专利名称：铅封注水泥套管补接器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田油井修井工具，尤指用于取出井下损坏套管后再下入新套管时的新旧套管联接工具——铅封注水泥套管补接器。
油井内套管因井下腐蚀环境，常发生管壁破损。现有技术中修复的方法是采用特殊的设备在套管破损处内壁上衬贴上一段新的衬管，其缺点是需要进口专用设备，操作复杂，修复成本高，并且使破损处套管内经变小，使下入井内的其它工具(如封隔器、打捞工具)遇阻，并且存在封口处抗压性能差，补接处使用寿命低。
本实用新型目的是针对上述不足而提供一种提高补接强度，不影响套管内经的铅封注水泥套管补接器。
本实用新型的技术解决方案是铅封注水泥套管补接器由顺次采用螺纹连接为一体的管状上接头、外筒和引鞋，在外筒内滑接有套状卡瓦座，卡瓦座外部有纵向沟槽，内部表面有大锯齿形螺纹，并衬接圆柱形扁弹簧螺旋卡瓦，螺旋卡瓦外表面对应卡瓦座内表面呈大锯齿形螺纹，内表面有多头螺纹；卡瓦座与引鞋之间顺接有可被挤胀的铅封套总成和内套。当井内某部位套管损坏时，则采用专用工具将损坏处以上套管全部取出，送入本补接器插在井下被连接的套管上，使被连接的套管被螺旋卡瓦抱住卡接，铅封被挤压变形，封住套管与卡瓦座下端处的密封。卡瓦座上移顶住接头时，内套离开端面铅封，打开卡瓦座与外筒之间的通道，则注入的水泥经卡瓦座外表面纵向槽沟经内套与引鞋之间缝隙，和被插的套管与引鞋之间从引鞋内返入外筒与井壁之间，直至注满，达到水泥固化套管与井壁作用。上接头还接有新套管，这样本补接器被接在上下的新旧套管之间，达到修补此处损坏部位的目的。
本实用新型的优点是1、被修补的套管是插接在本补接器内，与上下新旧套管实现对接，补接后不缩小井眼尺寸，不会对其它修补工具产生阻截。2、采用铅封代替传统的橡胶密封，可适应井下恶劣环境，耐酸碱盐，密封寿命长。3、采用“管套”式连接修补破损部位，代替了以往局部衬管修补工艺，使连接部位抗压性增强，连接安全可靠。4、在引鞋前端加内套形成注水泥通道，保证了套管与井壁牢固接合。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详细描述
图1是本实用新型结构简图。
图2是铅封套总成未压前状态结构简图。
图3是铅封套总成压缩后状态结构简图。
参见
图1，铅封注水泥套管补接器由顺次采用螺纹连接为一体的上接头1、外筒2和引鞋3。外筒2内滑接有套状卡瓦座4，卡瓦座4外表面有十二条纵向沟槽，内表面有右旋大锯齿形螺纹12，它滑接在外筒2内被销钉5限定，使其只能上下滑动不能转动。在卡瓦座4上衬接螺旋卡瓦6，其形如特殊的右旋圆柱扁弹簧，外表面也是大锯齿形右旋螺纹(与卡瓦座4拧接)，内表面有多头右旋螺纹，螺旋卡瓦6在卡瓦座4内沿轴向有一定的串动量，但不能相对转动，自由状态下螺旋卡瓦6的内径略小于待插入套管的外径，受到外力作用时直径可以增大或减小，外力取消时可以靠弹性恢复到原来的尺寸。
参见图2，铅封套总成设在卡瓦座4下端，由铅套8、其中部的中心环9和其两端的未端封环10组成。铅封套总成下端接内套11。
参见图3，铅封套总成被压缩后，铅套8则发生挤压变形封在外筒2内表面上。
工作原理当井内套管某处出现破损，则在破损处将套管锯断并将破损处以上套管取出。将本补接器(后连接新套管)送入井内其前端插套在待连接的套管上，当套管从引鞋3端插入接触螺旋卡瓦6后，将螺旋卡瓦6向上顶起，螺旋卡瓦6的外锥面与卡瓦座4的内锥面间形成一定的间隙，使螺旋卡瓦6外径得以扩张，当左转下放工具时，靠螺旋卡瓦6与套管外径之间的摩擦扭矩的作用下，螺旋卡瓦6内径扩大，使套管顺利通过，直至顶住上接头1。上提本补接器(补接器不动，其内部动)，螺旋卡瓦6外螺旋锥面与卡瓦座4内螺旋锥面相互贴合，产生径向夹紧力，当夹紧力超过一定限度时，螺旋卡瓦6内表面上的齿尖嵌入管壁将套管咬住，完成夹接。继续上提本补接器，由于螺旋卡瓦6咬紧套管，卡瓦座4不能随外筒2一起上行，于是引鞋3在外筒2拉力作用下给内套11向上推力，使铅封套总成受到轴向压缩产生塑变形，起到密封作用(再见图2，图3)。完成以上工序后，再慢慢下放本补接器，使补接器受到70—90KN的压力，因卡瓦座4顶住上接头1，内套11离开端面铅封打开卡瓦座4与外筒2之间的通道，从上注水泥，则水泥经卡瓦座4外表面的十二条纵向通道，流经卡瓦座4与外筒2之间的通道，从引鞋3内表面与套筒之间返到本补接器外表面，直到充满套筒与井壁之间缝隙返到地面为止。水泥凝固后卸去拉力负荷，钻掉管内的水泥，达到固井目的。所以，采用本补接器不用取出全部井内套管就能较快地修复井内损坏的套管。
权利要求1.一种铅封注水泥套管补接器，其特征在于它由顺次采用螺纹连接为一体的管状上接头(1)、外筒(2)和引鞋(3)；在外筒(2)内滑接有套状卡瓦座(4)，卡瓦座(4)外部有纵向沟槽，内部表面有大锯齿形螺纹(12)，并衬接圆柱形扁弹簧螺旋卡瓦(6)；螺旋卡瓦(6)外表面对应卡瓦座(4)内表面呈大锯齿形螺纹，内表面有多头螺纹；卡瓦座(4)与引鞋(3)之间顺接有可被挤胀的铅封套总成和内套(11)。
2.按照权利要求1所述的铅封注水泥套管补接器，其特征在于所述的铅封套总成为一段铅套(8)，铅套(8)中部有一中心封环(9)和铅套(8)两端的末端封环(10)组成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于油田修井的铅封注水泥套管补接器。它由顺次采用螺纹连接为一体的管状上接头、外筒和引鞋,在外筒内滑接有套状卡瓦座,卡瓦座外部有纵向沟槽,内部表面有大锯齿形螺纹,并衬接圆柱形扁弹簧螺旋卡瓦,螺旋卡瓦外表面对应卡瓦座内表面呈大锯齿形螺纹,内表面有多头螺纹;卡瓦座与引鞋之间顺接有可被挤胀的铅封套总成和内套,具有修井效果好,寿命长之特点。
文档编号E21B17/02GK2464926SQ0021207
公开日2001年12月12日 申请日期2000年5月30日 优先权日2000年5月30日
发明者薛国祥, 夏文成 申请人:中国通化石油工具股份有限公司