CN115247545A - 一种免钻塞注水泥完井用传压工具及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种免钻塞注水泥完井用传压工具及方法,传压工具包括中心管、外套总成、上皮碗总成、下皮碗总成;所述外套总成套装在中心管外部,外套总成上端安装上皮碗总成,外套总成下端安装下皮碗总成;所述中心管、外套总成同时开设径向贯通的径向传压孔,所述传压孔能与裸眼封隔器的进液孔连通;所述中心管、外套总成之间具有轴向通道,所述轴向通道上端能与上皮碗总成上方的空间连通,轴向通道下端能与下皮碗总成下方的空间连通,同时轴向通道也能与径向传压孔连通。可以实现套管下入裸眼封隔器固井后,将传压工具通过油管下入套管内部,中间皮碗腔密封裸眼封隔器进液孔,在保证裸眼封隔器有效座封基础上,清洗套管内残余水泥浆。
Description
技术领域
本发明涉及油田油、水井钻完井工艺领域,具体地说是一种免钻塞注水泥完井用传压工具及方法。
背景技术
目前胜利油田进入中后期开发阶段,老井数量的占比也在逐年增加,随着开发后期含水的不断提高,老井的报废率也在不同程度的增加,针对老井的侧钻是当前各油田开发中应用较多的开发手段。侧钻井具有节约投资、中靶精度高、经济可采、剩余油富集规模要求小等优势。特别适合挖掘断块小屋脊、小夹角、小高点、井间滞留区等小规模剩余油富集区,进一步提高储量动用程度和采收率。侧钻井同常规生产井相比,在同等增储增产效果下,具有钻井投资少、投资风险低、回收周期短、节约地面建设费用的优势。自“十五”以来,胜利油田已完成侧钻井共600余口,总产量达300余万吨,新增可采储量600万吨以上,取得了客观的经济效益和社会效益。
随着油田的不断开发,侧钻井完井技术将会越来越受到各油田的重视。当前针对侧钻井的完井技术方案有很多种,如裸眼悬挂筛管完井、割缝筛管完井、裸眼封隔器加筛管完井和膨胀管完井等,不同的完井方案对应不同性质的油藏,给侧钻老井恢复产能提供了强有力的保障。
裸眼封隔器加筛管完井,在油井开采初期效果较好,随着开发的不断进行,裸眼封隔器寿命、性能逐渐变差,最后加上井下高温高压复杂情况的影响最终失效,这就造成不同层位流体互串,井筒出砂,严重制约了油井的持续性开发。特别是针对疏松砂岩油藏,油藏岩石胶结疏松,易出砂、井壁易坍塌的问题,当前侧钻井完井技术主要以固井射孔完井为主,下入固井管柱,水泥凝固后对油层射孔连通油层和井筒。该完井方式优点是能有效的防止层间干扰,便于分采、分注、分层测试和分层改造;能有效封隔和支撑疏松地层,加固井壁,防止地层坍塌;有利于采取各种防砂措施,控制油井出沙;成本低、可靠性高,目前多采用本方式完井。但是对于油藏保护及后期采油,该完井方式并非最优化的完井方式,该方式完井方式存在射孔孔眼有限,油气流入井底阻力大,压井液浸泡时间长,油层污染严重的问题,无法发挥油层的最大潜力。而且一般以该方式完井后,仍然需要进行地层充填防砂以及环空充填防砂再下泵完井,如此不仅延长了完井时间,而且增加了完井成本。
筛管顶部注水泥完井技术也是一项针对侧钻井的完井技术,为保护裸露的纯油层或开采裂缝性、孔隙性、古潜山、低压漏失油层,在目的层采用筛管完井。上部用水泥封固。完井管串采用特殊的工具附件(引鞋+筛管串+盲管+管外封隔器+分级箍+套管串+联顶节),保证注水泥成功,实现对油层的有效开采。该技术可以增大泄油面积,减少水泥浆的污染和流体进入井筒的阻力,阻止裸眼井壁坍塌,发挥油层的最大潜力。但该技术存在着需要钻塞的问题,由于侧钻井井眼一般较小,钻塞时降低了施工的安全可靠性,因此现在各采油厂均很少采用。
由此如何提高侧钻井完井水平,提高油藏保护程度,同时能够缩短完井周期降低完井成本是目前油田面临的一个问题。
