CN104533342A - 水平井球座工具 - Google Patents

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刘练
胡勇
王博伟
张小龙
王超
杨辉
张鹏
赵忠辉
孟涛
侯晓娇
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • E21B34/102—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole with means for locking the closing element in open or closed position
    • E21B34/103—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole with means for locking the closing element in open or closed position with a shear pin
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明涉及一种水平井球座，包括外筒、压罩和球座，所述外筒内后部通过销钉与球座销接，球座前部与压罩旋接，沿压罩前端面圆周均匀分布有导向柱，导向柱上套接弹簧，弹簧内端固定有钢球，钢球顶于球座内端口处。由于实行上述技术方案，本申请可以解决水平井钢球不能入座的风险，该水平井球座可以避免此类现象的出现，钢球连同管柱一起入井既可以进行保证管柱在下入过程中管柱内外压力平衡，当管柱下到位时也可以进行反循环替浆、洗井，保障该工具的正常工作。

Description

水平井球座工具
技术领域
本发明涉及一种油气井完井作业中水平井使用的球座工具。
背景技术
球座是一种用于完成液压封隔器坐封的井下工具，主要作用是：坐封前管柱通畅，能进行循环；坐封封隔器时实现油管内封堵，进行油管内打压；坐封完后可击落，实现管柱的通畅。常规球座用于直井段的封隔器坐封，坐封封隔器的操作流程为：投球→候球入座→打压坐封封隔器→击落球座。钢球从井口到球座是靠钢球的重力作用下落，球座在直井段钢球能顺利入座。但在大斜度井段或水平井段钢球无法入座，常规球座不能满足封隔器在大斜度井段或水平井段坐封要求。目前大斜度井段或水平井段封隔器坐封采用泵出式堵塞阀(盲堵)或泵送胶塞的工艺，但这两种工艺分别存在不能循环替浆和风险大的问题。因此，需要一种工具解决水平井段封隔器坐封无可靠工艺的问题，提高水平井管柱的可操作性。
发明内容
本发明的目的在于提出一种钢球与管柱一同落入井内，防止钢球不能到位，造成封隔器不能正常坐封的水平井球座工具。
本发明的目的是这样实现的：水平井球座工具包括外筒、压罩和球座，所述外筒内后部通过销钉与球座销接，球座前部与压罩旋接，沿压罩前端面圆周均匀分布有导向柱，导向柱上套接弹簧，弹簧内端固定有钢球，钢球顶于球座内端口处。
由于实行上述技术方案，本申请可以解决水平井钢球不能入座的风险，该水平井球座可以避免此类现象的出现，钢球连同管柱一起入井既可以进行保证管柱在下入过程中管柱内外压力平衡，当管柱下到位时也可以进行反循环替浆、洗井，保障该工具的正常工作。
附图说明：本发明的技术方案由以下的附图和实施例给出：
图1是水平井球座工具结构示意图。
图例：1外筒，2、压罩，3、导向柱，4、弹簧，5、钢球，6、球座，7、密封圈，8、销钉。
具体实施方式：
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例：如图1所示，水平井球座工具包括外筒1、压罩2和球座6，所述外筒1为两端敞口的空腔体，在其内后部通过销钉8与球座6销接，球座6前部与压罩2旋接，沿压罩2前端面圆周均匀分布有导向柱3，导向柱3上套接弹簧4，弹簧4内端固定有钢球5，钢球5顶于球座6内端口处。
所述球座6为两端敞口的空腔体，其内端口为外大内小的喇叭口，在其内端口外壁处开设有外螺纹。在球座6中部外套有密封圈7。
所述压罩2为一端敞口的空腔体，其敞口端开设有内螺纹，与球座6旋接，封口端圆周面上轴对称分布有插孔，插孔内固定有导向柱3。
为了保证环空过流面积，通过对压罩2的一个截面分析（以3-1/2″水平井球座开启时的过流面积为例）。
钢球5与压罩2之间的环形面积(假设球座完全开启)：
当量通径：
压罩2顶端孔的面积：
当量通径：
通过计算可知，球座6开启时过流面积最小处为钢球5与压罩2之间的环形面积，最小面积为1055 mm2，当量通径为36.66mm。
使用时，带有水平井球座的管柱在入井过程中，井内液体可以推动液体推动钢球5压缩弹簧4，液体进入管柱内，可以平衡管柱内外压力。管柱到位后，可以进行反循环替浆、洗井，液体推动钢球5压缩弹簧4，球座6导通；替完液后，弹簧4推动钢球5入座，球座6封闭，坐封封隔器时直接井口正打压；封隔器坐封完后，继续打压，剪断球座6处销钉8，外筒1以内部分全部落井，实现管柱通畅。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。

Claims (4)

1.一种水平井球座工具，包括，外筒、压罩和球座，其特征在于：所述外筒内后部通过销钉与球座销接，球座前部与压罩旋接，沿压罩前端面圆周均匀分布有导向柱，导向柱上套接弹簧，弹簧内端固定有钢球，钢球顶于球座内端口处。
2.如权利要求1所述的水平井球座工具，其特征在于：所述球座为两端敞口的空腔体，其内端口为外大内小的喇叭口，在其内端口外壁处开设有外螺纹。
3.如权利要求1所述的水平井球座工具，其特征在于：所述压罩为一端敞口的空腔体，其敞口端开设有内螺纹，与球座旋接，封口端圆周面上轴对称分布有插孔，插孔内固定有导向柱。
4.如权利要求1所述的水平井球座工具，其特征在于：球座开启时过流面积最小处为钢球与压罩之间的环形面积，最小面积为1055mm2，当量通径为36.66mm。
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