CN104234659A - 免钻分级固井装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种免钻分级固井装置,由上接头(1)、压套(4)、脱落管(5)、外套(6)、卡环(7)、关闭滑套(14)、打开滑套(16)、内筒(21)和下接头(22)组成,压套(4)套在脱落套(5)上,内筒(21)套在脱落套(5);上接头(1)套在压套(4)上;关闭滑套(14)套在压套(4)上,关闭滑套(14)套在内筒(21)上;打开滑套(16)套在内筒(21)上;下接头(22)套在内筒(21)上;外套(6)依次套在上接头(1)、关闭滑套(14)、打开滑套(16)和下接头(22)上;上接头(1)、外套(6)和下接头(22)依次螺纹连接。本发明主要用于分级固井连续注水泥作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种完井固井工具,特别涉及一种免钻分级固井装置。
背景技术
目前,分级装置固井技术,从循环孔打开方式上,免钻分级固井装置可分为机械式和液压式两种。机械式分级固井装置通常在一级注水泥碰压后投入打开塞,自行下落到胶塞座打开循环孔,该方式难以实现分级装置本体设计通径内工具附件的自行落井。液压开孔方式结构形式上得到简化,实现分级固井连续注水泥作业,设计难度大,但应该是免钻分级固井装置设计的首选方式。
注水泥作业完成后,免钻分级固井装置内的胶塞和胶塞座也有两种下落方式:早期采用完井采油管柱通井,将胶塞和胶塞座捅落至井底。第二种方式为关孔重力塞、上胶塞和胶塞座一起自行下落至井底。第一种方式,在下管柱通井前,无法进行完井电测作业。第二种方式,胶塞、胶塞座下落井底的成功率有待进一步提高。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷,本发明要解决的技术问题是提供一种免钻分级固井装置,解决注水泥作业后胶塞、胶塞座落井成功率低的问题。
为解决上述技术问题,本发明免钻分级固井装置,由上接头1、压套4、脱落管5、外套6、卡环7、关闭滑套14、打开滑套16、内筒21和下接头22组成,其中,上述压套4下部外壁设置槽a9;上述脱落套5中部设置凸台a13,脱落套5下端设置凸台b17,脱落套5凸台a13和凸台b17之间设置循环孔c23;上述外套6中下部沿圆周方向设置一个以上循环孔a15,上述外套6中上部内壁依次设置紧靠大槽b10和小槽c11;上述内筒21上端设置循环孔b24,内筒21循环孔b24与脱落套5循环孔c23连通;上述压套4套在脱落套5上部,且压套4与脱落套5通过剪钉3固定连接;上述内筒21上部套在脱落套5下部;上述上接头1下部套在压套4上部;上述关闭滑套14上部套在压套4下部,且压套4下部与关闭滑套14通过剪钉8固定连接,上述关闭滑套14下端套在内筒21上端;上述打开滑套16套在内筒21中上部;上述下接头22上部套在内筒21下部,且下接头22与内筒21通过防倒螺钉19固定连接;上述外套6依次套在上接头1下部、关闭滑套14、打开滑套16和下接头22上部,且上接头1、关闭滑套14、打开滑套16、下接头22两两之间均有间距;上述上接头1、外套6和下接头22依次螺纹连接;上述打开滑套16封住外套6循环孔a15,且与外套6通过剪钉18连接;上述关闭滑套14上端高于外套6大槽b10部位设置卡环7,关闭滑套14在压套4槽a9以下部位设置销钉12,销钉12卡在外套6槽c11中。
作为本发明的进一步改进,上述外套6两端均设置定位销钉2。
作为本发明的另一种改进,上述内筒21下端外壁设置凸台c20,该凸台c20和下接头22相接触。
作为本发明的改进,上述打开滑套16与外套6之间有密封件;关闭滑套14与外套6之间设置密封件;关闭滑套14与内筒21之间设置密封件;压套4与脱落套5之间设置密封件;脱落套5与内筒21之间设置密封件;打开滑套16与内筒21之间密设置封件;内筒21与下接头22之间设置密封件。
与现在技术方案相比,本发明免钻分级固井装置,内通径大且内壁光滑,确保了胶塞下落井底的成功率,便于后期作业。施工时间大大缩短,减少对油气层的污染,且保证了施工的安全性。
附图说明
图1为本发明免钻分级固井装置的结构示意图;