裸眼封隔器是裸眼完井分段改造工艺中的重要工具之一,起到了封隔裸眼储层段的关键作用,面对井下复杂的环境,裸眼封隔器的胶筒性能是决定能够有效封隔的重要因素之一。常规的裸眼封隔器只有单独的压缩式或者是扩张式,其中压缩式裸眼封隔器承压高,但循环洗井不通畅;而扩张式裸眼封隔器坐封范围广能更好的适应不规则的裸眼段,但承受高压能力较差。现有技术封隔器的胶筒通常是没有保护措施的,在井下座封后可能因为施工时管柱的上下的窜动使胶筒损坏,导致承压能力大大减小,甚至会密封失效,不能有效的对储层进行封隔。
申请号:CN200910229932.2,裸眼水平井免钻塞防砂固井管柱,该装置包括上接头、上中心管、上缸套、中间接头、连接接头、下中心管、下缸套和活塞,所述上中心管的一端与上接头螺接,其另一端与中间接头螺接,该上中心管的外壁上设有上液流孔,所述中间接头外设有上缸套,中间接头的外壁上设有凹槽,凹槽内设有锁环,所述上中心管外壁上套设有截面近似梯形的上胶筒,上胶筒的两端均设有端胶筒、背圈和导环,其中一个导环与上接头螺接,另一个导环与上缸套螺接,所述上缸套螺接有截面近似T字型的锁环套,锁环套螺接有剪切套,剪切套通过剪切销钉固定在连接接头上,连接接头一端与中间接头螺接,其另一端与下缸套、下中心管螺接,下缸套与下中心管之间形成空腔,该空腔内设有活塞,活塞一端连接有弹性件,弹性件另一端与下缸套连接,下缸套上设有用于流通液体的下液流孔,下中心管外壁上套设有下胶筒总成,下胶筒总成一端与下缸套连接,另一端连接有下端滑动接头。其将压缩式裸眼封隔器和扩张式裸眼封隔器整合在一起,单个封隔器双胶筒,但两个胶筒的坐封方式不同,一个是压缩式,一个是扩张式,使得封隔器既能够承受较大压差又能够坐封在不规则裸眼段,使封隔器同时具有承压高且坐封范围广的特点,突破了原来单个压缩式和扩张式裸眼封隔器的限制。仍存在下述缺陷:第一使用过程中存在因压力问题封隔器胶筒座封不完全的情况;第二压缩式胶筒座封完全,洗出多余水泥浆时容易出现反洗不畅,导致工具提出困难。
申请号:CN200910019495.1,一种免钻塞固井工具,免钻塞固井工具主要由一个免钻塞封隔分级箍和一个可打捞胶塞组成;免钻塞封隔分级箍具有一个与套管相连接的上接头;与套管相连接的上接头的下端与注水泥筒固定连接,所述注水泥筒外圆周方向上开有至少一个注水泥孔,构成外注水泥通道;所述与套管相连接的上接头的下端和注水泥筒之间设有开关滑套;一个位于所述开关滑套下端和注水泥筒内的关闭弹簧;所述的注水泥筒下端固定连接下接头;所述下接头下端连接套管外封隔器,所述套管外封隔器的上接头内具有套管内打压胀封孔;所述与套管相连接的上接头、开关滑套和下接头的内侧设有中心管,所述中心管上开有至少一个注水泥孔,构成内注水泥通道,所述中心管内径向为一盲孔,所述盲孔底部有至少一个侧向通孔,所述侧向通孔与套管外封隔器的上接头内打压胀封孔连通,所述中心管盲孔内加工有连接母扣;所述与套管相连接的上接头、注水泥筒、开关滑套、关闭弹簧、下接头、中心管、套管外封隔器组成免钻塞封隔分级箍;可打捞胶塞具有一个胶塞环;一个固连于所述胶塞环内的打捞头;一个固连于所述打捞头下端的连接中心管;一个位于所述打捞头下端和连接中心管外的连接锁爪;所述胶塞环、打捞头、连接中心管、连接锁爪组成可打捞胶塞。将免钻塞固井管柱下至预定位置后,泵车组向套管内打压座封免钻塞封隔分级箍上的套管外封隔器,套管外封隔器座封结束后,继续打压打开免钻塞封隔分级箍上的开关滑套,接着进行注水泥施工,水泥注入量达到设计量后,释放可捞胶塞并碰压,下钻杆与可捞胶塞上的打捞扣对接,最后上提起出可捞胶塞与免钻塞封隔分级箍上的中心管,同时免钻塞封隔分级箍上的开关滑套在关闭弹簧作用下关闭外注水泥通道。仍存在下述缺陷:注水泥浆后,洗出多余水泥浆时容易导致封隔器失效,导致固井质量较差。
