专利名称：同心管绕储层固井工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气井、煤层气井固井技术领域，特别涉及一种连接于套管串中， 用于保护储层不受水泥浆污染的固井专用井下工具。
背景技术：
在石油天然气井，特别是煤层气井固井过程中，水泥浆对储层的污染一直是一项 难以克服的问题。目前国内外应用较多的技术是优化水泥浆性能，减少水泥浆滤液对储层 的渗透，从而达到减小储层污染的目的。而通过一定的工具，使水泥浆绕过储层而防止水泥 浆对储层的污染，有多种想法但一直没有实现。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种同心管绕储层固井工具，固井时连接在套管串上， 在注水泥前密封储层，使水泥浆经过内外管之间流动，流动过程中不能接触储层，防止水泥 浆对储层的污染和伤害。本实用新型采用的技术方案是同心管绕储层固井工具，主要由套管接箍、上套 管短节、上阀系接箍、上封隔器胶筒、上封隔器挡环、内管、外管、下封隔器挡环、下封隔器胶 筒、下阀系接箍和下套管短节组成，套管接箍连接在上套管短的上端，其特征在于在上套 管短节的下端螺纹连接有上阀系接箍。上阀系接箍两端有内螺纹，上阀系接箍壁上均勻分 布有轴向通孔，内壁上钻有传压孔，传压孔内部装有滤网、限压阀、单流阀和锁紧阀，在施工 中这组控制阀可以准确控制套管外封隔器的坐封，轴向通孔要避开传压孔的位置，防止窜 通。在上阀系接箍的下端连接有内管。在内管的下端连接有下阀系接箍。下阀系接箍两 端有内螺纹，下阀系接箍壁上均勻分布有轴向通孔。在下阀系接箍的下端连接有下套管短 节。在上阀系接箍和下阀系接箍之间并在内管的外部固定有外管。内管与外管之间有10 20mm的环形空间。在外管的上端外壁上硫化有上封隔器胶筒，在上封隔器胶筒的下端并在 外管的外壁上固定有上封隔器挡环。在外管的下端外壁上硫化有下封隔器胶筒，在下封隔 器胶筒的上端并在外管的外壁上固定有下封隔器挡环。上封隔器胶筒和下封隔器胶筒膨胀 能隔离储层，循环水泥浆时，水泥浆通过上封隔器胶筒的轴向通孔、内管与外管之间的环形 空间和下封隔器胶筒的轴向通孔经过，水泥浆不接触储层，克服水泥浆对储层的污染。所述的上封隔器胶筒与下封隔器胶筒之间的距离在3000 9000毫米之间。为了适应储层厚度3000 9000mm的需要，加强外管强度，外管从中间分为两段， 在两段外管之间固定有两个带内孔的扶正环和一段短外管。短外管的两端分别固定在两 个带内孔的扶正环的外台阶上，上部外管的下端固定在上部带内孔的扶正环的另一外台阶 上；下部外管的上端固定在下部带内孔的扶正环的另一外台阶上。所述的带内孔的扶正环为圆筒状，带内孔的扶正环内径与内管的外径相同，带内 孔的扶正环内壁有轴向弧形通道。简述同心管绕储层固井工具的使用过程将同心管绕储层固井工具连接于套管串
3上相对应的储层位置，同套管一起入井，同时在阻流板位置下一球座。第二步下完套管后， 投球憋压5. 0 7. OMPa，上封隔器胶筒和下封隔器胶筒膨胀隔离储层。第三步继续憋压 至9. OMPa，打通球座，建立循环，水泥浆不再接触储层，而是从工具中间流动。第四步开始 如常规注水泥作业注水泥，保持水泥浆初步凝固后，能开始进行井口作业。本实用新型的有益效果本实用新型同心管绕储层固井工具，在固井时连接在套 管串上，能在注水泥前密封储层，使水泥浆经过内外管之间流动，流动过程中不能接触储 层，防止水泥浆对储层的污染和伤害。另外具有结构简单、施工工艺简单、成本低、防止了水 泥浆对储层的接触伤害的优点。
图1是本实用新型同心管绕储层固井工具结构剖面示意图。其中1.套管接箍、2.上套管短节、3.上阀系接箍、4.上封隔器胶筒、5.上封隔器 挡环、6.内管、7.外管、8.下封隔器挡环、9.下封隔器胶筒、10.下阀系接箍、11.下套管短 节、12.带内孔的扶正环、13.短外管。图2是本实用新型同心管绕储层固井工具实施例2的示意图。图3a是带内孔的扶正环12的剖面结构示意图，图3b是图3a的左视图。图4a是上阀系接箍3的结构示意图，图4b是图4a的俯视图。
具体实施方式
