水平井固井免钻盲板固井装置制造方法
【专利摘要】一种水平井固井免钻盲板固井装置，包括主体和与主体配合的附件，其特征在于:主体包括主体套、套在主体套外周的外套、套在主体套内周且上部与主体套固定剪钉连接的注灰套，设在外套下部与主体套中下部之间的关闭套，设在注灰套下端部的且螺纹连接的防卡螺帽；在关闭套下端与外套、主体套和注灰套的对应处设有同轴心的注灰孔，在主体套和注灰套的上部设有同心的且与开关套上顶部连通的施压孔；与主体配合的附件包括设在所述注灰套施压孔处的碰压套、设在所述注灰孔处的循环套、设在循环套上部内周的卡瓦牙、设在卡瓦牙与防卡螺帽上部台阶之间的注灰单流机构和设在防卡螺帽下部内腔的单向泄压机构。
【专利说明】水平井固井免钻盲板固井装置
所属【技术领域】
[0001]本发明涉及一种完井用水平井固井免钻盲板固井装置，属油田技术开发领域。
【背景技术】
[0002]目前水平井在完井技术中为使油层具有较大的裸露面积，避免水泥浆对油层的损害，有效的保护油气层，多采用精密滤砂管完井方式，该完井方式在钻井过程中需要采用筛管顶部注水泥分级固井工艺。实施该工艺过程中钻胶塞、分级箍等套管附件位于井下管柱大井斜角度位置，实施钻塞时存在管内附件清理不干净、磨损套管或自由段脱扣、破坏水泥环及后期通井不畅遇阻遇卡等问题。
[0003]造成问题井比例较高的原因主要是在完井钻塞过程中，由于受钻井井深轨迹和重力作用的影响，产生钻进偏移，造成套管不均匀局部月牙形磨损，降低了套管的屈服强度及产生自由段松脱扣现象，同时在生产过程中受后期注汽、出砂等复杂苛刻工况的影响，产生塑形变形和断裂而造成套管损坏。
[0004]常规分级注水泥器是下防砂精密割缝筛管的主要配件，加在防砂精密割缝筛管的上端，随管柱一起入井，主要作用是隔断防砂精密割缝筛管内外通道，固井时阻止水泥浆进入防砂管柱内和管柱外，保证管外不被固住，管内无水泥，保持畅通。常规分级注水泥器不足之处是在下套管时要严格控制下钻速度、防止顿钻、溜钻现象的发生，所下入的套管要及时灌满钻井液，以防止产生激动压力，破坏工具结构。在固井后，要下钻头钻掉分级注水泥器附件(胶塞、盲板)，打通管柱内通道。在钻磨过程中，不仅容易损伤套管，且作业耗时长。常规分级注水泥器的这些缺点，制约了其使用价值，不能很好地达到和满足固井生产作业要求。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是为克服现有技术的诸多缺陷，本发明提供了一种完井用水平井固井免钻盲板固井装置。
[0006]本实用新型方案是通过以下方式实现的:
[0007]—种水平井固井免钻盲板固井装置，包括主体和与主体配合的附件，其特征在于:主体包括主体套、套在主体套外周的外套、套在主体套内周且上部与主体套固定剪钉连接的注灰套，设在外套下部与主体套中下部之间的关闭套，设在注灰套下端部的且螺纹连接的防卡螺帽；在关闭套下端与外套、主体套和注灰套的对应处设有同轴心的注灰孔，在主体套和注灰套的上部设有同心的且与开关套上顶部连通的施压孔；与主体配合的附件包括设在所述注灰套施压孔处的碰压套、设在所述注灰孔处的循环套、设在循环套上部内周的卡瓦牙、设在卡瓦牙与防卡螺帽上部台阶之间的注灰单流机构和设在防卡螺帽下部内腔的单向泄压机构。
[0008]主体套设为圆柱形，上端部直径大于中上部直径，中上部直径大于中下部直径,上端部设有与套管连接的母螺纹，下端部设有与带有水泥伞的套管外封隔器螺纹连接的公螺纹，在中下部变径台阶下边设有关闭剪钉孔，与关闭套用关闭剪钉连接。
[0009]注灰套设为圆柱形，上部内径大于下部内径，下端部设有与防卡螺帽连接的公螺纹或母螺纹，在下中部设有剪钉孔，与循环套剪钉连接，在外周剪钉孔和注灰孔的两侧设有密封圈。
