专利名称：井下装置的制作方法
技术领域：
本发明与油气工业有关，可供用于与完井相关的技术作业。
背景技术：
下列各专利所揭示者均为试图在油气井作业期间能达成无外漏关断井眼(well bore)的公知安全阀RU No. 2312203C2, E21B34/06,10. 12. 2007 ；RU No. 2311526C2, E21B34/06,27. 11. 2007 ；RU No. 2293839C1, E21B34/06,20. 02. 2007；RU No. 2234595C 1， E21B34/10,20. 08. 2004 ；RU No. 2224087C2, E21B34/06,20. 02. 2004 ；RU No. 2172815C1， E21B34/06，27. 08. 2001 ；RU No. 2169829C1, E21B34/06,27. 06. 2001 ；RU No. 2160357C2, E21B34/06,10. 12. 2000 ；RU No. 2145024C1, E21B34/08,27. 01. 2000 ；RU No. 2112863C1, E21B34/06,10. 06. 1998 ；RU No. 2107152C1, E21B34/06,20. 03. 1998 ；RU No. 2094593C1, Ε21Β34/06，27· 10. 1997 ；RU No. 2021490C1, Ε21Β34/06,15. 10. 1994 ；RU No. 2011797C1, Ε21Β34/06,30. 04. 1994 ；RU No. 32183U1, Ε21Β34/06,10. 09. 2003 ；RU No. 25527U1, Ε21Β34/06,10. 10. 2002 ；RU No. 22174U1, Ε21Β34/06,10. 03. 2002。公知井下关断阀的特性是相对于油井口径，会显著减损流动管道的口径。下列各专利所揭示者均为设有机壳与配备液压驱动器的密封元件的公知防止器 RU No. 2304693C2, Ε21Β33/06,20. 08. 2007 ；RU No. 2125643C1, Ε21Β33/06,27. 01. 1999 ；RU No. 37762U1, Ε21Β34/06,10. 05. 2004。下列各专利所揭示者均为设有机壳、具密封元件的转轴、转动组合件、及一人字形密封件的公知防止转动器:RU No. 2027847C1, E21B33/06, 27. 01. 1995 ；RU No. 76961U1, E21B33/06,10. 10. 2008。下列各专利所揭示者均为包括一设有腔体及中间孔口的机壳，一带有开口的顶盖，轴承，轴承壳(shell)，与一位于轴承壳内的密封元件的公知通用型液压防止转动器 RU No. 2208126C2, E21B33/06,10. 07. 2003 ；RU No. 2013519C1, E21B33/06,30. 05. 1994 ；RU No. 45770U1, E21B33/06,27. 05. 2005。安装在井口的公知防止转动器的整体尺寸会显著超过油井口径，所以它们的剖面未完全迭接。下列专利所揭示的公知防止转动器则设有一机壳、一轴承组合件、于轴承组合件内转动的一转轴、及与钻井设备连接的一密封装置RU No. 2341643C1, E21B33/06, 20. 12. 2008。这种技术解决方案可认为是与本发明「最近似(closest analog)」的。这种「最近似」防止器的密封装置是以内表面设有凹槽之间隔环的形式制成，且该装置设于连接钻柱与方钻杆(kelly stem)的联结器上。使间隔环的凹槽与联结器的内腔体连接。接着，将钻柱连同联结器一起下降到油井内，再启动钻井泵浦。于是，在钻井液压力的作用下，密封装置就会膨胀而一直抵住转轴，以致产生一种可靠的环形密封。然而，这种「最近似」防止器的密封装置在进行钻井工作时要密封住井口，且唯有在钻井液的作用下始可达成密封，因而使其它作业的进行受限。这种「最近似」防止器属于在钻井时用于密封住井口的装置。
