CN112065302A - 用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置及其固井方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，包括台体总成，台体总成的中心处开设有通孔，台体总成的下方沿竖直方向设有套管，钻杆穿过通孔伸入套管内，套管的外壁设有套管卡持机构，套管的内部设有同轴套接有导向套，导向套的上端固定在台体总成上。本发明还公开了一种用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置的固井方法本发明不仅能够满足多种规格套管固井的需要；而且采用自身结构实现防倾翻功能，避免了目前采用耳板与铁链固定存在的安全问题。

Description

用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置及其固井方法
技术领域
本发明属于石油钻采技术领域，涉及一种用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，本发明还涉及采用上述装置进行的固井方法。
背景技术
在石油钻井过程中，固井是通过在钻完的裸眼井中下入套管，而后将水泥注入套管和井眼之间的环形空间，起到封固疏松地层的作用。为了解决固井过程中可能出现的管内混浆现象，从而影响钻井液及水泥浆性能的问题，目前多采用内插法固井。该方法是在入井的套管底部安装一个插座，然后将钻杆作为内管，并将该内管底部的插头对中插入插座内，所有流体通过内管注入，然后流经套管底部的插座进入环空实现固井。
在内插式固井过程中，目前采用的内插法固井井口装置一般有两种方案：第一种方案采用带U型开口的卡板，作业过程中将其放置于套管的顶部，并通过耳板和铁链将其固接于钻机底座上，采用双吊卡起下钻杆。该种井口装装置操作繁琐、劳动强度大，需要多人配合作业，操作位置及空间受限，存在安全隐患。第二种方案在假转盘上放置独立的气动、液动或复合钻杆卡瓦，仍通过铁链将整个装置固接于钻机底座上。该种井口装置配套复杂，投资成本较高，设备维护保养费时费力。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，该装置不仅能够满足多种规格套管固井的需要；而且采用自身结构实现防倾翻功能，避免了目前采用耳板与铁链固定存在的安全问题。
本发明的目的是还提供一种用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置的固井方法。
本发明所采用的第一种技术方案是，用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，包括台体总成，台体总成的中心处开设有通孔，台体总成的下方沿竖直方向设有套管，钻杆穿过通孔伸入套管内，套管的外壁设有套管卡持机构，套管的内部设有同轴套接有导向套，导向套的上端固定在台体总成上。
本发明第一种技术方案的特点还在于，
台体总成包括水平设置的座板，所述通孔开设在座板的中心处，座板的下方设有定位套，套筒同轴套接在定位套内部，台体总成的上端中心处设有中空状座套，座套与所述通孔同轴且位置相对应。
座套的内孔和通孔均为上宽下窄的锥形孔。
座板上设有一对吊耳，两个吊耳分别位于座套的相对两侧。
套管卡持机构包括同轴套接在套管外壁的转盘补心，转盘补心与套管之间还同轴套接有套管卡瓦，套管外壁还同轴套接有安全卡瓦，安全卡瓦位于套管卡瓦的上方。
座套与钻杆之间设有钻杆卡瓦。
本发明所采用的第二种技术方案是，用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置的固井方法，具体包括如下步骤：
步骤1，根据固井使用的套管规格，在转盘中心坐入相应规格的转盘补心；
步骤2，在游吊系统悬持套管的情况下，下入套管卡瓦；
步骤3，达到套管下入深度后，将台体总成坐到套管上部，同时，导向套下入套管内部，起到防倾翻的作用；
步骤4，将钻杆卡瓦坐入台体总成上部的座套内部；
步骤5，在钻杆中心注入水泥，水泥经过钻杆进入套管和井眼之间的环形空间，完成不同尺寸套管的固井作业。
本发明的有益效果是，本发明利用多规格防倾翻操作装置可以满足多种规格套管固井作业需求，而且采用防倾翻导向套的结构避免了耳板与铁链固定形式的安全问题；同时带锥形孔的台体结构很好地解决了钻杆卡瓦固定及安装问题。该装置结构简单、成本低，经济可靠，安装操作方便，实现了钻杆卡瓦起下钻作业代替了双吊卡起下钻作业，降低了工人劳动强度，提高了作业效率，可以广泛应用于各种类型的大小钻机上，适用范围广。
附图说明
图1是本发明用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置的主视剖视图；
图2是本发明用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置的俯视图；
图3是本发明用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置的台体总成结构示意图。
图中，1.台体总成，2.导向套，3.座板，4.座套，5.定位套，6.吊耳，7.钻杆，8.钻杆卡瓦，9.套管卡瓦，10.转盘补心，11.安全卡瓦，12.套管，13.台梯，14.通孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，如图1～3所示，包括台体总成1，台体总成1的中心处开设有通孔，台体总成1的下方沿竖直方向设有套管12，钻杆7穿过通孔伸入套管12内，套管12的外壁设有套管卡持机构，套管12的内部设有同轴套接有导向套2，导向套2的上端固定在台体总成1上。台体总成1的一侧设有台梯13。
台体总成1包括水平设置的座板3，通孔开设在座板3的中心处，座板3的下方设有定位套5，套筒12同轴套接在定位套5内部，台体总成1的上端中心处设有中空状座套4，座套4与通孔14同轴且位置相对应。
座套4的内孔和通孔14均为上宽下窄的锥形孔。便于与卡持钻杆7的钻杆卡瓦8形成坐入结构。
座板3上设有一对吊耳6，两个吊耳6分别位于座套4的相对两侧。
套管卡持机构包括同轴套接在套管12外壁的转盘补心10，转盘补心10与套管12之间还同轴套接有套管卡瓦9，套管12外壁还同轴套接有安全卡瓦11，安全卡瓦11位于套管卡瓦9的上方。座套4与钻杆7之间设有钻杆卡瓦8。
台体总成1的下表面围绕中心固接有同心的三种规格的定位套5，定位套5的内径尺寸略大于所用用套管圆螺纹管箍尺寸，用于三种尺寸套管的定位使用。导向套2上端固接于台体总成1下表面，并与定位套同心布置，导向套下端延伸到套管内部，起到防倾翻作用，座板的上表面设置用于起吊使用的吊耳6。
用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置的使用方法，具体包括如下步骤：
步骤1，根据固井使用的套管规格，在转盘中心坐入相应规格的转盘补心10；
步骤2，在游吊系统悬持套管12的情况下，下入套管卡瓦9；工作时，套管卡瓦体沿阶梯式卡转盘补心锥面下行，推动套管向中心收拢，卡紧套管。反之，套管卡瓦体沿阶梯式转盘补心锥面上行时向外张开，松开套管；
步骤3，达到套管12下入深度后，将台体总成1坐到套管12上部，同时，导向套2下入套管12内部，起到防倾翻的作用；
步骤4，将钻杆卡瓦8坐入台体总成上部的座套4内部；工作时，钻杆卡瓦体沿座套中心的锥面下行，推动钻杆向中心收拢，卡紧钻杆。反之，钻杆卡瓦体沿座套中心的锥面上行时向外张开，松开钻杆，同时让出通道，允许钻杆从钻杆卡瓦中心自由通过；
步骤5，在钻杆7中心注入水泥，水泥经过钻杆进入套管和井眼之间的环形空间，完成不同尺寸套管的固井作业。