[0010]循环套设为圆柱形，下部内周设有小口相对的两个喇叭口，在中部外周设有剪钉孔，在上部外周与注灰套的注灰孔两侧相对处设有密封圈。
[0011]单向泄压机构包括防卡螺帽、阀芯、弹簧、弹簧调节杆、弹簧座和密封碟，防卡螺帽设为圆柱形，上部直径大下部直径小，下部内周设有密封圈，下上部设有卸压孔；阀芯设为圆柱形，上至中下部设有一个盲孔，弹簧座设在盲孔的上部内周且与阀芯螺纹连接，密封碟设在阀芯的上端部，弹簧套在弹簧调节杆上，弹簧调节杆穿过弹簧座与密封碟螺纹连接，与注灰单流机构构成密封联动机构；在防卡螺帽与阀芯中部对应处设有同心的泄压孔。
[0012]注灰单流机构包括压在卡瓦牙、弹簧和与阀芯上端密封的密封碟，弹簧设在卡瓦牙与密封碟之间。
[0013]本实用新型的工作原理是:
[0014]不设置固井高压水泥隔置盲板，用单向泄压机构和注灰单流机构代替，在下固井管柱时靠井内液柱的反作用力把单向泄压机构的密封碟上推，密封碟上行，泄压机构开启，液体从防卡螺帽上的泄压孔进入，从密封碟处流出，泄掉反顶压力，防止产生顿钻时把本实用型内的机构破坏，导致固井失败。在注前置液和水泥浆时，靠井口水泥车压力推循环套下行，因循环套上部截面积大于下面的截面积，循环套下行剪断注灰剪钉打开注灰孔开始注前置液或水泥浆，当水泥返到一定高度，此时从井口水泥头投放顶替碰压胶塞，注清水或顶替液打压替换管柱内的泥浆，直到顶替碰压胶塞运行到碰压套内部，把管柱内的泥浆替换完成，继续加压，推动顶替碰压胶塞与碰压套一起下行，剪断施压剪钉打开施压孔推关闭套下行，关闭注灰孔，开始固井水泥候凝4小时，固井工序完成。
[0015]本实用新型的优点是:
[0016]1、不设置高压泥浆隔置盲板，免去下钻头钻盲板的程序，提高了固井速度和降低固井成本。
[0017]2、单向泄压机构和注灰单流机构设计合理，原理可靠，确保了固井程序的顺利完成，提高了固井质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1-本实用新型的结构原理示意图。
[0019]图中1、防卡螺帽，2、阀芯，3、泄压剪钉，4、弹簧座，5、密封碟，6、注灰套，7、顶簧，8、循环套，9、卡瓦牙，10、主体套，11、关闭套，12、关闭剪钉，13、外套，14、固定剪钉，15、碰压套。
[0020]图2-本实用新型带水泥伞的加长型套管外封隔器结构示意图。
[0021]图3-本实用新型顶替碰压胶塞结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为进一步公开本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明:
[0023]一种水平井固井免钻盲板固井装置，包括主体和与主体配合的附件，其特征在于:主体包括主体套10、套在主体套外周的外套13、套在主体套内周且上部与主体套施压剪钉14连接的注灰套6，设在外套下部与主体套中下部之间的且与主体套用关闭剪钉12连接的关闭套11，设在注灰套下端部的且螺纹连接的防卡螺帽I ;在关闭套下端与外套、主体套和注灰套的对应处设有同轴心的注灰孔，在主体套和注灰套的上部设有同心的且与开关套上顶部连通的施压孔；与主体配合的附件包括设在所述注灰套施压孔处的碰压套15、设在所述注灰孔处的循环套8、设在循环套上部内周的卡瓦牙9、设在卡瓦牙与防卡螺帽上部台阶之间的注灰单流机构和设在防卡螺帽下部内腔的单向泄压机构。单向泄压机构包括防卡螺帽1、阀芯、弹簧、弹簧调节杆、泄压剪钉3、弹簧座4和密封碟5，防卡螺帽设为圆柱形，上部直径大下部直径小，下部内周设有密封圈，下上部设有泄压孔；阀芯设为圆柱形，上至中下部设有一个盲孔，弹簧座设在盲孔的上部内周且与阀芯螺纹连接，密封碟设在阀芯的上端部，弹簧套在弹簧调节杆上，弹簧调节杆穿过弹簧座4与密封碟5螺纹连接，与注灰单流机构构成密封联动机构；在防卡螺帽与阀芯中部对应处设有同心的泄压孔。注灰单流机构包括压在卡瓦牙9、弹簧7和与阀芯上端密封的密封碟5，弹簧7设在卡瓦牙9与密封碟5之间。
