CN102071902B - 水平井免钻注水泥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油田水平井固井完井装置，特别涉及一种水平井免钻注水泥装置，其技术方案是：主要是由上接头、外管、内管、阀接头、盲板、胶筒、中心管、下接头组成，上接头连接外管，外管与阀接头连接，内管与盲板连接固定在外管内，连接处密封可靠；所述的外管与内管之间固定液压控制部分，阀接头与中心管连接；中心管外设有胶筒，中心管底部连接下接头；本发明的有益效果是：打捞附件提出后，装置内径与套管内径一致，不影响后期的通井、采油等作业，省略了固井后用钻头钻水泥塞和盲板的过程，保护了油层套管，大大提高了油井的寿命，对改善和提高油气水井的固井完井质量有显著作用。
Description
一、技术领域：
本发明涉及一种油田水平井固井完井装置，特别涉及一种水平井免钻注水泥装置。
二、背景技术：
目前，在油田钻井中，水平井筛管完井技术具有较常规套管射孔完井更为广阔的发展前景，但是水平井采用常规分级固井完井技术的一些问题逐渐暴露出来。目前，使用的套管射孔完井技术在固井后还需要用钻头钻水泥塞和盲板，有时会因为钻头倾斜、受力不均导致钻破套管、在水平段钻屑清理不净影响后期作业、存在卡钻等风险，降低了油井的使用寿命。
三、发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种水平井免钻注水泥装置，该装置将套管外封隔器胶筒密封部分、注水泥固井机构、盲板及打捞附件组成一体，且具有自锁和自限位机构。
其技术方案是：主要是由上接头、外管、液压控制部分、内管、阀接头、盲板、胶筒、中心管和下接头组成，所述的外管的一端与上接头活动连接，另一端与阀接头活动连接，外管内设有内管，内管的底部设有盲板，所述的外管与内管之间固定液压控制部分；所述的阀接头另一侧与中心管连接；中心管外设有胶筒，中心管底部连接下接头。
上述的液压控制部分包括液缸、铜剪钉、挡套、关闭套，所述的铜剪钉的两端分别连接内管和外管。
上述的胶筒包括内胶筒和外胶筒，外胶筒是由钢片与胶筒接头固定连接组成，内胶筒和外胶筒的连接处采用密封箍和O型密封圈密封，中心管与内胶筒之间的环空部分充填液体。
上述的钢片采用连续钢片，把钢片与胶筒接头通过橡胶高温硫化，形成外胶筒。
本发明的有益效果是：打捞附件提出后，装置内径与套管内径一致，不影响后期的通井、采油等作业，省略了固井后用钻头钻水泥塞和盲板的过程，保护了油层套管，大大提高了油井的寿命，对改善和提高油气水井的固井完井质量有显著作用。
四、附图说明：
附图1是本发明的上半部分结构示意图；
附图2是本发明的下半部分结构示意图；
附图3是顶替胶塞的结构示意图；
上图中：上接头1、外管2、液缸3、铜剪钉4、挡套5、内管6、关闭套7、阀接头8、盲板9、内压力自锁机构10、胶筒接头11、中心管12、内胶筒13、钢片14、外胶筒15、密封箍16、O型密封圈17、下接头18、胶塞坐19。
五、具体实施方式：
结合附图1-3，对本发明作进一步的描述：
本发明包括上接头1、外管2、液缸3、铜剪钉4、挡套5、内管6、关闭套7、阀接头8、盲板9、内压力自锁机构10、胶筒接头11、中心管12、内胶筒13、钢片14、外胶筒15、密封箍16、O型密封圈17、下接头18、胶塞坐19等。上接头1与外管2紧密旋合，外管2与阀接头8采用丝扣连接，液压控制部分在内外管之间，两端连接牢靠，内部密封可靠，满足现场注水泥施工的需要；内管6与盲板9采用丝扣连接，端部密封可靠；阀接头8与中心管12采用套管丝扣连接；中心管12外设有胶筒，包括内胶筒13和外胶筒15，外胶筒15内设有连续钢片14，与胶筒接头11采用焊接方式连接，然后再采用橡胶高温硫化技术把钢片14与胶筒接头11进行高温硫化，形成外胶筒15，；中心管12与内胶筒13之间的环空部分靠充填液体的体积使胶筒充分膨胀，底部的密封采用密封箍16和O型密封圈17紧密的贴合在一起，密封性能可靠，本装置由下接头18和套管串连接。
工作原理：装置由套管输送按照设计下入井内，套管串下完后先涨封封隔器胶筒，封隔器胶筒采用内压力自锁机构10，当胶筒充分膨胀后，自锁机构10开始工作，内外压力互不影响。随着压力的升高，铜销钉4被剪断，内管6下行，压力突降，内管6靠上部台阶卡紧在上接头1内，此时内管6下部的开孔与地层建立循环通道，正常循环后可进行注水泥固井作业。当固井完成后，释放顶替胶塞，其结构参照附图3，顶替胶塞运行到胶塞坐19时，内管6内形成密封，压力继续升高，铜销钉4被二次剪断，液缸3推动关闭套7下行，关闭循环通道，此时套管内外失去连通，套管外的水泥开始凝固。凝固4～5小时后，可进行打捞内管作业。用钻杆输送打捞矛至装置实际位置，靠杆管自重打捞矛紧紧插入内管6的上部丝扣中，然后起出钻杆，打捞矛就把内管6、顶替胶塞、盲板9等从装置中脱离出来，免除了用钻头钻除水泥塞和盲板的过程，避免了钻头因倾斜、受力不均钻破套管、在水平段钻屑清理不净影响后期作业、存在卡钻等风险。用该工艺完井，保护了油层套管，大大提高了油井的寿命。
Claims (3)
1.一种水平井免钻注水泥装置，其特征是：主要是由上接头(1)、外管(2)、液压控制部分、内管(6)、阀接头(8)、盲板(9)、胶筒、中心管(12)和下接头(18)组成，所述的外管(2)的一端与上接头(1)活动连接，另一端与阀接头(8)活动连接，外管(2)内设有内管(6)，内管的下部设有开孔，内管下行时，开孔能与地层建立循环通道，内管上部设有供打捞矛紧紧插入的丝扣，内管(6)的底部设有盲板(9)，所述的外管(2)与内管(6)之间固定液压控制部分；所述的阀接头(8)一侧与中心管(12)连接；中心管(12)外设有胶筒，中心管(12)底部连接下接头(18)；
所述的液压控制部分包括液缸(3)、铜剪钉(4)、挡套(5)、关闭套(7)，所述的铜剪钉(4)的两端分别连接内管(6)和外管(2)。
2.根据权利要求1所述的水平井免钻注水泥装置，其特征是：所述的胶筒包括内胶筒(13)和外胶筒(15)，外胶筒(15)是由钢片(14)与胶筒接头(11)固定连接组成，内胶筒(13)和外胶筒(15)的连接处采用密封箍(16)和O型密封圈(17)密封，中心管(12)与内胶筒(13)之间的环空部分充填液体。
3.根据权利要求2所述的水平井免钻注水泥装置，其特征是：所述的钢片(14)采用连续钢片，把钢片(14)与胶筒接头(11)通过橡胶高温硫化，形成外胶筒(15)。
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