申请号CN201310752629.7,裸眼封隔器,裸眼封隔器包括:具有轴向通孔的芯轴17,芯轴17的一端连接第一接头1,芯轴17的另一端连接第二接头18,芯轴17上自第一接头1至第二接头18依次套接左剪切环3、限位环5、第一辅胶筒压环22、第一辅助胶筒6、第一隔环7、主胶筒9、第二隔环23、第二辅助胶筒10、第二辅胶筒压环11、右剪切环12、活塞14和止动环15;其中左剪切环3的一端伸入第一接头1与芯轴17之间,且左剪切环3与第一接头1和芯轴17密封滑动连接,左剪切环3与第一接头1通过第一剪切销钉2连接,左剪切环3与第一接头1和芯轴17共同形成第一传压室24,芯轴17上具有连通第一传压室24与芯轴17内部的第一传压孔25;左剪切环3的内表面具有齿状卡瓦牙,芯轴17上开有第一卡瓦槽,第一卡瓦槽内设有第一卡瓦4,第一卡瓦4上具有与左剪切环3上的卡瓦齿相配合的止退卡瓦齿;主胶筒9与芯轴17之间设有支撑环8,支撑环8位于主胶筒9的中部;在活塞14的外侧套有外筒16,外筒16的一端与第二接头18密封连接,外筒14的另一端与右剪切环12通过第二剪切销钉13连接,活塞14与芯轴17及外筒16之间滑动密封连接,活塞14的内壁上具有齿状卡瓦牙,芯轴17上开有第二卡瓦槽,第二卡瓦槽内设有第二卡瓦26,第二卡瓦26具有与活塞14上的卡瓦齿相配合的止退卡瓦齿;芯轴17上还具有第二传压孔27,第二传压孔27位于止动环15与活塞14之间,止动环15与外筒16和芯轴17轴向固定,其中第一辅助胶筒6包括胶筒本体61和金属保护环62,金属保护环62套于胶筒本体61的一端,胶筒本体61的外壁面与金属保护环62的内壁面相适配,第一辅助胶筒6的套有金属保护环62的一端伸入第一压环22内,第二辅助胶筒10与第一辅助胶筒6结构相同,第二辅助胶筒10的套有金属保护环62的一端伸入第二压环11内。通过第一传压孔和第二传压孔传递液压,进而推动套在芯轴上的左剪切环与活塞剪断各自的剪切销钉并向中部移动,产生的机械挤压力最终使位于中部的胶筒膨胀密封裸眼储层段。同时,设计的带有卡瓦牙的齿状结构使座封后的主胶筒不解封,承压能力高;座封过程在瞬间完成,节约操作时间。金属保护环可以提高胶筒的承压能力,现有技术的胶筒在没有保护措施的情况下,胶筒承压能力为40MPa50MPa;而同样的胶筒在安装本发明的金属保护环后胶筒承压能力为60MPa70MPa;在封隔器座封后,金属环可以支撑在套管或者裸眼井壁上,能有效的稳定管柱,并对胶筒起到了保护作用,大大增加了胶筒的承压能力。仍存在下述缺陷:金属保护环材质为10号钢,厚度4mm,座封过程报复封隔器胶筒进行极大变形,提出管柱过程变形不恢复,提出管柱难度大。
本发明就是在以上技术背景下,配套侧钻井筛管顶部注水泥免钻塞完井工艺而研发的。该工具配套裸眼封隔器使用。
总之,以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本发明不相同,针对本发明更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果,以上公开技术文件均不存在技术启示。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷,本发明的目的是提供一种免钻塞注水泥完井用传压工具及方法,可以实现套管下入裸眼封隔器固井后,将传压工具通过油管下入套管内部,中间皮碗腔密封裸眼封隔器进液孔,在保证裸眼封隔器有效座封基础上,清洗套管内残余水泥浆。
为了达成上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种免钻塞注水泥完井用传压工具,包括中心管、外套总成、上皮碗总成、下皮碗总成;
所述外套总成套装在中心管外部,外套总成上端安装上皮碗总成,外套总成下端安装下皮碗总成;
