一种全井段无桥塞半程固井工具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及油田完井工具，特别涉及一种全井段无桥塞半程固井工具。包括固井阀和开关工具，开关工具中采用上组合密封和下组合密封代替原有的上胶筒和下胶筒结构，使得全井段无桥塞半程固井工具的密封性能得以大幅度提高。本实用新型提供的全井段无桥塞半程固井工具，能够在任意井斜情况下使用，解决了在施工后容易留下水泥塞，影响后期作业的问题。
【专利说明】一种全井段无桥塞半程固井工具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油田钻井工具，特别涉及一种全井段无桥塞半程固井工具。
【背景技术】
[0002]目前，致密油水平井半程固井完井一般是在井斜较小的井段采用无桥塞半程固井装置，目的是用水泥封固非产层井段，在对储层进行大型压裂改造时，防止地下流体串通，保证井眼安全。这种无桥塞半程固井装置中采用上、下两个胶筒进行密封，对水泥封固井段的井斜要求较高，一般当井斜大于30。后不能有效密封，容易导致在施工后留下水泥塞，造成完井后需要钻水泥塞，增加了作业成本，延后了油井投产时间。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种密闭效果好，能够在任意井斜情况下使用的全井段无桥塞半程固井工具。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种全井段无桥塞半程固井工具。包括固井阀和开关工具；所述固井阀包括:上接头、第一中心管、弹簧、上滑套、带循环孔的连接套、下滑套及下接头；所述第一中心管的上端与所述上接头螺接；所述连接套套在所述第一中心管的外侧，所述连接套的上端与所述第一中心管的下端连接，所述连接套上设置有第一循环孔；所述上滑套套在所述连接套的上端外侧；所述上滑套的上端的所述第一中心管外侧设置有所述弹簧；所述下滑套设置在所述连接套内侧，且所述下滑套的上端通过剪钉与所述第一中心管的下端连接。所述开关工具包括:接头、支撑套、第二中心管、球座及弹性块；所述支撑套套在所述第二中心管的外侧，所述第二中心管的上端及所述支撑套的上端与所述接头连接；所述第二中心管上设置有第二循环孔；所述球座通过剪钉连接在所述第二中心管的内侧；所述弹性块设置在所述支撑套的下端。所述开关工具还包括:上组合密封和下组合密封。所述上组合密封为至少一层密封材料构成的环形结构；所述上组合密封固定在所述支撑套上端外侧。所述下组合密封为至少一层密封材料构成的环形结构；所述下组合密封固定在所述支撑套下端外侧。
[0005]进一步地，所述上组合密封和所述下组合密封均为三层密封结构。
[0006]进一步地，所述循环孔和所述第二循环孔的数量分别为六个；所述循环孔和所述第二循环孔呈螺旋上升均匀分布。
[0007]本实用新型提供了一种全井段无桥塞半程固井工具，采用上组合密封和下组合密封代替原有的上胶筒和下胶筒结构，使得全井段无桥塞半程固井工具的密封性能得以大幅度提高。本实用新型提供的全井段无桥塞半程固井工具，能够在任意井斜情况下使用，解决了固井施工后容易留下水泥塞影响后续作业的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型实施例提供的固井阀结构示意图；
[0009]图2为本实用新型实施例提供的开关工具结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]参见图1和图2，本实用新型实施例提供了一种全井段无桥塞半程固井工具，包括:固井阀和开关工具。参见图1，固井阀包括:上接头1、第一中心管2、弹簧3、上滑套4、连接套5、下滑套9及下接头10。第一中心管2的上端与上接头1螺接；连接套5套在第一中心管2的外侧，连接套5的上端与第一中心管2的下端连接。连接套5上设置有第一循环孔8，第一循环孔8的数量为六个，且第一循环孔8呈螺旋上升均匀分布。上滑套4套在连接套5的上端外侧，上滑套4上端的第一中心管2外侧设置有弹簧3 ；上滑套4在弹簧3的初始载荷作用下关闭第一循环孔8 ；下滑套9设置在连接套5内侧，且下滑套9的上端通过第一剪钉6与第一中心管2的下端连接。第一中心管2和下滑套9的外侧还设置有组合密封单元7，用于保证与连接套5之间的气密性。
