CN102839940B - 一种水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于石油天然气水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，由上接头(1)、上锁钉(2)、大O型密封圈(3)、旋转接箍(4)、外挡环(5)、聚四氟乙烯密封圈(6)、内挡环(7)、小O型密封圈(8)、下锁钉(9)、调节环(10)、下接头(11)组成，所述旋转接箍(4)内部为插接式瓣状结构，所述旋转接箍(4)上部与上接头(1)螺纹连接；所述下接头(11)前端瓣状结构可置于旋转接箍(4)瓣状结构内，调节环(10)与旋转接箍(4)下部螺纹连接，该工具结构简单，可通过工具内部插入传递扭矩，实现整个管柱的旋转，又可在工具内部脱开的情况下，实现下部不转而上部旋转的功能。

Description

一种水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器

技术领域

本发明涉及一种用于石油天然气井完井固井作业中的井下工具，特别是一种水平井筛管顶部注水泥固井用工具。

背景技术

在水平井完井作业中，筛管顶部注水泥完井工艺由于工艺简单，易操作，近几年被广泛应用于各大油田中，为了提高固井质量，尤其是提高气井固井质量，防止环空油、气水窜，提出采用旋转固井技术，旋转固井技术在提高固井质量方面的作用已得到广泛的认可，该技术是在固井施工过程中，通过转盘带动完井管柱旋转，提高水泥浆的顶替效率，提高固井质量。但是由于常规的筛管顶部注水泥完井工艺要求，在固井之前，需将筛管与上部固井段之间的封隔器胀开，以防止水泥浆下沉，堵塞筛管，因此，在旋转完井管柱的过程中，由于管外封隔器已坐封，下部筛管无法转动，而上部固井段管柱又无法单独旋转，使旋转固井作业无法进行，因而设计了可用于筛管顶部注水泥完井工艺的固井用旋转器。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，应用于筛管顶部注水泥完井工艺中，确保旋转完井管柱时，下部筛管管柱保持不动，而上部固井段管柱旋转。

本发明采用下述技术方案：一种水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，由上接头1、上锁钉2、大O型密封圈3、旋转接箍4、外挡环5、聚四氟乙烯密封圈6、内挡环7、小O型密封圈8、下锁钉9、调节环10、下接头11组成，所述旋转接箍4内部为插接式瓣状结构，所述旋转接箍4上部与上接头1螺纹连接；所述下接头11前端瓣状结构可置于旋转接箍4瓣状结构内，调节环10与旋转接箍4下部螺纹连接。

所述下接头11前端瓣状结构前窄后宽。所述旋转接箍4上部内螺纹与上接头1螺纹连接。所述旋转接箍4下部内螺纹与调节环10螺纹连接。所述上接头1与所述旋转接箍4螺纹连接处安装上锁钉2，所述调节环10与所述旋转接箍4螺纹连接处安装下锁钉9。所述外挡环5、聚四氟乙烯密封圈6、内挡环7、小O型密封圈8组成所述旋转接箍4与下接头11之间的密封系统；所述上接头1近前端位置与旋转接箍4之间安装大O型密封圈3密封。所述外挡环5和内挡环7为钢环。所述上接头1外表面为台阶状。

本发明的优点在于：本发明工具结构简单，即可通过工具内部插入传递扭矩，实现整个管柱的旋转，又可在工具内部脱开的情况下，实现下部不转而上部旋转的功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2旋转接箍内部瓣状结构剖面图

图3下接头前端瓣状结构剖面图

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明：本发明主要由上接头1、上锁钉2、大O型密封圈3、旋转接箍4、外挡环5、聚四氟乙烯密封圈6、内挡环7、小O型密封圈8、下锁钉9、调节环10、下接头11组成，所述旋转接箍4内部为插接式瓣状结构，所述旋转接箍4上部与上接头1螺纹连接；所述下接头11前端瓣状结构可置于旋转接箍4瓣状结构内，调节环10与旋转接箍4下部螺纹连接。