图2为本发明免钻分级固井装置工作结束后的结构示意图;
图3为堵塞器的结构示意图;
图4为二级固井胶塞的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1所示,本发明免钻分级固井装置,主要由上接头1、压套4、脱落管5、外套6、卡环7、关闭滑套14、打开滑套16、内筒21、下接头22组成。其中,上述压套4下部外壁设置槽a9;上述脱落套5中部设置凸台a13,脱落套5下端设置凸台b17,脱落套5凸台a13和凸台b17之间设置循环孔c23;上述外套6中下部沿圆周方向设置一个以上循环孔a15,上述外套6中上部内壁依次设置紧靠大槽b10和小槽c11;上述内筒21上端设置循环孔b24,内筒21循环孔b24与脱落套5循环孔c23连通;上述压套4套在脱落套5上部,且压套4与脱落套5通过剪钉3固定连接;上述内筒21上部套在脱落套5下部;上述上接头1下部套在压套4上部;上述关闭滑套14上部套在压套4下部,且压套4下部与关闭滑套14通过剪钉8固定连接,上述关闭滑套14下端套在内筒21上端;上述打开滑套16套在内筒21中上部;上述下接头22上部套在内筒21下部,且下接头22与内筒21通过防倒螺钉19固定连接;上述外套6依次套在上接头1下部、关闭滑套14、打开滑套16和下接头22上部,且上接头1、关闭滑套14、打开滑套16、下接头22两两之间均有间距;上述上接头1、外套6和下接头22依次螺纹连接;上述打开滑套16封住外套6循环孔a15,且与外套6通过剪钉18连接;上述关闭滑套14上端高于外套6大槽b10部位设置卡环7,关闭滑套14在压套4槽a9以下部位设置销钉12,销钉12卡在外套6槽c11中。
上述外套6两端均设置定位销钉2。上述内筒21下端外壁设置凸台c20,该凸台c20和下接头22相接触。上述打开滑套16与外套6之间有密封件;关闭滑套14与外套6之间设置密封件;关闭滑套14与内筒21之间设置密封件;压套4与脱落套5之间设置密封件;脱落套5与内筒21之间设置密封件;打开滑套16与内筒21之间密设置封件;内筒21与下接头22之间设置密封件。
外套6上端内壁和上接头1的下端外壁通过螺纹连接,外套6的下端内壁与下接头22上端外壁通过螺纹连接,其中外套6上下两端分别有定位销钉2,外套6中下部沿圆周方向分布有至少一个循环孔a15。外套6套装在打开滑套16上,由打开滑套16封住循环孔a15,二者通过剪钉18连接,外套6和打开滑套16之间有密封件。外套6中上部内壁紧挨着有1个大槽b10和1个小槽c11,小槽c11和关闭滑套14中部安装有销钉12,起到定位作用。外套6中部套装在关闭滑套上14,二者之间有密封件。
关闭滑套14上端安装有卡环7,当关闭滑套14下行关闭循环孔a15时,卡环7扩张卡在外套6内壁槽b10里,防止关闭滑套14倒行。关闭滑套14上端套装在压套6下端,二者通过剪钉8连接。关闭滑套14下端套装在内筒21上端,二者有密封件。
压套4上端套装在上接头1下端内部,压套4下端外壁有槽a9,当压套4下行后,销钉12落入槽a9里,将关闭滑套14和压套4连接在一起共同下行,从而关闭循环孔a15。压套4上端套装在脱落管5上端,二者通过剪钉3连接,且压套4中部和脱落管5中上部之间有密封件。
打开滑套16套装在内筒21上端,和关闭滑套14有一定间距,打开滑套16中部和内筒21上端之间有密封件。当剪钉18剪断,打开滑套16下行,露出外套6的循环孔a15,和内筒21上端的循环孔b24、脱落管5下端的循环孔c23连通,建立上部井筒循环通道。
内筒21上端有一个循环孔b24,内筒21上端套装在脱落管5的下端,二者有密封件。内筒21下端套装在下接头22内,通过内筒21下端外壁上的凸台c20,和下接头22相接触定位,二者有密封件,下接头22的上端安装有防倒螺钉19,具有防止安装后内筒21后倒的功能。
脱落管5中部内壁有一个凸台a13,当二级固井胶塞下行时,与凸台a13相接触定位。脱落管5中下部有两个循环孔23。脱落套5下端有一个凸台b17,当堵塞器下行时,与凸台b17相接触定位。
如图3所示,堵塞器中的球25坐在通道口26上,当进行二级注水泥作业时,堵塞器中的球25关闭通道口26,防止泥浆流入到堵塞器以下形成水泥塞。当堵塞器与脱落管5脱落下行时,堵塞器中的球25打开,下面的液体可以从堵塞器通道口26流出,避免形成死腔,使堵塞器与脱落管5顺利下落到井底。
