分级注水泥工具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及油井固井工艺中分级注水泥工具装置【技术领域】，是一种分级注水泥工具，其包括内部有空腔的本体、关孔套、定位环、拉簧；本体的中部外壁上自下而上依次固定有外径依次增大的第一外台阶和第二外台阶，对应第一外台阶上部的本体上沿圆周分布有至少一个的旁通孔，在旁通孔内安装有开孔塞，开孔塞的内端位于本体内腔中。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过采用外部预定压力锁环加开孔塞的方式实现了液压开孔，保证了安全可靠地开孔，并且关孔的密封性也进一步提高，同时简化了工具的结构，能够使工具内径最大化方便后续作业的施工，可有效的保证工具的可靠性和固井施工的质量。
【专利说明】分级注水泥工具【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油井固井工艺中分级注水泥工具装置【技术领域】，是一种分级注水泥工具。
【背景技术】
[0002]目前油井固井工艺中分级注水泥工具通常采用纯机械式和液压加机械组合这两种形式，其开孔或关孔均采用滑套的方式；由于受套管尺寸的限制，滑套的打开或关闭或者需要胶塞或者需要直径差利用液压来打开，这就带来了一系列的问题，例如:如果滑套数量越多，机构复杂性增加的同时导致可靠性下降；或者，多级胶塞的使用和压差开孔方式都会造成内径的缩减，不利于后续的施工；或者，机械式分级注水泥工具的两级胶塞之间易形成死腔，易出现关孔不严的问题，因此，目前的分级注水泥施工的成功率还很难满足油田用户的要求。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种分级注水泥工具，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的分级注水泥工具采用滑套开关孔方式导致机械结构复杂、多级胶塞的使用和压差开孔方式不利于后续的施工和易出现关孔不严的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种分级注水泥工具，包括内部有空腔的本体、关孔套、定位环、拉簧；本体的中部外壁上自下而上依次固定有外径依次增大的第一外台阶和第二外台阶，对应第一外台阶上部的本体上沿圆周分布有至少一个的旁通孔，在旁通孔内安装有开孔塞，开孔塞的内端位于本体内腔中，对应旁通孔的第一外台阶上套装有预定压力锁环并且预定压力锁环的上端与第二外台的下端相抵，旁通孔下方的本体内壁上自上而下分别固定有内径依次减小的第一内台阶和第二内台阶，旁通孔至第一内台阶之间的本体内壁面为上`宽下窄的锥形面，第一内台阶的内壁上有锁环槽，关孔套的上部外壁上固定有环形的安装台，关孔套和安装台通过固定销钉固定安装在旁通孔上方的本体内腔中，关孔套的下部外壁上有环形的安装槽，在安装槽内安装有关孔套锁环，定位环的下部内壁上固定有环形凸台，定位环固定安装在第一外台阶上，并且环形凸台的上端面与第一外台阶的下端面相抵、定位环的上端与预定压力锁环的下端相抵，在定位环上沿圆周分布有至少一个开口向上的长槽，拉簧的上端与预定压力锁环的下端固定安装在一起，拉簧的下端与长槽的槽底固定安装在一起。
[0005]下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0006]上述对应第一外台阶上部的本体上沿圆周均匀分布有四个旁通孔；或/和，在定位环上径向均匀分布有四个开口向上的长槽。
[0007]上述在关孔套的上端内腔中固定安装有挡环，挡环、安装台和关孔套通过固定销钉固定安装在旁通孔上方的本体内腔中，挡环的上端面和关孔套的上端面形成上大下小的锥形孔。[0008]上述定位环通过螺钉固定安装在第一外台阶上。
[0009]上述安装台的外壁上固定安装有密封圈，关孔套的下部外壁上固定安装有密封圈，开孔塞与旁通孔内壁之间固定安装有密封圈。
[0010]上述对应锁环槽及锁环槽上方的第一内台阶上通过剪切销钉固定安装有保护环，本体的上端有内螺纹或外螺纹，本体的下端有内螺纹或外螺纹。
[0011]本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过采用外部预定压力锁环加开孔塞的方式实现了液压开孔，保证了安全可靠地开孔，并且关孔的密封性也进一步提高，同时简化了工具的结构，能够使工具内径最大化方便后续作业的施工，可有效的保证工具的可靠性和固井施工的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1为本实用新型最佳实施例的主视半剖视结构示意图。
