而封堵内管和外层套管的两段环空空 间;继续憋压,以打开开孔传压阀19,并填充管外封隔器20 ;继续憋压,打开分级箍开孔套 15,进行注水泥作业;注水泥作业完毕,投胶塞,泵入替浆送胶塞,当胶塞通过关孔传压阀9 时,关孔传压阀9被打开,继续注替浆送胶塞至胶塞座18,碰压后,关闭关孔套13完成关孔 作业;关孔作业完毕,缓慢卸压,待内管上封隔器6、内管中封隔器12、内管下封隔器22解封 复原后,提出内管柱,完成施工作业。 本工具抽出内管串提取出来后,可以更换相关剪切销钉重复使用。
权利要求一种内管式免钻分级注水泥工具总成,由插入式内管总成、分级注水泥器总成和定位装置组成,插入式内管总成主要由内管上封隔器(6)、关孔传压阀本体(8)、关孔传压阀(9)、关孔挡套(10)、内管中封隔器(12)、胶塞座(18)、开孔传压阀(19)、内管下封隔器(22)、反向单流阀(23)、内管扶正器(24)、刮壁器(25)、开孔引鞋(27)组成,分级注水泥器总成主要由关孔套(13)、外套筒(14)、开孔套(15)、内套筒(16)、管外封隔器(20)组成,定位装置主要由定位接箍(1)、弹性爪(2)、弹性爪挡套(3)、限位挡环(4)、定位接箍本体(5)组成,其特征在于定位接箍(1)内部中间位置有轴向截面为梯形的凹槽,定位接箍本体(5)上部外表面有至少三个凹槽,弹性爪(2)数量与该凹槽数量一致且其藏于凹槽内,弹性爪挡套(3)上部为薄板,其被销钉固定在定位接箍本体(1),弹性爪挡套(3)前端挡住弹性爪(2),其挡住弹性爪(2)部分的长度小于弹性爪挡套(3)下行至限位挡环(4)的距离,限位挡环(4)有内螺纹与定位接箍本体(5)连接;定位接箍本体(5)与内管上封隔器(6)以接箍连接;定位接箍(1)与外套筒之间有变扣接头(7),变扣接头(7)上端为常规标准连接螺纹,下端与外套筒(14)之间采用Ω型螺纹连接;内管上封隔器(6)以接箍与关孔传压阀本体(8)连接,关孔传压阀本体(8)中部外部为一凸台,关孔传压阀(9)前端有销钉固定在关孔传压阀本体(8)凸台上,关孔挡套(10)以销钉固定在关孔套传压阀本体(8)对应位置的内侧,关孔传压阀(9)内部下端有一台阶,其台阶端面与关孔传压阀本体(8)凸台下端有空腔,关孔传压阀本体(8)在空腔中部留有孔,关孔挡套(10)固定时应挡住该孔;关孔传压阀本体(8)以接箍与内管中封隔器(12)连接;内套筒(16)下端有台阶,其台阶端面和外表面与外套筒(14)内表面之间形成空腔,空腔前端内置关孔套(13),关孔套(13)以销钉固定在外套筒(14)内,开孔套(15)以销钉固定在外套筒(14)内侧,内套筒(16)前端留有传压孔(14),外套筒(14)在空腔下端位置留有连通孔;内套筒(16)以内螺纹与外双公短节(17)相连;内管中封隔器(12)以接箍连接胶塞座(18),胶塞座(18)下端有内台阶,其外表面位于内台阶中部位置有凸台,开孔传压阀(19)以销钉固定在凸台上,凸台下部留有一孔,开孔传压阀(19)下端有内台阶,其内台阶上端面与胶塞座(18)凸台下端面、胶塞座(18)外表面、开孔传压阀(19)内表面形成空腔,胶塞座(18)在空腔中部留有传压孔;胶塞座(18)下端以接箍连接内双公短节(21),内双公短节(21)以接箍连接内管下封隔器(22),内管下封隔器(22)以接箍连接反向单流阀(23),阀芯顶端为半球形并与阀体内半球形斜面台阶相适配;反向单流阀(23)下端有内螺纹与内管扶正器(24)连接,内管扶正器(24)与常规套管扶正器形状相同,外为螺旋状扶正块,内管扶正器(24)下端以外螺纹与挂壁器(25)连接,挂壁器(25)与开孔引鞋(27)之间以下双公短节(26)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种内管式免钻分级注水泥工具总成,其特征在于关孔套 (13)以及开孔套(15)固定在外套筒(14)内时,关孔套(13)长度应大于开孔套(15)下行 距离;开孔套(15)下端端面至内套筒(16)下部台阶端面的距离大于开孔套(15)的长度。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的一种内管式免钻分级注水泥工具总成,其特征 在于固定开孔套(15)的销钉直径应当小于固定关孔套(13)的直径。
专利摘要本实用新型涉及油气固完井用一种内管式免钻分级注水泥工具总成,由插入式内管总成、分级注水泥器总成和定位装置组成,定位接箍(1)内部中间有定位凹槽,弹性爪(2)藏于定位接箍本体(5)凹槽内,弹性爪挡套(3)固定在定位接箍本体(1),限位挡环(4)有内螺纹与定位接箍本体(5)连接;变扣接头(7)下端用Ω型螺纹与外套筒(14)连接;关孔传压阀(9)固定在关孔传压阀本体(8)凸台上;关孔套(13)以销钉固定在外套筒(14)内,开孔套(15)以销钉固定在外套筒(14)内;开孔传压阀(19)以销钉固定在胶塞座(18)的凸台上。本实用新型完成注水泥作业后不留任何水泥环,无需后续钻水泥塞作业工序,节约工时。
文档编号E21B33/13GK201507270SQ20092016215
公开日2010年6月16日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者孙澜江, 罗亮, 翟亚峰, 苏涛, 蒋世强, 郭新超 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司克拉玛依钻井工艺研究院

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