專利名稱：一種半程固井工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油氣井完井固井作業(yè)工具，特別是針對水平井篩管 完井或直井篩管完井中要求篩管上部注水泥封隔的半程固井技術(shù)作業(yè)， 屬于固井工具類。
背景技術(shù)：
隨著保護(hù)油層減小污染的完井技術(shù)不斷進(jìn)步、釆用油層井段下篩管 不注水泥，而僅僅在油層上部井段進(jìn)行半程固井完井的井日益增多。目 前國內(nèi)油田常用的半程固井工藝都是采用在篩管之上分別連接盲板接 頭、套管外封隔器和液壓分級注水泥器的方法。該方法存在的問題是需 要分別連接三個工具才能完成半程固井施工，各個工具壓力系統(tǒng)要求嚴(yán) 格匹配、由于產(chǎn)品出自不同生產(chǎn)廠家、 一般產(chǎn)品出廠前已經(jīng)完成了剪切 螺釘?shù)陌惭b試驗檢測，開啟工作壓力已經(jīng)確定很難根據(jù)井場實(shí)際情況進(jìn) 行調(diào)整。同時，三個工具分別安裝、連接時間長，工具費(fèi)用高。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種操作簡單，性能可靠的半程固井工具。
本實(shí)用新型主要由開孔塞18、關(guān)孔塞19和帶有封隔器的分級注水 泥器總成組成。分級注水泥器的上本體1、封隔器上環(huán)12、下本體15
依次連接，封隔器下環(huán)16套在下本體15之上，且與套在下本體15上 的膠簡14的下端連接。在上本體l與封隔器上環(huán)12內(nèi)部自上而下依次 為關(guān)孔套4、開孔套IO。剪釘3、 6分別將關(guān)孔套4、開孔套10固定在 上本體1內(nèi)，對應(yīng)開孔套10的位置上本體1開有徑向通孔5;關(guān)孔套4 內(nèi)腔頂端連接有上膠塞座；剪釘9將下膠塞座7固定在開孔套10內(nèi)腔; 開孔套10內(nèi)腔底端為擋環(huán)11。封隔器上環(huán)12上充填孔道13和充填閥 系；充填孔道13與下本體15上的膠簡14連通，開孔套10上的充填孔 8與充填孔道13相連通；由易鉆材料制成的開孔塞18和關(guān)孔塞19分別 與開孔套IO、上膠塞座2相適配。
本實(shí)用新型的有益效果在于將原分別連接使用的分級注水泥器、 充填式套管外封隔器通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計合二為 一。同時省去了使用專門 的盲板接頭，使整個工具結(jié)構(gòu)緊湊、安裝連接使用方便。在保證實(shí)現(xiàn)半 程固井工藝的同時、節(jié)省了工具材料費(fèi)、加工費(fèi)、和運(yùn)送費(fèi)用，與以前 同樣進(jìn)行的半程固井完井作業(yè)相比可以降低完井費(fèi)用。
圖l為本實(shí)用新型示意圖
圖2為本實(shí)用新型開孔塞示意圖
圖3為本實(shí)用新型關(guān)孔塞示意圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如附圖所示，本實(shí)用新型主要由開孔塞18、關(guān)孔塞19和帶有封隔
器的分級注水泥器總成組成。分級注水泥器的上本體1、封隔器上環(huán)12、
下本體15依次連接，封隔器下環(huán)16套在下本體15之上，且與套在下 本體15上的膠簡14的下端連接。在上本體l與封隔器上環(huán)12內(nèi)部自 上而下依次為關(guān)孔套4、開孔套IO。剪釘3、 6分別將關(guān)孔套4、開孔套 10固定在上本體1內(nèi)，對應(yīng)開孔套10的位置上本體1開有徑向通孔5; 關(guān)孔套4內(nèi)腔頂端連接有上膠塞座；剪釘9將下膠塞座7固定在開孔套 IO內(nèi)腔；開孔套IO內(nèi)腔底端為擋環(huán)11。封隔器上環(huán)12上充填孔道13 和充填閥系；充填孔道13與下本體15上的膠簡14連通，開孔套10上 的充填孔8與充填孔道13相連通；由易鉆材料制成的開孔塞18和關(guān)孔 塞19分別與開孔套10、上膠塞座2相適配。此外，在下本體15、封隔 器下環(huán)16上還有與止退環(huán)17配合的止退機(jī)構(gòu)。關(guān)孔套4、開孔套10 均有防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
注水泥器上的徑向通孔5在入井時被開孔套10封堵，僅在開孔塞 18進(jìn)入膠塞座7、并先充填完封隔器之后繼續(xù)蹩壓剪斷剪釘6后才打開。 該徑向通孔5的關(guān)閉是通過關(guān)孔塞19進(jìn)入上膠塞座2后，蹩壓、剪斷 剪釘3，關(guān)孔套(4)下行實(shí)現(xiàn)的。在開孔套10上用剪釘9固定下膠塞 座7封堵充填孔8。當(dāng)開孔塞18進(jìn)入下膠塞座7后、開泵蹩壓，首先剪 斷剪釘9使下膠塞座7相對于開孔套10向下運(yùn)動、充填孔8出露。流 體通過該孔進(jìn)入充填孔道13對封隔器進(jìn)行充填膨脹。向下運(yùn)動的下膠 塞座7運(yùn)動到開孔套10上的擋環(huán)11處時停止，當(dāng)膠簡14被充分充填 膨脹后、封隔器自動關(guān)閉充填孔13。此時繼續(xù)蹩壓形成的下壓力通過擋 環(huán)11傳遞到開孔套10進(jìn)而施加到剪切螺釘6上，繼續(xù)蹩壓當(dāng)壓力達(dá)到