如图4所示,二级固井胶塞中的球27坐在凸台28上,当二级注水泥作业结束后,投入二级固井胶塞,二级固井胶塞卡在脱落管5内的凸台a13上,加压,二级固井胶塞中的球27关闭,进行有效憋压,使剪钉8被剪断。当二级固井胶塞与脱落管5脱落下行时,二级固井胶塞中的球27打开,下面的液体可以从二级固井胶塞中流出,避免形成死腔,使二级固井胶塞与脱落管5顺利下落到井底。
本发明的工作过程为,将免钻分级固井装置连接在套管串中,下入到井筒内预定位置,进行一级固井注水泥作业。当一级注水泥作业结束后,投入柔性胶塞进行顶替碰压,继续加压至设计压力,外套6与打开滑套16之间的剪钉18被剪断,打开滑套16下行,打开外套6上的循环孔a15,和内筒21的循环孔b24、脱落管5的循环孔c23连通,建立上部井筒循环通道。向本发明免钻分级固井装置内投入堵塞器,堵塞器卡在脱落管5内的凸台b17上,进行二级注水泥作业。二级注水泥作业结束后,向本发明免钻分级固井装置内投入二级固井胶塞,二级固井胶塞卡在脱落管5内的凸台a13上,继续加压,剪钉8被剪断,二级固井胶塞带动脱落管5和压套4向下移动,销钉12落入槽a9里,将关闭滑套14和压套4连接在一起继续下行,从而关闭外套6上的循环孔a15。继续加压至压套4与脱落管5之间的剪钉3被剪断,二级固井胶塞、堵塞器与脱落管5脱落,下落至井底。工作结束后,本发明免钻分级固井装置如图2所示。
Claims (4)
1.一种免钻分级固井装置,由上接头(1)、压套(4)、脱落管(5)、外套(6)、卡环(7)、关闭滑套(14)、打开滑套(16)、内筒(21)和下接头(22)组成,其特征是:
所述压套(4)下部外壁设置槽a(9);
所述脱落套(5)中部设置凸台a(13),脱落套(5)下端设置凸台b(17),脱落套(5)凸台a(13)和凸台b(17)之间设置循环孔c(23);
所述外套(6)中下部沿圆周方向设置一个以上循环孔a(15),所述外套(6)中上部内壁依次设置紧靠大槽b(10)和小槽c(11);
所述内筒(21)上端设置循环孔b(24),内筒(21)循环孔b(24)与脱落套(5)循环孔c(23)连通;
所述压套(4)套在脱落套(5)上部,且压套(4)与脱落套(5)通过剪钉(3)固定连接;
所述内筒(21)上部套在脱落套(5)下部;
所述上接头(1)下部套在压套(4)上部;
所述关闭滑套(14)上部套在压套(4)下部,且压套(4)下部与关闭滑套(14)通过剪钉(8)固定连接,所述关闭滑套(14)下端套在内筒(21)上端;
所述打开滑套(16)套在内筒(21)中上部;
所述下接头(22)上部套在内筒(21)下部,且下接头(22)与内筒(21)通过防倒螺钉(19)固定连接;
所述外套(6)依次套在上接头(1)下部、关闭滑套(14)、打开滑套(16)和下接头(22)上部,且上接头(1)、关闭滑套(14)、打开滑套(16)、下接头(22)两两之间均有间距;
所述上接头(1)、外套(6)和下接头(22)依次螺纹连接;
所述打开滑套(16)封住外套(6)循环孔a(15),且与外套(6)通过剪钉(18)连接;
所述关闭滑套(14)上端高于外套(6)大槽b(10)部位设置卡环(7),关闭滑套(14)在压套(4)槽a(9)以下部位设置销钉(12),销钉(12)卡在外套(6)槽c(11)中。
2.根据权利要求1所述的免钻分级固井装置,其特征是:所述外套(6)两端均设置定位销钉(2)。
3.根据权利要求1所述的免钻分级固井装置,其特征是:所述内筒(21)下端外壁设置凸台c(20),该凸台c(20)和下接头(22)相接触。
4.根据权利要求1所述的免钻分级固井装置,其特征是:所述打开滑套(16)与外套(6)之间有密封件;关闭滑套(14)与外套(6)之间设置密封件;关闭滑套(14)与内筒(21)之间设置密封件;压套(4)与脱落套(5)之间设置密封件;脱落套(5)与内筒(21)之间设置密封件;打开滑套(16)与内筒(21)之间密设置封件;内筒(21)与下接头(22)之间设置密封件。
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