复合速钻式注水封隔器及其作业方法与流程

本发明涉及一种石油天然气井下作业用的封隔器，尤其涉及一种复合速钻式注水封隔器，本发明还涉及一种复合速钻式注水封隔器的作业方法，属于井下注水工具。

背景技术：

1、在油田开发中后期，注水作为补充地层能量的有效手段，而由于地层能量的差异，则必须将各地层隔开进行分层注水，分层隔开注水就要用到一关键工具注水封隔器，以实现分层且定量配水。从驱动形式看，可分为机械式或液压式封隔器。

2、公开号为cn 219299256u的中国实用新型专利，公开了一种封隔器用解封结构及封隔器，封隔器用解封结构包括：解封块，通过解封销钉连接至所述封隔器本体；解封短节，套设于所述解封块内，并同轴连接至自补偿油管，该解封短节的外壁上开设有装配槽；卡块，设置于所述装配槽内，用于在所述解封短节的轴向限位所述解封块，所述卡块的剪断力大于所述解封销钉的剪断力；以及支块，设置于所述装配槽内，用于为所述卡块提供沿所述解封短节径向的支撑力，该支块能够热融，当所述支块热融时，所述卡块能够脱离所述解封块。

3、该封隔器用于井下注水过程中，封隔器上方的结垢慢慢落在注水封隔器胶筒上部，这样在注水管柱失效起管柱时，落有结垢的注水封隔器解封非常困难，上提不动，往往需要大修处理，费时费力且作业成本过高。

技术实现思路

1、本发明的首要目的在于，提供一种复合速钻式注水封隔器，当注水管柱失效时能够克服上提不动的的问题，便于清除结垢及打捞封隔器，避免进行大修，节约作业周期，降低成本。

2、为解决以上技术问题，本发明的一种复合速钻式注水封隔器，包括：

3、坐封上接头，下端设有公螺纹和母螺纹；

4、上中心管，上端旋接在所述坐封上接头的母螺纹中；

5、下中心管，上端旋接在所述上中心管的下端；

6、坐封下接头，上端旋接在所述下中心管的下端；

7、坐封机构，位于所述上中心管的外周；

8、坐封驱动机构，位于所述坐封机构的下方。

9、作为本发明的改进，所述坐封机构包括：

10、外中心管，套装于所述上中心管的外周且相互之间留有环形通道；

11、胶筒，分段套装在所述外中心管的外周；

12、隔环，位于相邻胶筒之间。

13、作为本发明的进一步改进，所述坐封驱动机构包括：

14、上液缸，套装在上中心管的下部外周，且内周与上中心管及下中心管合围成上液压腔；

15、下液缸，套装在下中心管的下部外周，且内周与下中心管及坐封下接头合围成下液压腔；

16、所述上中心管的下部圆周设有与所述上液压腔 相通的上注液孔，所述下中心管的下部圆周设有与所述下液压腔相通的下注液孔。

17、作为本发明的进一步改进，所述下中心管的上端位于所述上液缸的内台阶下方，所述下中心管的上部外周与所述上液缸的缸套通过o形圈密封。

18、作为本发明的进一步改进，所述坐封下接头的顶部抵靠在所述下液缸的内台阶下方，所述坐封下接头的上部外周与下液缸的缸套通过o形圈密封。

19、作为本发明的进一步改进，所述下液缸的缸套下端旋接有锁套，锁套下端旋接有坐封环，所述坐封下接头的中部外螺纹段旋接有剪切环，剪切环的外缘抵靠在所述锁套下端口内缘，所述锁套下端口外缘抵靠在所述坐封环的内台阶处，所述坐封环的中段通过坐封剪钉固定在所述剪切环上。

20、作为本发明的进一步改进，所述坐封下接头的中部外螺纹段的底部旋接有并帽，所述并帽的上端口套装在所述剪切环的下部外周。

21、作为本发明的进一步改进，所述坐封下接头的上部密封段下方依次设有下接头第一缩径段和下接头第二缩径段，下接头第二缩径段的外周套装有锁环和止退环，锁环的上端抵靠在下接头第一缩径段的台阶下方，止退环位于锁环的下方且通过解封剪钉固定在坐封下接头的外周。

22、作为本发明的进一步改进，所述锁环的外周设有外棘齿，所述锁套的内壁设有内棘齿，当所述胶筒坐封时，锁套的内棘齿与锁环的外棘齿单向啮合。

23、作为本发明的进一步改进，顶部胶筒的上端抵靠在反洗座的下端，所述反洗座的内壁通过o形圈与所述外中心管的上部外周实现密封，反洗座的外周与上反洗套的下端相旋接，所述上反洗套的上端口旋接在所述坐封上接头的公螺纹外周。

24、作为本发明的进一步改进，底部胶筒的下端抵靠在下反洗套的顶部，所述下反洗套的上端口旋接在所述外中心管的下端，所述下反洗套的下端口旋接在所述上液缸的上部外周。

25、作为本发明的进一步改进，所述下反洗套的中部圆周均匀分布有多个反洗出液孔，所述上反洗套的中部圆周均匀分布有多个反洗进液孔，所述反洗进液孔、外中心管与上中心管之间的环形通道及反洗进液孔构成坐封后的反洗通道。

