固井用井底防漏封堵装置制造方法
【专利摘要】一种固井用井底防漏封堵装置，属于石油钻井固井施工作业，包括连接的上、下接头，上、下接头中心具有第一、二通孔，第二通孔由第一、二圆柱孔构成上大下小的阶梯孔，上接头外表面沿周向设有若干旁通孔和剪断销孔，剪断销孔位于旁通孔下方，上接头内腔设有环形盘根槽，其位于旁通孔上方，下接头外表面套接胶筒，下接头中部沿周向设有若干单流阀，第一、二通孔内安装阀座筒，阀座筒中心的第三通孔由第三、四圆柱孔构成上大下小的阶梯孔，台阶面上放置球，阀座筒上部与盘根槽之间安装盘根，阀座筒与上接头之间通过若干剪断销连接，阀座筒上设有若干与单流阀相通的第四通孔。本发明可保证固井作业顺利进行，保证固井质量，其结构简单，安装方便。
【专利说明】固井用井底防漏封堵装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石油钻井固井施工作业，具体说涉及一种固井用井底防漏封堵装置。
【背景技术】
[0002]在石油、地质钻探等领域的固井作业时，当钻进至设计井深后，需要向井内下套管，并且从套管内腔注入水泥，使水泥流入井底，再流出套管进入套管与井壁之间，不断进入的水泥逐渐上升，直至由下至上填充好整个套管与井壁之间，使套管与井壁固定在一起，起到加固井壁的作用。但是由于井底地层存在漏层或者向井内下套管时操作不当，形成压力激动而导致井底发生漏失。导致水泥进入井底后从漏层流掉，导致水泥不能充分流入套管与井壁之间，影响固井质量或者导致固井失败。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种固井用井底防漏封堵装置，其可以防止固井过程中注入的水泥从井底漏层流失掉，保证固井作业顺利进行，保证固井质量，其结构简单，安装方便。
[0004]为了实现上述方案，本发明的技术解决方案为:一种固井用井底防漏封堵装置，其中包括连接在一起的上、下接头，所述上、下接头的中心分别设有相互贯通的第一、二通孔，所述第二通孔是由第一、二圆柱孔构成的上大下小的阶梯孔，所述第一圆柱孔的直径与第一通孔的直径相等，所述第一圆柱孔的长度大于第二圆柱孔的长度，所述上接头的外表面沿周向设有若干旁通孔和若干剪断销孔，所述剪断销孔位于旁通孔的下方，所述旁通孔、剪断销孔均与第一通孔垂直相通，所述上接头的内腔上部设有环形盘根槽，所述盘根槽位于旁通孔的上方，所述下接头的外表面套接胶筒，所述胶筒的外径与上接头的外径相等，所述下接头的中部沿周向设有若干单流阀孔，各所述单流阀孔内分别安装有单流阀，所述单流阀与第二通孔垂直相通，所述第一通孔和第一圆柱孔内安装阀座筒，所述阀座筒的中心设有第三通孔，所述第三通孔是由第三、四圆柱孔构成的上大下小的阶梯孔，所述第三圆柱孔的长度大于第四圆柱孔的长度，所述第三、四圆柱孔之间的第一台阶面为球形弧面，其上放置有球，所述阀座筒的底面位于第一圆柱孔的底面上方，其二者之间的距离大于阀座筒上端至旁通孔之间的竖直向距离，所述阀座筒的上部与盘根槽之间安装盘根，所述阀座筒与上接头之间通过若干个剪断销连接在一起，各所述剪断销分别穿置于各剪断销孔上，所述阀座筒上沿周向设有若干与单流阀孔相通的第四通孔。
[0005]本发明固井用井底防漏封堵装置，其中所述上接头外表面下部设有外螺纹，所述第一圆柱孔内腔壁上部设有内螺纹，所述上、下接头通过外、内螺纹螺接在一起。
[0006]本发明固井用井底防漏封堵装置，其中所述第一通孔内腔壁上端设有套管专用扣，所述下接头的外表面下端设有第二外螺纹。
[0007]本发明固井用井底防漏封堵装置，其中所述胶筒上、下端连接上、下螺纹接头，所述上、下螺纹接头螺接于下接头外面。[0008]本发明固井用井底防漏封堵装置，其中所述上、下接头之间、上、下螺纹接头与下接头之间分别设置有第一、二密封圈。
[0009]本发明固井用井底防漏封堵装置，其中所述上、下接头、阀座筒及球均由铜材料制成。