所述中心管、外套总成同时开设径向贯通的径向传压孔,所述传压孔能与裸眼封隔器的进液孔连通;
所述中心管、外套总成之间具有轴向通道,所述轴向通道上端能与上皮碗总成上方的空间连通,轴向通道下端能与下皮碗总成下方的空间连通,同时轴向通道也能与中心管、外套总成的径向传压孔连通。
进一步地,所述中心管包括上中心管、下中心管;
所述上中心管下端和下中心管上端丝扣式连接,下中心管开设径向的下中心管传压孔;
所述下中心管内壁还内套一个用于关闭下中心管传压孔的滑套,所述滑套通过剪断销钉固定在下中心管内壁上。
进一步地,所述下中心管内壁、滑套外壁同时开设相对应的用于轴向限位的限位肩台。
进一步地,所述外套总成包括外壳、外筒;
所述外壳上端套装于外筒下端外部并密封,所述外壳开设径向的外壳传压孔,外壳传压孔与下中心管传压孔连通。
进一步地,所述外壳、外筒内壁均开设纵向贯通的轴向通槽,作为所述中心管、外套总成之间的轴向通道。
进一步地,所述上中心管外壁开设肩台,所述下中心管上端面以及上中心管外壁开设的肩台均作为防止外筒轴向下落的限位台面,同时外筒下端面与限位台面之间具有过流间隙。
进一步地,所述上中心管上端连接上接头,下中心管下端连接下接头。
进一步地,所述上皮碗总成与下皮碗总成结构相同,上皮碗总成套装在外筒外壁,下皮碗总成套装在外壳外壁。
进一步地,所述上皮碗总成包括上上皮碗、上下皮碗,所述上上皮碗、上下皮碗的碗口朝向相反,其中上下皮碗的碗口朝下,所述上上皮碗、上下皮碗之间设置隔环;
所述下皮碗总成包括下上皮碗、下下皮碗,所述下上皮碗、下下皮碗的碗口朝向相反,其中下上皮碗的碗口朝上,所述下上皮碗、下下皮碗之间设置隔环。
进一步地,还包括上调节环、下调节环;
所述上调节环上端丝扣式连接上接头,上调节环下端顶住上皮碗总成,所述下调节环下端丝扣式连接下接头,下调节环上端顶住下皮碗总成。
进一步地,所述上调节环开设上调节环传液孔,上调节环传液孔与所述轴向通道连通;
所述下调节环开设下调节环传液孔,下调节环传液孔与所述轴向通道连通。
进一步地,所述滑套下半段为缩径段,所述滑套的缩径段外壁与下中心管内壁之间还构成一个活塞腔,活塞腔的上下端均与下中心管内壁用密封圈密封,所述活塞腔通过下中心管开设的径向通孔与所述轴向通道连通。
为了达成上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种免钻塞注水泥完井用传压工具的使用方法,包括以下步骤:
套管固井后,将免钻塞注水泥完井用传压工具的两个皮碗总成跨隔在裸眼封隔器进液孔上下的位置;
首先油管打压,滑套剪断销钉下行,关闭压力通道;此后,油管内压力变化与轴向通道压力互不影响;
当需要反循环洗井工艺时,洗井液进入油套环形空间,沿上调节环上的传液孔进入外筒的轴向通槽,沿外筒轴向通槽进入外壳的轴向通槽,到达下调节环的传液孔,洗井液重新进入油套环形空间;将传压工具以下至人工井底位置的水泥浆,从油管内排出,保证将套管内的水泥浆清洗彻底;
当需要正循环洗井工艺时,洗井液进入油管到达油管底部,推动人工井底位置至传压工具之间水泥浆,进入下调节环的传液孔,再进入外壳的轴向通槽,沿外壳的轴向通槽进入外筒的轴向通槽,最后从上调节环的传液孔排出;再顺套管排出,实现洗井。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
本发明配套侧钻井筛管顶部注水泥免钻塞完井工艺而研发,该工具配套裸眼封隔器使用。计算设计人工井底及裸眼封隔器位置,本发明传压工具通过油管下入套管内部,油管底部下入设计人工井底位置,传压工具中间皮碗腔密封裸眼封隔器进液孔,工具能够传递油管内压力至环空、当压力较高时关闭传压通道同时能够提供液流通道的方法。可实现正、反洗井。通过从油管洗井,液流从油管内进入油套环空区域,将人工井底以上的多余水泥浆从传压工具上的液流通道排出套管。