[0013]附图2为本实用新型投入关孔胶塞后的主视半剖视结构示意图。
[0014]附图3为附图1中A处的局部放大结构示意图。
[0015]附图中的编码分别为:1为本体，2为第一外台阶，3为旁通孔，4为开孔塞，5为预定压力锁环，6为第一内台阶，7为第二内台阶，8为锁环槽，9为关孔套，10为固定销钉，11为安装槽，12为关孔套锁环，13为定位环，14为环形凸台，15为拉簧，16为安装台，17为挡环，18为锥形孔，19为螺钉,20为密封圈，21为剪切销钉,22为保护环,23为关孔胶塞,24为锥形面,25为长槽,26为第二外台阶。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型不受下述实施例的限制，可根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。
[0017]在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如:上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0018]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0019]如附图1、2、3所示，该分级注水泥工具包括内部有空腔的本体1、关孔套9、定位环13和拉簧15 ;本体I的中部外壁上自下而上依次固定有外径依次增大的第一外台阶2和第二外台阶26，对应第一外台阶2上部的本体I上沿圆周分布有至少一个的旁通孔3，在旁通孔3内安装有开孔塞4，开孔塞4的内端位于本体I内腔中，对应旁通孔3的第一外台阶2上套装有预定压力锁环5并且预定压力锁环5的上端与第二外台26的下端相抵，旁通孔3下方的本体I内壁上自上而下分别固定有内径依次减小的第一内台阶6和第二内台阶7，旁通孔3至第一内台阶6之间的本体I内壁面为上宽下窄的锥形面24，第一内台阶6的内壁上有锁环槽8，关孔套9的上部外壁上固定有环形的安装台16，关孔套9和安装台16通过固定销钉10固定安装在旁通孔3上方的本体I内腔中，关孔套9的下部外壁上有环形的安装槽11，在安装槽11内安装有关孔套锁环12，定位环13的下部内壁上固定有环形凸台14，定位环13固定安装在第一外台阶2上，并且环形凸台14的上端面与第一外台阶2的下端面相抵、定位环13的上端与预定压力锁环5的下端相抵，在定位环13上沿圆周分布有至少一个开口向上的长槽25，拉簧15的上端与预定压力锁环5的下端固定安装在一起，拉簧15的下端与长槽25的槽底固定安装在一起。施工时，当一级注水泥施工结束后，投入关孔胶塞23，使关孔胶塞23坐在关孔套9的上端，确认关孔胶塞23碰压后即可继续憋压至设定的开孔压力，使开孔塞4在开孔压力的作用下向外膨胀至涨断预定压力锁环5，涨断后的预定压力锁环5在呈拉伸状态的拉簧15的拉动下脱落，开孔塞4在套管内液体的推动下脱落，完成开孔作业；当二级注水泥施工结束后，由关孔胶塞23推动关孔套9下行，剪断固定销钉10，关孔套9的外径与第一内台阶6的内径相配，关孔套9下行至关孔套锁环12进入锁环槽8内，完成关孔作业和关孔套9的永久锁定，增加关孔的可靠性，锥形面24方便关孔套9下行过程中关孔套锁环12不会受阻，保证关孔套9畅行无阻的下行。
[0020]可根据实际需要，对上述分级注水泥工具作进一步优化或/和改进:
[0021]如附图1、2、3所示，对应第一外台阶2上部的本体上沿圆周均匀分布有四个旁通孔3 ;或/和，在定位环13上径向均匀分布有四个开口向上的长槽25。
[0022]如附图1、2、3所示，在关孔套9的上端内腔中固定安装有挡环17，挡环17、安装台16和关孔套9通过固定销钉10固定安装在旁通孔3上方的本体I内腔中，挡环17的上端面和关孔套9的上端面形成上大下小的锥形孔18。锥形孔18方便关孔胶塞23投入后，能够可靠的坐在挡环17和关孔套9上，增大关孔胶塞23的受力面积。
[0023]如附图1、2、3所示，定位环13通过螺钉19固定安装在第一外台阶2上。
[0024]如附图1、2、3所示，安装台16的外壁上固定安装有密封圈20，关孔套9的下部外壁上固定安装有密封圈20，当关孔套9下行后，安装台16外壁上的密封圈20能够对旁通孔3上方的安装台16与本体I之间进行密封，关孔套9下部外壁上的密封圈20能够对旁通孔3下方的关孔套9与第一内台阶6之间进行密封，能够有效提高关孔后的密封性，开孔塞4与旁通孔3内壁之间固定安装有密封圈20。