[0010]采用上述方案后，本发明固井用井底防漏封堵装置通过用上、下接头分别连接下井内的套管和套管鞋，且将阀座筒安装于连接在一起的上、下接头的内腔，使用时将该装置连同套管和套管鞋一同下入井内，使套管下至井内预设深度后，在井口投放球，球到达阀座筒的第三、四圆柱孔之间的台阶面，之后向阀座筒内腔加压，加压时压力通过单流阀到达胶筒内腔壁，在压力作用下胶筒产生膨胀形变，挤压井壁，实现固定封隔环空，然后进一步加压，使剪断销被剪断，压力推动阀座筒向下移动至第一、二圆柱孔之间的台阶面，使上接头上的旁通孔露出，水泥浆由套管内腔上端注入，流至旁通孔位置时，从旁通孔排出上接头，填充在井壁与胶筒上端的上接头之间及井壁与套管之间，进行正常的固井作业，本发明固井用井底防漏封堵装置的结构简单，安装于井底及固井使用方便，其通过把井底漏层与上部井段隔开，实现了封堵井底漏层的目的，并且保证固井作业顺利进行，保证了固井质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明固井用井底防漏封堵装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，本发明固井用井底防漏封堵装置，包括由铜材料制成的上接头I和下接头2。上接头I的中心具有第一通孔3。第一通孔3的内腔壁上端加工有与套管连接的套管专用扣23。下接头2的中心具有第二通孔4。第二通孔4是由第一圆柱孔5和第二圆柱孔6构成的阶梯孔。第一圆柱孔5的直径与第一通孔3的直径相等。第一圆柱孔5的直径大于第二圆柱孔6的直径，第一圆柱孔5的长度远大于第二圆柱孔6的长度。上接头I的外表面下部加工有外螺纹21。下接头2的第一圆柱孔5内腔壁上部加工有与外螺纹21配合的内螺纹22，上接头I和下接头2之间通过外螺纹21和内螺纹22螺接固定在一起，其安装方便。上接头I与下接头2之间设置有第一密封圈27，起到密封作用。第一通孔3和第二通孔4的轴心重合且相互贯通。上接头I的外表面沿周向加工有若干个旁通孔7，各旁通孔7与第一通孔3垂直相通。上接头I上位于旁通孔7上方的部分内腔沿周向加工有环形盘根槽8。上接头I上位于旁通孔7下方的部分沿周向加工有若干个剪断销孔9，剪断销孔9与第一通孔3垂直相通。下接头2的外表面上部加工有环形开口槽26，该环形开口槽26的下端靠近下接头2的底面。该环形开口槽26的上、下端分别加工有螺纹，该环形开口槽26的外表面套接有胶筒10。胶筒10的上、下端分别连接上螺纹接头24和下螺纹接头25。上螺纹接头24和下螺纹接头25分别螺接于环形开口槽26外表面上、下端的螺纹上。在胶筒10的上、下端分别连接上螺纹接头24和下螺纹接头25，是为了便于安装胶筒10，并且使胶筒10固定于下接头2的外表面。上螺纹接头24、下螺纹接头25与下接头2之间分别设置有第二密封圈28，起到密封作用。胶筒10的外径与上接头I的外径及下接头2下端的外径均相等。下接头2的中部沿周向加工有若干单流阀孔11，单流阀孔11与第二通孔4垂直相通。单流阀孔11内安装有单流阀12。下接头2的外表面下端加工有第二外螺纹29，便于与套管鞋连接。第一通孔3和第一圆柱孔5内安装有由铜材料制成的阀座筒13。阀座筒13的中心加工有第三通孔14。第三通孔14是由第三圆柱孔15和第四圆柱孔16构成的阶梯孔。第三圆柱孔15的直径大于第四圆柱孔16的直径，第三圆柱孔15的长度远大于第四圆柱孔16的长度。第三圆柱孔15和第四圆柱孔16之间的台阶面为球形弧面，其上放置有球17，球17由铜材料制成。该台阶面与球17表面吻合。阀座筒13的底面位于第一圆柱孔5的底面上方，其二者之间的距离大于阀座筒13上端至旁通孔7之间的距离。阀座筒
13的上部与盘根槽8之间安装有盘根18，起到密封作用。阀座筒13与上接头I之间通过若干个剪断销19连接在一起。各剪断销19分别穿置于各剪断销孔9上。阀座筒13上与各单流阀孔11位置对应的部位沿周向加工有若干个与单流阀孔11相通的第四通孔20。