本发明设有两组皮碗,每组皮碗开口方向相反。中间两个皮碗方向相对(实际应用时,套管下入裸眼封隔器固井后,将传压工具通过油管下入套管内部,该两个皮碗需跨隔在裸眼封隔器的涨封传压孔两端的位置),保证通过传压孔传出的压力能够密闭在两个皮碗之间,提供给裸眼封隔器稳定压力环境,通过油管洗井,保证裸眼封隔器不解封前提下,充分清洗套管内多余水泥浆。
本发明的下中心管内部设有滑套,下井前滑套通过剪断销钉与下中心管连接在一起并处于传压孔上方,传压孔下方设有“O”型圈。当油管内压力增至某一值时,滑套在压差作用下剪断销钉下行,并与传压孔下方的“O”型圈配合,完成关闭传压孔的动作,从而彻底切断油管内、外压力的联系。
本发明的下中心管与外壳之间通过在传压孔处的焊接方式而焊接在一起,同时两者之间有环空间隙,该环空间隙可实现工具上下液体的自由传递。
附图说明
图1为本发明的一种免钻塞注水泥完井用传压工具结构示意图;
图2为本发明的一种免钻塞注水泥完井用传压工具的传压孔位置的横截面图;
图3为外筒剖面图;
图4为外筒的横截面图;
图5为外壳剖面图;
图6为图5的A-A剖视图;
图7为图5的B-B剖视图;
图8为下中心管剖面图;
图9为本发明的一种免钻塞注水泥完井用传压工具的应用状态示意图。
图中:1-上接头;2、13-“O”型圈;3-上调节环;4-上中心管;5-皮碗;6-隔环;7-外筒;8-外壳;9-下中心管;10-滑套;11-剪断销钉;12-传压孔;14-下接头;15-皮碗;16-传液孔;17-下调节环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
请参阅图1至图9,本发明提供一种技术方案:
一种免钻塞注水泥完井用传压工具,包括中心管、外套总成、上皮碗总成、下皮碗总成;
所述外套总成套装在中心管外部,外套总成上端安装上皮碗总成,外套总成下端安装下皮碗总成;
所述中心管、外套总成同时开设径向贯通的径向传压孔,所述传压孔能与裸眼封隔器的进液孔连通;
所述中心管、外套总成之间具有轴向通道,所述轴向通道上端能与上皮碗总成上方的空间连通,轴向通道下端能与下皮碗总成下方的空间连通,同时轴向通道也能与中心管、外套总成的径向传压孔连通。
进一步地,所述中心管包括上中心管4、下中心管9;
所述上中心管下端和下中心管上端丝扣式连接,下中心管开设径向的下中心管传压孔;
所述下中心管内壁还内套一个用于关闭下中心管传压孔的滑套10,所述滑套通过剪断销钉11固定在下中心管内壁上。
进一步地,所述下中心管内壁、滑套外壁同时开设相对应的用于轴向限位的限位肩台,保证在关闭传压孔的同时做到轴向定位。
进一步地,所述外套总成包括外壳8、外筒7;
所述外壳上端套装于外筒下端外部并密封,所述外壳开设径向的外壳传压孔,外壳传压孔与下中心管传压孔连通。
进一步地,所述外壳、外筒内壁均开设纵向贯通的轴向通槽,作为所述中心管、外套总成之间的轴向通道。轴向通槽在图纸中是非常清楚的,特别是横截面图或者横截面剖视图,没有给出标号表示,但本领域技术人员对此是清楚的。
进一步地,所述上中心管外壁开设肩台,所述下中心管上端面以及上中心管外壁开设的肩台均作为防止外筒轴向下落的限位台面,同时外筒下端面与限位台面之间具有过流间隙。在保证轴向通道贯通的同时做到轴向定位。
进一步地,所述上中心管上端连接上接头1,下中心管下端连接下接头14。
进一步地,所述上皮碗总成与下皮碗总成结构相同,上皮碗总成套装在外筒外壁,下皮碗总成套装在外壳外壁。
进一步地,所述上皮碗总成包括上上皮碗、上下皮碗,所述上上皮碗、上下皮碗的碗口朝向相反,其中上下皮碗的碗口朝下,所述上上皮碗、上下皮碗之间设置隔环;
所述下皮碗总成包括下上皮碗、下下皮碗,所述下上皮碗、下下皮碗的碗口朝向相反,其中下上皮碗的碗口朝上,所述下上皮碗、下下皮碗之间设置隔环。