26、作为本发明的进一步改进，所述上反洗套的内腔设有反洗活塞，所述反洗活塞的顶部位于坐封上接头的下方，所述反洗活塞的外壁抵靠在所述上反洗套的内壁；所述反洗活塞上端密封段的外壁与上反洗套的内壁相互密封，所述反洗活塞上端密封段的内壁抵靠在所述上中心管的外壁且相互密封。

27、作为本发明的进一步改进，所述反洗活塞上端密封段的下方设有反洗活塞第一扩径段，所述反洗活塞第一扩径段的内壁嵌装有封隔坐封密封圈；当胶筒实现坐封时，所述外中心管的上端外周与所述封隔坐封密封圈实现密封。

28、作为本发明的进一步改进，所述反洗活塞第一扩径段的下方设有反洗活塞第二扩径段，所述反洗活塞第二扩径段的内螺纹中旋接有压环，所述压环的上部通过o形圈与所述反洗活塞实现密封，所述压环的下部台阶上嵌装有密封环与反洗活塞 的下端形成密封。

29、作为本发明的进一步改进，所述压环及密封环的下端均设有外锥面，所述反洗座的上端口设有内锥面；当胶筒实现坐封时，反洗座内锥面与密封环的外锥面相互贴合密封。

30、作为本发明的进一步改进，所述坐封上接头的上端口中旋接有丢手下接头，所述丢手下接头的上方设有丢手上接头，所述丢手上接头的下部圆周均匀设有多个爪簧，各爪簧的下端头外凸且嵌于所述丢手下接头的内壁凹槽中。

31、作为本发明的进一步改进，所述丢手上接头的内腔设有滑套，所述滑套的上端设有供钢球坐封的喇叭口，且滑套的上部外周嵌装有o形圈与所述丢手上接头的内壁密封，所述滑套的中段外周设有滑套缩径段，所述滑套的下部插接于所述丢手下接头的内腔且通过丢手剪钉固定。

32、本发明的另一个目的在于，提供一种复合速钻式注水封隔器的作业方法，当注水管柱失效时能够克服上提不动的的问题，便于清除结垢及打捞封隔器，避免进行大修，节约作业周期，降低成本。

33、为解决以上技术问题，本发明的复合速钻式注水封隔器的作业方法，依次包括如下步骤：

34、s1、坐封：将工具下至坐封位置，管柱内打压，坐封环剪断坐封剪钉，压力液推动下液缸和上液缸连带外中心管、锁套、坐封环一同上行，压缩胶筒，使其坐封，同时锁套卡住锁环；

35、s2、反洗：套管环空打压，压力液从反洗进液孔进入上反洗套内腔，沿上中心管与外中心管之间的环形空间下行，到达下反洗套内腔，从反洗出液孔流出，在管柱底部推开单流阀，沿管柱中心孔道返回至井口，将胶筒 上方的污垢冲洗掉；

36、s3、解封：上提管柱，带动上中心管、下中心管及坐封下接头上行，剪断解封剪钉，止退环掉落，锁环与锁套脱扣，胶筒回弹。

37、作为本发明的改进，步骤s1实现坐封时，外中心管的上端插入反洗活塞的下部内腔且相互密封；此时，反洗座上端的喇叭口与密封环实现密封，关闭反洗通道。

38、作为本发明的进一步改进，若胶筒上方的污垢过多且密实，导致无法解封，则继续进行如下步骤：

39、s4、丢手：投入钢球 ，钢球落在滑套的上端口坐封憋压，井口打压，剪断丢手剪钉，滑套下行，丢手上接头 下端的爪簧失去支撑，与丢手下接头脱开；然后取出上方管柱及丢手上接头；

40、s5、套铣：下套铣头套铣去除坐封上接头的锥形外台肩和复合材料制成的上反洗套，胶筒回弹完成解封，然后取出套铣管柱；

41、s6、打捞：下公锥打捞工具或套筒打捞工具对留置在井下的工具串进行打捞。

42、相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：1、胶筒坐封后，可以建立反洗井循环，将胶筒上方沉积的污垢通过反洗的方式冲洗掉；

43、2、采用在注水封隔器上部设计液压投球丢手机构，反洗后仍上提不动时，可通过投球打压丢掉复合速钻式注水封隔器上部液压投球丢手机构，实现丢手，将封隔器上方的管柱提出井口，以便于进行下一步处理；

44、3、胶筒上部的上反洗套采用大外径复合材料，在注水管柱失效，无法解封的情况下，可以不用大修，再下套铣工具套铣掉封隔器上部复合材料和结垢，封隔器自行解封，即可下打捞工具捞出封隔器及下部管柱，大大缩短作业时间，降低生产成本；

45、4、本发明解决井下故障的手段层次分明，先采取较为简单的反洗循环，可解决相当一部分井的上提不动故障；对于反洗不能解决的复杂井，再采取丢手、套铣的手段进行解决，彻底避免因此类故障造成大修，节约时间成本、人力成本和作业成本，提高油井产出率。