設(shè)計值時、該剪釘6剪斷，開孔套10下移、徑向通孔5出露、即可進(jìn) 行注水泥施工。上膠塞座2、下膠塞座7、擋圈11和開孔塞18關(guān)孔塞 20均由易鉆材料制成。在開孔套IO、關(guān)孔套4上設(shè)計有防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。在 封隔器下本體15、封隔器下環(huán)16上設(shè)計有止退機(jī)構(gòu)、與止退環(huán)17配合 使封隔器下環(huán)16只能上行不能下行，保證膨脹后的膠簡14在泄壓之后 依然能夠發(fā)揮封隔作用。
本實(shí)用新型的工作原理將本工具連接在水平井篩管或直井篩管完 井管串的最上部，在工具之上是需要進(jìn)行注水泥封隔的套管串。當(dāng)工具 下到設(shè)計井深后、先開泵建立循環(huán)。循環(huán)正常后、投入開孔塞18。當(dāng)開 孔塞到達(dá)工具下膠塞座7時、開泵蹩壓，剪斷剪釘9。開孔塞18與下膠 塞座7 —起下行、落座在與開孔套連接在一起的擋環(huán)11之上、封隔器 上部充填孔8露出、流體即可通過充填孔8和充填孔道13進(jìn)入封隔器 膠簡14對其進(jìn)行充填膨脹。當(dāng)封隔器充分膨脹后，設(shè)計在封隔器上環(huán) 12內(nèi)的限壓閥系統(tǒng)關(guān)閉充填孔道13保護(hù)封隔器。再次繼續(xù)蹩壓、當(dāng)壓 力達(dá)到剪釘6設(shè)計值時，開孔塞18、與下膠塞座7與開孔套一同下行、 徑向通孔5出露、循環(huán)再次建立。此時就可以按正常雙級注水泥作業(yè)程 序進(jìn)行注水泥固井施工。水泥的頂替和碰壓要求使用專門的關(guān)孔塞19。 當(dāng)關(guān)孔塞19下行到上膠塞座2時、壓力升高、繼續(xù)蹩壓剪斷關(guān)孔套4 上的剪釘3、關(guān)孔塞19與關(guān)孔套4同時下行、徑向通孔5被關(guān)閉、半程
固井完成。
權(quán)利要求1. 一種半程固井工具，主要由開孔塞(18)、關(guān)孔塞(19)和帶有封隔器的分級注水泥器總成組成，其特征在于:分級注水泥器的上本體(1)、封隔器上環(huán)(12)、下本體(15)依次連接，封隔器下環(huán)(16)套在下本體(15)之上，且與套在下本體(15)上的膠筒(14)的下端連接；在上本體(1)與封隔器上環(huán)(12)內(nèi)部自上而下依次為關(guān)孔套(4)、開孔套(10)；剪釘(3、6)分別將關(guān)孔套(4)、開孔套(10)固定在上本體(1)內(nèi)，對應(yīng)開孔套(10)的位置上本體(1)開有徑向通孔(5)；關(guān)孔套(4)內(nèi)腔頂端連接有上膠塞座；剪釘(9)將下膠塞座(7)固定在開孔套(10)內(nèi)腔；開孔套(10)內(nèi)腔底端為擋環(huán)(11)；封隔器上環(huán)(12)上有充填孔道(13)和充填閥系；充填孔道(13)與下本體(15)上的膠筒(14)連通，開孔套(10)上的充填孔(8)與充填孔道(13)相連通；由易鉆材料制成的開孔塞(18)和關(guān)孔塞(19)分別與開孔套(10)、上膠塞座(2)相適配。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半程固井工具，其特征在于在下本體(15)、 封隔器下環(huán)(16)上有與止退環(huán)(17)配合的止退機(jī)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半程固井工具，其特征在于關(guān)孔套(4)、 開孔套(10)均有防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
專利摘要一種用于油氣井固井作業(yè)的半程固井工具。由開孔塞、關(guān)孔塞、分級注水泥器總成組成，分級注水泥器的上本體、封隔器上環(huán)、下本體依次連接，封隔器下環(huán)套在下本體之上，且與套在下本體上的膠筒的下端連接；在上本體與封隔器上環(huán)內(nèi)部依次為關(guān)孔套、開孔套；剪釘將關(guān)孔套、開孔套固定在上本體內(nèi)，對應(yīng)開孔套的位置上本體開有徑向通孔；關(guān)孔套內(nèi)腔頂端連接有上膠塞座；剪釘將下膠塞座固定在開孔套內(nèi)腔；開孔套內(nèi)底端為擋環(huán)；封隔器上環(huán)有充填孔道和充填閥系；充填孔道與下本體的膠筒連通，開孔套上的充填孔與充填孔道相連通；開孔塞和關(guān)孔塞分別與開孔套、上膠塞座相適配。本實(shí)用新型主要用于完井中要求篩管上部注水泥封隔的半程固井作業(yè)。
文檔編號E21B33/13GK201206455SQ20082000870
公開日2009年3月11日 申請日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者鵬 孫, 張新文, 楊道平, 胡國強(qiáng), 蔣世強(qiáng), 郭新超 申請人:西部鉆探克拉瑪依鉆井工藝研究院