皮碗本身为现有技术,不再赘述。
进一步地,还包括上调节环3、下调节环17;
所述上调节环上端丝扣式连接上接头,上调节环下端顶住上皮碗总成,所述下调节环下端丝扣式连接下接头,下调节环上端顶住下皮碗总成。
进一步地,所述上调节环开设上调节环传液孔,上调节环传液孔与所述轴向通道连通;
所述下调节环开设下调节环传液孔,下调节环传液孔与所述轴向通道连通。
进一步地,所述滑套下半段为缩径段,所述滑套的缩径段外壁与下中心管内壁之间还构成一个活塞腔,活塞腔的上下端均与下中心管内壁用密封圈密封,所述活塞腔通过下中心管开设的径向通孔与所述轴向通道连通。首先油管打压,中心管内的液体从传压孔及轴向通道、中心管径向通孔进入活塞腔,滑套受到轴向力,当压力升压至某一定值时,滑套10剪断销钉11下行。因油管打压时排量大,轴向通道两端的传压孔小,导致泄压慢,瞬间会产生超过3MPa的压差。就是用这个压差推动活塞腔。
上接头1下部内外均有螺纹,通过内螺纹与上中心管4上部螺纹连接,通过外螺纹与调节环3螺纹连接。外筒7套装于上中心管4外部,下部通过胶圈与外壳8上部密封。外筒7上部有加工槽,内部有1mm深凹槽。橡胶皮碗5的一组皮碗,皮碗开口方向相反,上一组皮碗5间用隔环6分隔,套装在外筒7上,皮碗开口方向相反,且下部的皮碗开口向下。调节环3与上接头1通过螺纹连接可以调节皮碗5的松紧。调节环3上有进液孔,与外筒7内部纵向凹槽通过外筒7上端的加工槽连通。上中心管4与下中心管9通过螺纹连接,螺纹连接部的顶端与外筒7下端有2mm间隙,与调节环上的进液孔通过外筒7内部凹槽连通。
外壳8套装在中心管9外部,上部顶外筒7,外筒7与外壳8间通过“O”型圈密封。外壳8内部有1mm深凹槽,下部有加工槽。外壳8中部有传压孔12;下中心管9上端与上中心管4螺纹连接,下中心管9下端与下接头14上端螺纹连接,下中心管9上部有平衡压力孔,中部设有传压孔,并且外壳8与下中心管9通过传压孔12周围焊接在一起;下接头14上中下均有螺纹,下接头14通过上螺纹与下中心管9连接,下接头14中部的螺纹与下调节环连接。橡胶皮碗的一组皮碗,皮碗开口方向相反,上部皮碗开后向上,皮碗间用隔环分隔,套装在外壳8上,通过螺纹连接可以调节皮碗5的松紧。下调节环有出液孔,外壳凹槽,下接头凸起处与外壳下端有2mm间隔,外筒凹槽与下调节环上的出液孔连通。滑套10与下中心管9通过剪断销钉11在组装时定位在一起;所述下接头14与外壳8之间有环空间隙。
如图9所示,套管固井后,传压工具通过油管下入套管内部,油管底部下入设计人工井底位置,使本发明工具中间的两个皮碗跨隔在裸眼封隔器进液孔上下的位置。首先油管打压,当压力升压至某一定值时,滑套10剪断销钉11下行,并与传压孔12下方的“O”型圈配合,起到关闭压力通道的作用;此后,油管内压力变化与本发明环空密封段压力互不影响。
当需要反循环洗井工艺时,洗井液进入油套环形空间,沿调节环3上的传液孔进入外筒7的加工槽,沿外筒7加工槽进入外壳8的加工槽,到达下调节环的传液孔,洗井液重新进入油套环形空间。将传压工具以下至人工井底位置的水泥浆,从油管内排出,保证将套管内的水泥浆清洗彻底。
当需要正循环洗井工艺时,洗井液进入油管到达油管底部,推动人工井底位置至传压工具之间水泥浆,进入下调节环的传液孔,再进入外壳8的加工槽,沿外壳8的加工槽进入外筒7的加工槽,最后从调节环3上的传液孔排出。顺套管排出,实现洗井。
该传压工具及方法解决了以往侧钻井使用裸眼封隔器固井后套管内残余水泥浆无法有效洗出的问题。传压工具通过油管下入套管内部,中间皮碗腔密封裸眼封隔器进液孔,工具能够传递油管内压力至环空、当压力较高时关闭传压通道同时能够在反循环时提供液流通道,在保证裸眼封隔器有效座封基础上,清洗套管内残余水泥浆。