实施例1 以一个同心管绕储层固井工具为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图1。本实用新型同心管绕储层固井工具，由套管接箍1、上套管短节2、上阀 系接箍3、上封隔器胶筒4、上封隔器挡环5、内管6、外管7、下封隔器挡环8、下封隔器胶筒 9、下阀系接箍10和下套管短节11组成，套管接箍1连接在上套管短节2的上端。在上套 管短节2的下端螺纹连接有上阀系接箍3。参阅图4a。上阀系接箍3两端有内螺纹，参阅 图4b。上阀系接箍3壁上均勻分布有12个直径8mm的轴向通孔，内壁上钻有与套管外封 隔器相同的传压孔，传压孔内部装有滤网、限压阀、单流阀和锁紧阀，在施工中这组控制阀 能准确控制套管外封隔器的坐封。轴向通孔要避开传压孔的位置，防止窜通。在上阀系接 箍3的下端螺纹连接有内管6，内管6采用外径139. 7mm,内径127mm的套管。在内管6的下 端连接有下阀系接箍10。下阀系接箍10两端有内螺纹，下阀系接箍10壁上均勻分布有12 个直径8mm轴向通孔。在下阀系接箍10的下端连接有下套管短节11。在上阀系接箍3和 下阀系接箍10之间并在内管6的外部采用外台阶固定有外管7，外管7采用外径168. 3mm, 内径160. 3mm的套管。内管6与外管7之间有10. 3mm的环形空间。在外管7的上端外壁 上硫化有长950mm，厚5. 6mm的上封隔器胶筒4，在上封隔器胶筒4的下端并在外管7的外 壁上固定有上封隔器挡环5。在外管7的下端外壁上硫化有长800mm，厚8mm的下封隔器胶 筒9，在下封隔器胶筒9的上端并在外管7的外壁上固定有下封隔器挡环8。上封隔器胶筒 4与下封隔器胶筒9之间的距离为3500毫米。实施例2 参阅图2。实施例2与实施例1基本相同，不同点是上封隔器胶筒4与 下封隔器胶筒9之间的距离为8500毫米。外管7从中间分成了上下两段，在两段外管7之 间固定有两个带内孔的扶正环12和一段短外管13。短外管13的两端分别固定在两个带内孔的扶正环12的外台阶上，上部外管7的下端固定在上部带内孔的扶正环12的另一外台 阶上；下部外管7的上端固定在下部带内孔的扶正环12的另一外台阶上。 参阅图3a和图3b。带内孔的扶正环12为圆筒状，带内孔的扶正环12内径与内管 6的外径相同，带内孔的扶正环12内壁有八个轴向弧形通道；在带内孔的扶正环12的两端 有外台阶。
权利要求一种同心管绕储层固井工具，主要由套管接箍(1)、上套管短节(2)、上阀系接箍(3)、上封隔器胶筒(4)、上封隔器挡环(5)、内管(6)、外管(7)、下封隔器挡环(8)、下封隔器胶筒(9)、下阀系接箍(10)和下套管短节(11)组成，套管接箍(1)连接在上套管短节(2)的上端，其特征在于在上套管短节(2)的下端螺纹连接有上阀系接箍(3)，上阀系接箍(3)两端有内螺纹，上阀系接箍(3)壁上均匀分布有轴向通孔，上阀系接箍(3)内壁上钻有传压孔，传压孔内部装有滤网、限压阀、单流阀和锁紧阀；轴向通孔避开传压孔的位置，在上阀系接箍(3)的下端连接有内管(6)，在内管(6)的下端连接有下阀系接箍(10)，下阀系接箍(10)两端有内螺纹，下阀系接箍(10)壁上均匀分布有轴向通孔，在下阀系接箍(10)的下端连接有下套管短节(11)，在上阀系接箍(3)和下阀系接箍(10)之间并在内管(6)的外部固定有外管(7)，内管(6)与外管(7)之间有10～20mm的环形空间，在外管(7)的上端外壁上硫化有上封隔器胶筒(4)，在上封隔器胶筒(4)的下端并在外管(7)的外壁上固定有上封隔器挡环(5)，在外管(7)的下端外壁上硫化有下封隔器胶筒(9)，在下封隔器胶筒(9)的上端并在外管(7)的外壁上固定有下封隔器挡环(8)，所述的上封隔器胶筒(4)与下封隔器胶筒(9)之间的距离在3000～9000毫米之间。
2.根据权利要求1所述的同心管绕储层固井工具，其特征是外管(7)从中间分为两 段，在两段外管(7)之间固定有两个带内孔的扶正环(12)和一段短外管(13)，短外管(13) 的两端分别固定在两个带内孔的扶正环(12)的外台阶上，上部外管(7)的下端固定在上部 带内孔的扶正环(12)的另一外台阶上；下部外管(7)的上端固定在下部带内孔的扶正环 (12)的另一外台阶上。
3.根据权利要求1所述的同心管绕储层固井工具，其特征是所述的带内孔的扶正环 (12)为圆筒状，带内孔的扶正环(12)内径与内管(6)的外径相同，带内孔的扶正环(12)内 壁有轴向弧形通道；在带内孔的扶正环(12)的两端有外台阶。
专利摘要同心管绕储层固井工具，应用于油气井、煤层气井固井施工。在上套管短节下端螺纹连接有上阀系接箍，上阀系接箍壁上均匀分布有轴向通孔，在上阀系接箍的下端连接有内管，在内管下端连接有下阀系接箍，在下阀系接箍的下端连接有下套管短节，在上阀系接箍和下阀系接箍之间并在内管的外部固定有外管，在外管上端外壁上硫化有上封隔器胶筒，在上封隔器胶筒的下端并在外管的外壁上固定有上封隔器挡环，在外管下端外壁上硫化有下封隔器胶筒，在下封隔器胶筒上端并在外管的外壁上固定有下封隔器挡环。效果是能在注水泥前密封储层，使水泥浆经过内外管之间流动，流动过程中不能接触储层，防止水泥浆对储层的污染。
文档编号E21B33/13GK201671591SQ200920277569
公开日2010年12月15日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者刘硕琼, 曲从锋, 李勇, 王兆会, 袁进平 申请人:中国石油天然气集团公司;中国石油集团钻井工程技术研究院