发明内容
本发明的目的可供扩大各项作业的进行，在流动管道口径损失不超过公称值的情况进行任何完井工作，防止各种油藏流体的流入，和增加油井的生产力。因为井下装置设有机壳、轴承组合件及与钻井设备连接的密封装置，所以可达成本发明的前述目的。本装置由于设有密封件而可供作为密封装置。密封件将油井分成上腔体和下腔体，并使井口与上腔体之间和下腔体与产油层之间存有液压连接，密封件设有一个下部附有若干扇形体的套夹，且该密封件被制成能在与钻井设备互动时分离，其侧表面配备附加密封件，外表面上设有衬垫，另设有弹簧与套装体，该套装体位于套夹的下部，可在扇形体分离期间对其提供安置。密封件位于设有上螺纹的机壳内并被固定于轴承组合件中本装置另设有一调整嵌件，该调整嵌件能在钻井设备的安装期间与其互动和能使其移动，以致开启井口、上腔体、下腔体与产油层之间液压连接的管道。本发明的特征在于提供许多可选用的特性，亦即轴承组合件装有注油式密封轴承；衬垫由强劲的挠性材料制成；机壳可另加设下螺纹。本发明申请人未曾查知任何资讯来源所载的技术解决方案资料与本发明所申请的装置相同。因此，本发明申请人确信本发明符合「新颖性」的标准。直接的技术结果包括借助本装置而以冲洗液柱在不会对产油矿床产生超量失衡的情况下来实施完井的技术作业，本装置由于设有密封件而可供作为密封装置，该密封件可将油井分成上腔体与下腔体，另设有套夹，且套夹的下部设有能在与钻井设备互动时即分离的扇形体，此外该密封件位于机壳内并被固定到轴承组合件中。这种技术结果并非来自公知的性质，因此，本发明申请人认为所申请的技术解决方案符合「进步性(inventive step, IS)」的标准。所申请的技术解决方案业已凭借专案设计工程及实验室批次的测试予以确认可实现。本井下装置所采用的部件与组合件均为油气生产工业所广泛采用，因此本发明申请人认为其符合「工业应用性(IA)」标准。
兹举实施例并配合附图，将本发明的技术解决方案进一步说明于后，其中图1为井下装置的全视图；图2为井下装置的剖视图；图3为套夹扇形体的剖视4
图4为在设定位置的井下装置的剖视图；图5为在运作位置的油井的示意图；图6为沿着图5中A-A所撷取的剖视图；和图7为油井与井下装置的示意图。附图标记说明井下装置包括机壳1上螺纹(于机壳1上)2下螺纹(于机壳1上)3注油式密封轴承4密封件(于机壳1内)5(机壳 1 的)套装体(encasing) 6(密封件5的)套夹(collet)7(套夹 7 的)扇形体(segments) 8附加密封件(于扇形体8的侧表面上)9衬垫(于套夹7外表面上)10(套夹7的)弹簧11定位嵌件(locating insert) 12液压连接的管道13钻穿盖(drilled out cover) 14此井下装置的安装与作业是由下列提供油井 15上腔体(油井I5) 16下腔体(油井I5) 17套管柱18钻柱19钻头20
具体实施例方式本钻孔装置包括一机壳1，轴承组合件4与密封件5。本装置因设有密封件5而可供作为密封装置。密封件5将油井分成上腔体16和下腔体17，使井口与上腔体之间和下腔体与产油层之间存有液压连接。密封件5设有一漏斗形套夹7。在套装体6中的套夹7下部设有若干彼此密切适配及能分离的扇形体8，另在侧表面配备附加密封件9。套夹7的外表面上还设有衬垫10。 该衬垫10是由强劲的挠性材料制成。套夹7另装有弹簧11。套装体6位于套夹7的下部， 可在扇形体8分离期间对其提供安置。密封件5与套装体6之间的空隙以油脂填注。密封件5位于设有上螺纹2的机壳1内并被固定于轴承组合件中。该轴承组合件装有注油式密封轴承4。必要时，机壳1上可设下螺纹3以便将本装置安装于套管柱18的各管件之间。本装置另设有一调整嵌件12。调整嵌件12能在钻井设备的安装期间与其互动，例如与钻柱19互动，和能使其移动，以致开启井口、上腔体、下腔体与产油层之间液压连接的管道13。本装置另配置钻穿盖14。该钻穿盖14是由易钻材料制成，例如A 16。完井的作业是由本装置按下列步骤执行。将定位嵌件12安装到密封件5内。对密封件5与套装体6之间的空隙填注油脂， 以便在将本装置下降到油井15内的期间，可防止套装体6免于被外来压力压碎。