实施例2:
请参阅图1至图9,本发明提供一种技术方案:
一种免钻塞注水泥完井用传压工具,包括中心管、外套总成、上皮碗总成、下皮碗总成;
所述外套总成套装在中心管外部,外套总成上端安装上皮碗总成,外套总成下端安装下皮碗总成;
所述中心管、外套总成同时开设径向贯通的径向传压孔,所述传压孔能与裸眼封隔器的进液孔连通;
所述中心管、外套总成之间具有轴向通道,所述轴向通道上端能与上皮碗总成上方的空间连通,轴向通道下端能与下皮碗总成下方的空间连通,同时轴向通道也能与中心管、外套总成的径向传压孔连通。
进一步地,所述中心管包括上中心管4、下中心管9;
所述上中心管下端和下中心管上端丝扣式连接,下中心管开设径向的下中心管传压孔;
所述下中心管内壁还内套一个用于关闭下中心管传压孔的滑套10,所述滑套通过剪断销钉11固定在下中心管内壁上。
进一步地,所述下中心管内壁、滑套外壁同时开设相对应的用于轴向限位的限位肩台,保证在关闭传压孔的同时做到轴向定位。
进一步地,所述外套总成包括外壳8、外筒7;
所述外壳上端套装于外筒下端外部并密封,所述外壳开设径向的外壳传压孔,外壳传压孔与下中心管传压孔连通。
进一步地,所述外壳、外筒内壁均开设纵向贯通的轴向通槽,作为所述中心管、外套总成之间的轴向通道。轴向通槽在图纸中是非常清楚的,特别是横截面图或者横截面剖视图,没有给出标号表示,但本领域技术人员对此是清楚的。
进一步地,所述上中心管外壁开设肩台,所述下中心管上端面以及上中心管外壁开设的肩台均作为防止外筒轴向下落的限位台面,同时外筒下端面与限位台面之间具有过流间隙。在保证轴向通道贯通的同时做到轴向定位。
实施例3:
请参阅图1至图9,本发明提供一种技术方案:
一种免钻塞注水泥完井用传压工具,包括中心管、外套总成、上皮碗总成、下皮碗总成;
所述外套总成套装在中心管外部,外套总成上端安装上皮碗总成,外套总成下端安装下皮碗总成;
所述中心管、外套总成同时开设径向贯通的径向传压孔,所述传压孔能与裸眼封隔器的进液孔连通;
所述中心管、外套总成之间具有轴向通道,所述轴向通道上端能与上皮碗总成上方的空间连通,轴向通道下端能与下皮碗总成下方的空间连通,同时轴向通道也能与中心管、外套总成的径向传压孔连通。
进一步地,所述中心管包括上中心管4、下中心管9;
所述上中心管下端和下中心管上端丝扣式连接,下中心管开设径向的下中心管传压孔;
所述下中心管内壁还内套一个用于关闭下中心管传压孔的滑套10,所述滑套通过剪断销钉11固定在下中心管内壁上。
虽然以上所有的实施例均使用图1至图9,但作为本领域的技术人员可以很清楚的知道,不用给出单独的图纸来表示,只要实施例中缺少的零部件或者结构特征在图纸中拿掉即可。这对于本领域技术人员来说是清楚的。当然部件或结构特征越多的实施例,只是最优实施例,部件越少的实施例为基本实施例,但是也能实现基本的本发明目的,所以所有这些变形实施例都在本发明的保护范围内。
本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术,不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种免钻塞注水泥完井用传压工具,包括中心管、外套总成、上皮碗总成、下皮碗总成;
其特征在于,所述外套总成套装在中心管外部,外套总成上端安装上皮碗总成,外套总成下端安装下皮碗总成;
所述中心管、外套总成同时开设径向贯通的径向传压孔,所述传压孔能与裸眼封隔器的进液孔连通;
所述中心管、外套总成之间具有轴向通道,所述轴向通道上端能与上皮碗总成上方的空间连通,轴向通道下端能与下皮碗总成下方的空间连通,同时轴向通道也能与中心管、外套总成的径向传压孔连通。
2.根据权利要求1所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,所述中心管包括上中心管、下中心管;