[0013]固井作业时，将本发明固井用井底防漏封堵装置安装于套管管柱下部，并且在该装置的下接头2的下端连接套管鞋，将套管连同该装置及套管鞋一同下至井下，当套管下至井底预设深度时，将球17投入至阀座筒13内腔，使球17到达第三圆柱孔15和第四圆柱孔16之间的台阶面之后，球17与该台阶面紧密贴合，堵住了下部通道，之后向阀座筒13的内腔加压，加压时压力通过单流阀12到达胶筒10的内腔壁，在压力作用下胶筒10产生膨胀形变，挤压井壁，实现固定封隔环空；然后进一步加压，将剪断销19剪断，压力推动阀座筒13向下移动至第一圆柱孔5和第二圆柱孔6之间的台阶面，使上接头I上的旁通孔7露出，水泥浆由套管内腔上端注入，流至旁通孔7位置时，从旁通孔7排出上接头I，填充在井壁与胶筒10上端的上接头I之间及井壁与套管之间，进行正常的固井作业，本发明固井用井底防漏封堵装置的结构简单，安装于井底及固井使用方便，其通过把井底漏层与上部井段隔开，实现了封堵井底漏层的目的，并且保证固井作业顺利进行，保证了固井质量；将上接头1、下接头2、阀座筒13及球17均设计为由铜材料制成，其目的是固井后，需要钻开时，用常规钻头就可把该装置钻掉。
[0014]以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种固井用井底防漏封堵装置，其特征在于:包括连接在一起的上、下接头(1，2)，所述上、下接头(1，2)的中心分别设有相互贯通的第一、二通孔(3，4)，所述第二通孔(4)是由第一、二圆柱孔(5，6)构成的上大下小的阶梯孔，所述第一圆柱孔(5)的直径与第一通孔(3)的直径相等，所述第一圆柱孔(5)的长度大于第二圆柱孔(6)的长度，所述上接头(I)的外表面沿周向设有若干旁通孔(7)和若干剪断销孔(9)，所述剪断销孔(9)位于旁通孔(7)的下方，所述旁通孔(7)、剪断销孔(9)均与第一通孔(3)垂直相通，所述上接头(I)的内腔上部设有环形盘根槽(8)，所述盘根槽(8)位于旁通孔(7)的上方，所述下接头(2)的外表面套接胶筒(10)，所述胶筒(10)的外径与上接头(I)的外径相等，所述下接头(2)的中部沿周向设有若干单流阀孔(11)，各所述单流阀孔(11)内分别安装有单流阀(12)，所述单流阀(12)与第二通孔(4)垂直相通，所述第一通孔(3)和第一圆柱孔(5)内安装阀座筒(13)，所述阀座筒(13)的中心设有第三通孔(14)，所述第三通孔(14)是由第三、四圆柱孔(15，16)构成的上大下小的阶梯孔，所述第三圆柱孔(15)的长度大于第四圆柱孔(16)的长度，所述第三、四圆柱孔(15，16)之间的第一台阶面为球形弧面，其上放置有球(17)，所述阀座筒(13)的底面位于第一圆柱孔(5)的底面上方，其二者之间的距离大于阀座筒(13)上端至旁通孔(7)之间的竖直向距离，所述阀座筒(13)的上部与盘根槽⑶之间安装盘根(18)，所述阀座筒(13)与上接头(I)之间通过若干个剪断销(19)连接在一起，各所述剪断销(19)分别穿置于各剪断销孔(9)上，所述阀座筒(13)上沿周向设有若干与单流阀孔(11)相通的第四通孔(20)。
2.如权利要求1所述的固井用井底防漏封堵装置，其特征在于:所述上接头(1)外表面下部设有外螺纹(21)，所述第一圆柱孔(5)内腔壁上部设有内螺纹(22)，所述上、下接头(1,2)通过外、内螺纹(21，22)螺接在一起。
3.如权利要求2所述的固井用井底防漏封堵装置，其特征在于:所述第一通孔(3)内腔壁上端设有套管专用扣(23)，所述下接头(2)的外表面下端设有第二外螺纹(29)。
4.如权利要求3所述的固井用井底防漏封堵装置，其特征在于:所述胶筒(10)上、下端连接上、下螺纹接头(24，25)，所述上、下螺纹接头(24，25)螺接于下接头(2)外面。
5.如权利要求4所述的固井用井底防漏封堵装置，其特征在于:所述上、下接头(1，2)之间、上、下螺纹接头(24，25)与下接头(2)之间分别设置有第一、二密封圈(27，28)。
6.如权利要求1-5之一所述的固井用井底防漏封堵装置，其特征在于:所述上、下接头(1，2)、阀座筒(13)及球(17)均由铜材料制成。
【文档编号】E21B33/12GK103510904SQ201210217333
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】贺志刚, 李怀仲, 贾应林, 陈力力, 劳纯宇 申请人:北京格瑞迪斯石油技术有限公司