Claims (7)

1.用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，其特征在于：包括台体总成，台体总成的中心处开设有通孔，台体总成的下方沿竖直方向设有套管，钻杆穿过通孔伸入套管内，套管的外壁设有套管卡持机构，套管的内部设有同轴套接有导向套，导向套的上端固定在台体总成上。
2.根据权利要求1所述的用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，其特征在于：所述台体总成包括水平设置的座板，所述通孔开设在座板的中心处，座板的下方设有定位套，套筒同轴套接在定位套内部，台体总成的上端中心处设有中空状座套，座套与所述通孔同轴且位置相对应。
3.根据权利要求2所述的用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，其特征在于：所述座套的内孔和通孔均为上宽下窄的锥形孔。
4.根据权利要求2所述的用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，其特征在于：所述座板上设有一对吊耳，两个吊耳分别位于座套的相对两侧。
5.根据权利要求2所述的用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，其特征在于：所述套管卡持机构包括同轴套接在套管外壁的转盘补心，转盘补心与套管之间还同轴套接有套管卡瓦，套管外壁还同轴套接有安全卡瓦，安全卡瓦位于套管卡瓦的上方。
6.根据权利要求2所述的用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置，其特征在于：所述座套与钻杆之间设有钻杆卡瓦。
7.用于内插入固井的多规格防倾翻操作装置的固井方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤1，根据固井使用的套管规格，在转盘中心坐入相应规格的转盘补心；
步骤2，在游吊系统悬持套管的情况下，下入套管卡瓦；
步骤3，达到套管下入深度后，将台体总成坐到套管上部，同时，导向套下入套管内部，起到防倾翻的作用；
步骤4，将钻杆卡瓦坐入台体总成上部的座套内部；
步骤5，在钻杆中心注入水泥，水泥经过钻杆进入套管和井眼之间的环形空间，完成不同尺寸套管的固井作业。
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