所述下接头11前端瓣状结构前窄后宽。所述旋转接箍4上部内螺纹与上接头1螺纹连接。所述旋转接箍4下部内螺纹与调节环10螺纹连接。所述上接头1与所述旋转接箍4螺纹连接处安装上锁钉2，所述调节环10与所述旋转接箍4螺纹连接处安装下锁钉9。所述外挡环5、聚四氟乙烯密封圈6、内挡环7、小O型密封圈8组成所述旋转接箍4与下接头11之间的密封系统；上接头1近前端位置与旋转接箍4之间安装大O型密封圈3密封。所述外挡环5和内挡环7为钢环。所述上接头1外表面为台阶状。

为了保证密封的可靠性，在旋转接箍4下部安装了两组密封组件，并用调节环10调节密封系统的松紧，上接头1近前端位置与旋转接箍4之间安装大O型密封圈3密封。旋转接箍4上部由内螺纹与上接头1连接，为防止此处连接螺纹发生松扣，在螺纹处安装了上锁钉2。旋转接箍4下部由内螺纹与调节环10连接，为防止此处连接螺纹发生松扣，在螺纹处安装了下锁钉9。在旋转接箍4和下接头11内部加工有瓣状结构，即可在插入时实现整个管柱的旋转，又可在脱开的情况下，实现整趟管柱下部不转而上部旋转的功能。旋转接箍4与下接头11之间的密封系统由调节环10进行调节。

本发明的工作原理是：

在完井施工过程中，该发明工具与分级箍连接下入井内，其下接头11与分级箍连接，上接头1与套管串连接，在下入过程中，由于该发明下部工具自重，下接头11前端瓣状结构与旋转接箍4瓣状结构处于脱开状态。若下入过程中遇阻，套管下不去，可通过缓慢旋转管柱，使得下接头11前端瓣状结构进入旋转接箍4瓣状结构中，实现扭矩的传递，通过旋转管柱进行划眼，使完井管柱顺利下到预定位置。当完井管柱下到位后，根据下入井内的管柱长度，在地面反复上提下放一段距离，确保下接头11前端瓣状结构与旋转接箍4瓣状结构处于脱开状态。当套管外封隔器胀封，分级箍循环通道打开后，开始实施固井作业。在地面其它工具的配合下，通过转盘旋转套管实现固井段完井管柱旋转，旋转转速10～15rpm。注水泥前及注水泥施工过程中均可实现固井段完井管柱旋转。

Claims (8)

1.一种水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，由上接头(1)、上锁钉(2)、大O型密封圈(3)、旋转接箍(4)、外挡环(5)、聚四氟乙烯密封圈(6)、内挡环(7)、小O型密封圈(8)、下锁钉(9)、调节环(10)、下接头(11)组成，其特征是：所述旋转接箍(4)内部为插接式瓣状结构，所述旋转接箍(4)上部与上接头(1)螺纹连接；所述下接头(11)前端瓣状结构置于旋转接箍(4)瓣状结构内，调节环(10)与旋转接箍(4)下部螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，其特征是：所述下接头(11)前端瓣状结构前窄后宽。

3.根据权利要求2所述的水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，其特征是：所述旋转接箍(4)上部内螺纹与上接头(1)螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，其特征是：所述旋转接箍(4)下部内螺纹与调节环(10)螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，其特征是：所述上接头(1)与所述旋转接箍(4)螺纹连接处安装上锁钉(2)，所述调节环(10)与所述旋转接箍(4)螺纹连接处安装下锁钉(9)。

6.根据权利要求5所述的水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，其特征是：所述外挡环(5)、聚四氟乙烯密封圈(6)、内挡环(7)、小O型密封圈(8)组成所述旋转接箍(4)与下接头(11)之间的密封系统；所述上接头(1)近前端位置与旋转接箍(4)之间安装大O型密封圈(3)密封。

7.根据权利要求6所述的水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，其特征是：所述外挡环(5)和内挡环(7)为钢环。

8.根据权利要求7所述的水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，其特征是：所述上接头(1)外表面为台阶状。