[0024]本实用新型在固井现场实施时，先将水平井固井免钻盲板固井装置上端与套管柱连接、下端与带水泥伞的套管外封隔器连接，随固井管柱下到设计位置开始实施固井程序。本实用新型不设置固井高压水泥隔置盲板，用单向泄压机构和注灰单流机构代替，在下固井管柱时靠井内液柱的反作用力把单向泄压机构的密封碟上推，密封碟上行，泄压机构开启，液体从防卡螺帽上的泄压孔进入，从密封碟处流出，泄掉反顶压力，防止产生顿钻时把本实用型内的机构破坏，导致固井失败。在注前置液和水泥浆时，靠井口水泥车压力推循环套下行，因循环套上部截面积大于下面的截面积，循环套下行剪断注灰剪钉打开注灰孔开始注前置液或水泥浆，当水泥返到一定高度，此时从井口水泥头投放顶替碰压胶塞，注清水或顶替液打压替换管柱内的泥浆，直到顶替碰压胶塞运行到碰压套内部，把管柱内的泥浆替换完成，继续加压，推动顶替碰压胶塞与碰压套一起下行，剪断施压剪钉打开施压孔推关闭套下行，关闭注灰孔，开始固井水泥候凝4小时，固井工序完成。
【权利要求】
1.一种水平井固井免钻盲板固井装置，包括主体和与主体配合的附件，其特征在于:主体包括主体套、套在主体套外周的外套、套在主体套内周且上部与主体套固定剪钉连接的注灰套，设在外套下部与主体套中下部之间的关闭套，设在注灰套下端部的且螺纹连接的防卡螺帽；在关闭套下端与外套、主体套和注灰套的对应处设有同轴心的注灰孔，在主体套和注灰套的上部设有同心的且与开关套上顶部连通的施压孔；与主体配合的附件包括设在所述注灰套施压孔处的碰压套、设在所述注灰孔处的循环套、设在循环套上部内周的卡瓦牙、设在卡瓦牙与防卡螺帽上部台阶之间的注灰单流机构和设在防卡螺帽下部内腔的单向泄压机构。
2.根据权利要求1所述的水平井固井免钻盲板固井装置，其特征在于:主体套设为圆柱形，上端部直径大于中上部直径，中上部直径大于中下部直径，上端部设有与套管连接的母螺纹，下端部设有与带有水泥伞的套管外封隔器螺纹连接的公螺纹，在中下部变径台阶下边设有关闭剪钉孔，与关闭套用关闭剪钉连接。
3.根据权利要求1所述的水平井固井免钻盲板固井装置，其特征在于:注灰套设为圆柱形，上部内径大于下部内径，下端部设有与防卡螺帽连接的公螺纹或母螺纹，在下中部设有剪钉孔，与循环套剪钉连接，在外周剪钉孔和注灰孔的两侧设有密封圈。
4.根据权利要求1所述的水平井固井免钻盲板固井装置，其特征在于:循环套设为圆柱形，下部内周设有小口相对的两个喇叭口，在中部外周设有剪钉孔，在上部外周与注灰套的注灰孔两侧相对处设有密封圈。
5.根据权利要求1所述的水平井固井免钻盲板固井装置，其特征在于:单向泄压机构包括防卡螺帽、阀芯、弹簧、弹簧调节杆、弹簧座和密封碟，防卡螺帽设为圆柱形，上部直径大下部直径小，下部内周设有密封圈，下上部设有卸压孔；阀芯设为圆柱形，上至中下部设有一个盲孔，弹簧座设在盲孔的上部内周且与阀芯螺纹连接，密封碟设在阀芯的上端部，弹簧套在弹簧调节杆上，弹簧调节杆穿过弹簧座与密封碟螺纹连接，与注灰单流机构构成密封联动机构；在防卡螺帽与阀芯中部对应处设有同心的泄压孔。
6.根据权利要求1所述的水平井固井免钻盲板固井装置，其特征在于:注灰单流机构包括压在卡瓦牙、弹簧和与阀芯上端密封的密封碟，弹簧设在卡瓦牙与密封碟之间。
【文档编号】E21B33/13GK204002687SQ201420428217
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】于世江 申请人:于世江