[0011]参见图2，开关工具包括:接头11、支撑套13、第二中心管14、球座16、弹性块19、上组合密封12和下组合密封18。支撑套13套在第二中心管14的外侧，第二中心管14的上端及支撑套13的上端与接头11连接。球座16通过第二剪钉15连接在第二中心管14的内侧；弹性块19设置在支撑套13的下端，每个弹性块19内部设置有三组弹簧。第二中心管14上设置有第二循环孔17，第二循环孔17的数量为六个，第二循环孔17呈螺旋上升均匀分布。上组合密封12为至少一层密封材料构成的环形结构；上组合密封12固定在支撑套13上端外侧。下组合密封18为至少一层密封材料构成的环形结构；下组合密封18固定在支撑套13下端外侧。本实用新型实施例中，上组合密封12和下组合密封18均为三层密封结构。开关工具的下端设置有锥套20。
[0012]参见图1和图2，本实用新型实施例提供的全井段无桥塞半程固井工具的使用方法和工作原理如下:完井时，将固井阀连接在0114.3！^的套管完井管柱上，并使固井阀位于欲封固井段的底部位置。完成管柱安放动作后，用073皿的油管将开关工具下放到固井阀位置，下组合密封18插入下滑套9密封固井阀与开关工具的下端环空。弹性块19推动下滑套9，下压油管50謂，打开第一循环孔8 ；下组合密封18随下滑套9下行，下滑套9下行后上组合密封12插入连接套5密封固井阀与开关工具的上端环空。向油管内投030！^的钢球，并用泵车注入清水，当泵压升至101即时，将开关工具球座16与第二中心管14的第二剪钉15剪断，球座16下落，开启第二循环孔17。注水泥时，水泥浆推动上滑套4压缩固井阀上的弹簧3上行，第一循环孔8与环空连通，建立循环通道进行固井作业。注水泥浆结束后，向油管内投入直径￠62.、长150皿的胶塞，继续注入清水，当胶塞到达球座16时，将油管内全部水泥浆驱替到固井阀以上的环空中。停泵后，固井阀上的弹簧3推动上滑套4下行，关闭第一循环孔8 ；上提油管，弹性块19带动固井阀下滑套9上行再次关闭第一循环孔8，上组合密封12与连接套5解除密封；加大上提力至80?100謂，开关工具锥套20迫使弹性块19进入其内，整个开关工具直径变小与下滑套9分开，下组合密封18与下滑套9解除密封；起出无桥塞半程固井开关工具完成半程固井作业。
[0013]本实用新型实施例提供的全井段无桥塞半程固井工具，采用上组合密封和下组合密封代替原有的上胶筒和下胶筒结构，使得全井段无桥塞半程固井工具的密封性能得以大幅度提高。本实用新型提供的全井段无桥塞半程固井工具，能够在任意井斜(如直井段、小井斜段、大井斜段和水平段的全井段)情况下使用，解决了在施工后容易留下水泥塞的问题，避免修井作业。
[0014]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种全井段无桥塞半程固井工具，包括固井阀和开关工具；所述固井阀包括:上接头、第一中心管、弹簧、上滑套、连接套、下滑套及下接头；所述第一中心管的上端与所述上接头螺接；所述连接套套在所述第一中心管的外侧，所述连接套的上端与所述第一中心管的下端连接，所述连接套上设置有第一循环孔；所述上滑套套在所述连接套的上端外侧；所述上滑套的上端的所述第一中心管外侧设置有所述弹簧；所述下滑套设置在所述连接套内侧，且所述下滑套的上端通过剪钉与所述第一中心管的下端连接； 所述开关工具包括:接头、支撑套、第二中心管、球座及弹性块；所述支撑套套在所述第二中心管的外侧，所述第二中心管的上端及所述支撑套的上端与所述接头连接；所述第二中心管上设置有第二循环孔；所述球座通过剪钉连接在所述第二中心管的内侧；所述弹性块设置在所述支撑套的下端； 其特征在于，所述开关工具还包括:上组合密封和下组合密封； 所述上组合密封为至少一层密封材料构成的环形结构；所述上组合密封固定在所述支撑套上端外侧； 所述下组合密封为至少一层密封材料构成的环形结构；所述下组合密封固定在所述支撑套下端外侧。
2.根据权利要求1所述的全井段无桥塞半程固井工具，其特征在于，所述上组合密封和所述下组合密封均为三层密封结构。
3.根据权利要求1所述的全井段无桥塞半程固井工具，其特征在于，所述循环孔和第二循环孔的数量分别为六个；所述循环孔和所述第二循环孔呈螺旋上升均匀分布。
【文档编号】E21B33/13GK204113210SQ201420553903
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】林凤波, 陈铭金, 杨振科, 徐新鑫, 李学范, 禚爱博, 何军, 魏秀华, 王力, 蒙春玲 申请人:中国石油天然气股份有限公司