油气井分级注水泥装置的制作方法

文档序号:5386950阅读:426来源:国知局
专利名称:油气井分级注水泥装置的制作方法
技术领域
本实用新型属于石油与天然气井及其它井用套管和水泥分段封固地层时所用的一种专用工具。
目前,国内外分级注水泥器的种类很多,如Halliburton公司的H、P型分级注水泥器;Weatherford-Gemoco公司的751E型和752E型分级注水泥器;华北油田的FJ7型分级注水泥器。无论那一种分级注水泥器,其基本原理是相同的,即利用几个不同的胶塞,在地面通过水泥车的操作憋压,靠液体的压力实现打开与关闭,完成分级注水泥施工。分级注水泥器的结构多种多样,按结构的不同大体可分三类第一种利用外套关闭。典型的如Halliburton公司的H型分级注水泥器,结构如下当一级注水泥结束后,打入打开塞,憋压、使打开套下行,露出循环孔、水泥进入环空、进行二次注水泥,二次注水泥结束时,打入关闭塞,座封在半闭套上,憋压,关闭套通过销子的作用带动外套下行,利用外套关闭循环孔,这种分级注水泥器存在一个很大的缺点,即关闭套带动外套下行过程中,由于上、下胶塞的封堵,外套封闭循环孔的瞬间,在关闭套与打开套之间存在有“死空间”,影响外套的完全关闭;第二种利用衬套关闭,典型的如华北油田的FJ7型分级注水泥器,结构如下它在Halliburton公司分级注水泥器的基础上,为消除关闭时存在的“死空间”而设计的,它的外套不动,造衬套完成关闭,二次注水泥结束后,压入关闭塞,憋压、关闭套的销钉剪断、关闭套下行,同时,高压液体进入本体与外套之间,剪断衬套的销钉,衬套下行关闭循环孔,该种分级注水泥器的缺点结构复杂,不利于关闭和密封,出现管内外泄漏的可能性大;第三种利用内套关闭,典型的如Weather ford-Gemoco公司的751E型分级注水泥器,它是一级注水泥结束后,打入重力塞并座于打开座上,憋压、剪钉剪断、内套整体下行直至定向销钉滑到定向槽下端、循环孔对正,进行二次注水泥工作,注水泥结束后,打入关闭塞,座封在关闭座上,憋压,使定向销钉脱离本体上的定向槽,进入关闭座上的定向槽,内套整体继续下行,循环孔错开,完成关闭,此种结构不存在“死空间”。上述三种分级注水泥器存在有一个共同的缺点分级注水泥器均采用橡胶密封,由于井下高温、井内流体含有H2S、CO2等腐蚀性物质的共同作用,橡胶件老化快,造成密封失效,引起套管内外流体连通,使油气井的压力系统遭到破坏。这也是现阶段国内外分级注水泥器普遍存在的问题。
本实用新型的目的是提供一种采用了金属密封结构而设计的一种新型分级注水泥器。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型由主体、打开套、关闭套、密封部件等组成。如附


图1,为了实现分级注水泥器的金属密封和金属密封圈的易于安装、拆卸,我们设计了独特的金属密封的结构,即关闭套结构,它由关闭套座、关闭套上并帽、关闭套、关闭套下并帽、弹性挡圈、金属密封环等组合而成,实现了关闭套的动密封和静密封,本实用新型由于采用了打开套与关闭套的分体结构,在关闭套下行、密封件即将封住循环孔但并未到位或定位的瞬间,由于两端找开塞和关闭塞的密封作用,使得在找开套与关闭套之间存在有“死空间”,阻止关闭套的继续下行,使关闭套不能关闭定位。为消除此缺点,本实用新型设计有泄压装置。即在打开套上设计有泄压孔,孔口有泄压片封堵,关闭套关闭时,泵压达到设计值,泄压孔打开泄压,消除“死空间”。
本实用新型与目前国内外各类分级注水泥器相比,具有以下优点在分级注水泥器上首次采用了不锈钢金属密封圈作为密封件进行密封,密封件耐高温、抗老化、抗腐蚀性好,彻底解决了长期困扰人们的因分级注水泥器密封件失效而引起的油气井泄露问题。
图1为本实用新型结构示意图
以下结合附图对本实用新型作进一步描述如
图1所示1、上接头,2、上接头并帽,3、挡圈,4、金属密封环,5、关闭套剪钉,6、关闭套座,7、关闭套上并帽,8、关闭套,9、关闭套下并帽,10、弹性挡圈,11、螺钉,12、泄压片,13、“O”型密封圈,14、打开套,15、打开套剪钉,16、本体,上接头1与本体16螺纹连接,上接头并帽2与本体16和上接头1之间设计有金属密封环4和挡圈3;关闭套8两端与关闭套上并帽7和关闭套下并帽9之间有两金属密封环4,关闭套下并帽9上设计有弹性挡圈10,关闭套座6与关闭套上并帽7靠关闭套剪钉5联接固定于一体;打开套14上设计有泄压孔,孔口有泄压片12和螺钉11封堵,打开套14与本体16之间设计有“O”型密封圈13,在本体16循环孔位置上,通过打开套剪钉15与打开套14联接固定。
权利要求1.一种用于石油与天然气钻井中用套管及水泥分段封固地层时所用的分级注水泥器,它是由上接头(1)、上接头并帽(2)、挡圈(3)、金属密封环(4)、关闭套剪钉(5)、关闭套座(6)、关闭套上并帽(7)、关闭套(8)、关闭套下并帽(9)、弹性挡圈(10)、螺钉(11)、泄压片(12)、“O”型密封圈(13)、打开套(14)、打开套剪钉(15)、本体(16),其特征在于上接头(1)与本体(16)螺纹连接,上接头并帽(2)与本体(16)和上接头(1)之间设计有金属密封环(4)和挡圈(3),关闭套(8)两端与关闭套上并帽(7)和关闭套下并帽(9)之间有两金属密封环(4),关闭套下并帽(9)上设计有弹性挡圈(10),关闭套座(6)与关闭套上并帽(7)靠关闭套剪钉(5)联接固定于一体;打开套(14)上设计有泄压孔,孔口有泄压片(12)和螺钉(11)封堵,打开套(14)与本体(16)之间设计有“O”型密封圈(13),在本体(16)循环孔位置上,通过打开套剪钉(15)与打开套(14)联接固定。
专利摘要本实用新型属于石油与天然气井及其它井用套管和水泥分段封固地层时所用的一种专用工具,提供一种采用了金属密封结构而设计的一种新型分级注水泥器,我们设计了独特的金属密封的结构,即关闭套结构,它由关闭套座、关闭套上并帽、关闭套、关闭套下并帽、弹性挡圈、金属密封环等组合而成,实现了关闭套的动密封和静密封,本实用新型设计有泄压装置。即在打开套上设计有泄压孔,孔口有泄压片封堵,关闭套关闭时,泵压达到设计值,泄压孔打开泄压,消除“死空间”。
文档编号E21B33/13GK2248243SQ9522168
公开日1997年2月26日 申请日期1995年9月19日 优先权日1995年9月19日
发明者谭平, 张旺宁, 李朝晖, 杨进 申请人:长庆石油勘探局钻采工艺研究院
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