[0025]如附图1、2、3所示，对应锁环槽8及锁环槽8上方的第一内台阶6上通过剪切销钉21固定安装有保护环22，本体I的上端有内螺纹或外螺纹，本体I的下端有内螺纹或外螺纹。保护环22能够保护第一内台阶6的台阶面不受套管内液体的磨蚀，保证第一内台阶6台阶面的光滑平整，当关孔套9下行后，关孔套9上的密封圈20与关孔套9 一同下行，当关孔套锁环12进入锁环槽8内后，关孔套9下部外壁上的密封圈20能够对关孔套9与第一内台阶6台阶面之间进行可靠的密封，而光滑平整的第一内台阶6台阶面更加能够保证密封圈20的密封性。
[0026]以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
【权利要求】
1.一种分级注水泥工具，其特征在于包括内部有空腔的本体、关孔套、定位环、拉簧；本体的中部外壁上自下而上依次固定有外径依次增大的第一外台阶和第二外台阶，对应第一外台阶上部的本体上沿圆周分布有至少一个的旁通孔，在旁通孔内安装有开孔塞，开孔塞的内端位于本体内腔中，对应旁通孔的第一外台阶上套装有预定压力锁环并且预定压力锁环的上端与第二外台的下端相抵，旁通孔下方的本体内壁上自上而下分别固定有内径依次减小的第一内台阶和第二内台阶，旁通孔至第一内台阶之间的本体内壁面为上宽下窄的锥形面，第一内台阶的内壁上有锁环槽，关孔套的上部外壁上固定有环形的安装台，关孔套和安装台通过固定销钉固定安装在旁通孔上方的本体内腔中，关孔套的下部外壁上有环形的安装槽，在安装槽内安装有关孔套锁环，定位环的下部内壁上固定有环形凸台，定位环固定安装在第一外台阶上，并且环形凸台的上端面与第一外台阶的下端面相抵、定位环的上端与预定压力锁环的下端相抵，在定位环上沿圆周分布有至少一个开口向上的长槽，拉簧的上端与预定压力锁环的下端固定安装在一起，拉簧的下端与长槽的槽底固定安装在一起。
2.根据权利要求1所述的分级注水泥工具，其特征在于对应第一外台阶上部的本体上沿圆周均匀分布有四个旁通孔；或/和，在定位环上径向均匀分布有四个开口向上的长槽。
3.根据权利要求1或2所述的分级注水泥工具，其特征在于在关孔套的上端内腔中固定安装有挡环，挡环、安装台和关孔套通过固定销钉固定安装在旁通孔上方的本体内腔中，挡环的上端面和关孔套的上端面形成上大下小的锥形孔。
4.根据权利要求1或2所述的分级注水泥工具，其特征在于定位环通过螺钉固定安装在第一外台阶上。
5.根据权利要求3 所述的分级注水泥工具，其特征在于定位环通过螺钉固定安装在第一外台阶上。
6.根据权利要求1或2所述的分级注水泥工具，其特征在于安装台的外壁上固定安装有密封圈，关孔套的下部外壁上固定安装有密封圈，开孔塞与旁通孔内壁之间固定安装有密封圈。
7.根据权利要求3所述的分级注水泥工具，其特征在于安装台的外壁上固定安装有密封圈，关孔套的下部外壁上固定安装有密封圈，开孔塞与旁通孔内壁之间固定安装有密封圈。
8.根据权利要求4所述的分级注水泥工具，其特征在于安装台的外壁上固定安装有密封圈，关孔套的下部外壁上固定安装有密封圈，开孔塞与旁通孔内壁之间固定安装有密封圈。
9.根据权利要求5所述的分级注水泥工具，其特征在于安装台的外壁上固定安装有密封圈，关孔套的下部外壁上固定安装有密封圈，开孔塞与旁通孔内壁之间固定安装有密封圈。
10.根据权利要求6所述的分级注水泥工具，其特征在于对应锁环槽及锁环槽上方的第一内台阶上通过剪切销钉固定安装有保护环，本体的上端有内螺纹或外螺纹，本体的下端有内螺纹或外螺纹。
11.根据权利要求7所述的分级注水泥工具，其特征在于对应锁环槽及锁环槽上方的第一内台阶上通过剪切销钉固定安装有保护环，本体的上端有内螺纹或外螺纹，本体的下端有内螺纹或外螺纹。
12.根据权利要求8所述的分级注水泥工具，其特征在于对应锁环槽及锁环槽上方的第一内台阶上通过剪切销钉固定安装有保护环，本体的上端有内螺纹或外螺纹，本体的下端有内螺纹或外螺纹。
13.根据权利要求9所述的分级注水泥工具，其特征在于对应锁环槽及锁环槽上方的第一内台阶上通过剪 切销钉固定安装有保护环，本体的上端有内螺纹或外螺纹，本体的下端有内螺纹或外螺纹。
【文档编号】E21B33/13GK203547651SQ201320463103
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】王雄鹰, 何新航, 郑克祥, 成检林 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司