本装置的机壳1是借着上螺纹2和下螺纹3而与设于下方的套管柱18的管件连接。其后，再将套管柱18连同本装置一起下降到油井内。接着进行油井15的固定作业。先将钻柱19下降到本装置，再以后续的压挤(pressing)将定位嵌件12推出，因而击破钻出盖14。将套夹7的扇形体8分离，即开启井口、上腔体、下腔体与产油层之间的液压连接。 套装体6确保扇形体8分离后有容置空间。其后，将钻柱19下降到产油矿床(productive deposits)。等钻头20穿出密封件5后，套夹7因本身势能以及弹簧11与衬垫1的作用即会处于「闭合」位置，以致关断液压连接的管道13而使油井15的上腔体16与下腔体17分隔。如必须继续进行油井15的掘深工作，便以相同方式让钻柱19下降穿过本装置。若需进行其它的作业，例如，使尾管(未显示)或其它设备下降，本装置会以所需的模式对其提供安装与作业。配置机壳、轴承组合件与密封件的本装置，能随同套管柱一起下降，和设于油井内，并在不会减损管道口径的情况下进行任何完井的作业。本装置依「常闭」原则运作，和被强制开启以便让钻井设备穿过，若要在不产生过量失衡的情况下开发产油矿床，将本装置在油井内安装于产油矿床的上是完井的一个必要步骤。密封件设有套夹，据以提供与钻井设备的互动和开启井口、上腔体、下腔体与产油层之间液压连接的管道，此举在必要时可防止各种油藏流体的流入。工业应用性在流动管道口径损失不超过公称值的情况下进行完井作业的期间，在防止各种油藏流体流入的期间，在对油气生产工业量产及广泛采用的公知部件与组合件予以应用的期间，均可使用本井下装置，因此依专案设计工程及实验室批次的测试，本发明申请人认为其符合「工业应用性(IA)」标准。
权利要求
1.一种井下装置，与钻井设备连接并设有机壳、轴承组合件及密封件，其特征在于，该装置是利用能够将油井分成上腔体和下腔体的密封件而作为密封装置，使井口与上腔体之间和下腔体与产油层之间存有液压连接，该密封件设有套夹，该套夹的下部则设有在与钻井设备互动时能分离的扇形体，且套夹的侧表面配备附加密封件，套夹的外表面上设有衬垫，该套夹还装有弹簧，另于该套夹下部设有能够在扇形体分离时对该套夹提供安置的套装体，同时密封件位于设有上螺纹的机壳内并被固定于轴承组合件中；井下装置另设有一定位嵌件，该定位嵌件能在钻井设备的安装期间与该井下装置互动和能使该井下装置移动，以致开启井口、上腔体、下腔体与产油层之间液压连接的管道。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，轴承组合件装有注油式密封轴承。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，衬垫由强劲的挠性材料制成。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，机壳另设有下螺纹。
全文摘要
本装置用于与完井相关的技术作业。本装置因设有密封件(5)而可供作为密封装置。密封件(5)将油井分成上腔体(16)和下腔体(17)。此外，密封件(5)设有一套夹(7)，该套夹包括若干扇形体(8)、一衬垫(10)、弹簧(11)、与一套装体(6)。扇形体(8)能在与钻井设备(钻柱(19))互动时分离并设有附加密封件(9)。套装体(6)设于套夹(7)的下部，并能在扇形体(8)分离时使其移动。密封件(5)位于设有螺纹(2、3)的机壳(1)内。机壳(1)被固定在一滚筒轴承(4)上。本装置另设有一调整嵌件(12)，该调整嵌件能在钻井设备的安装期间与其互动和能使其移动，以致开启井口、上腔体、下腔体与产油层之间液压连接的管道(13)。此种技术解决方案能执行任何的完井作业，防止各种油藏流体的流入，以及增进油井产量，同时完井作业可在不对产油层产生超量失衡的情况下达成。
文档编号E21B43/00GK102482929SQ201080030926
公开日2012年5月30日 申请日期2010年6月7日 优先权日2009年7月10日
发明者狄米崔·伊万诺维奇·亚历山德罗夫 申请人:帕维尔·德米特里耶维奇·亚历山德罗夫