所述上中心管下端和下中心管上端丝扣式连接,下中心管开设径向的下中心管传压孔;
所述下中心管内壁还内套一个用于关闭下中心管传压孔的滑套,所述滑套通过剪断销钉固定在下中心管内壁上。
3.根据权利要求2所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,所述下中心管内壁、滑套外壁同时开设相对应的用于轴向限位的限位肩台。
4.根据权利要求2或3所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,所述外套总成包括外壳、外筒;
所述外壳上端套装于外筒下端外部并密封,所述外壳开设径向的外壳传压孔,外壳传压孔与下中心管传压孔连通。
5.根据权利要求4所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,所述外壳、外筒内壁均开设纵向贯通的轴向通槽,作为所述中心管、外套总成之间的轴向通道。
6.根据权利要求5所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,所述上中心管外壁开设肩台,所述下中心管上端面以及上中心管外壁开设的肩台均作为防止外筒轴向下落的限位台面,同时外筒下端面与限位台面之间具有过流间隙。
7.根据权利要求5或6所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,所述上中心管上端连接上接头,下中心管下端连接下接头。
8.根据权利要求7所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,所述上皮碗总成与下皮碗总成结构相同,上皮碗总成套装在外筒外壁,下皮碗总成套装在外壳外壁。
9.根据权利要求8所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,所述上皮碗总成包括上上皮碗、上下皮碗,所述上上皮碗、上下皮碗的碗口朝向相反,其中上下皮碗的碗口朝下,所述上上皮碗、上下皮碗之间设置隔环;
所述下皮碗总成包括下上皮碗、下下皮碗,所述下上皮碗、下下皮碗的碗口朝向相反,其中下上皮碗的碗口朝上,所述下上皮碗、下下皮碗之间设置隔环。
10.根据权利要求9所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,还包括上调节环、下调节环;
所述上调节环上端丝扣式连接上接头,上调节环下端顶住上皮碗总成,所述下调节环下端丝扣式连接下接头,下调节环上端顶住下皮碗总成。
11.根据权利要求10所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,所述上调节环开设上调节环传液孔,上调节环传液孔与所述轴向通道连通;
所述下调节环开设下调节环传液孔,下调节环传液孔与所述轴向通道连通。
12.根据权利要求2或3所述的一种免钻塞注水泥完井用传压工具,其特征在于,所述滑套下半段为缩径段,所述滑套的缩径段外壁与下中心管内壁之间还构成一个活塞腔,活塞腔的上下端均与下中心管内壁用密封圈密封,所述活塞腔通过下中心管开设的径向通孔与所述轴向通道连通。
13.一种免钻塞注水泥完井用传压工具的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
套管固井后,将免钻塞注水泥完井用传压工具的两个皮碗总成跨隔在裸眼封隔器进液孔上下的位置;
首先油管打压,滑套剪断销钉下行,关闭压力通道;此后,油管内压力变化与轴向通道压力互不影响;
当需要反循环洗井工艺时,洗井液进入油套环形空间,沿上调节环上的传液孔进入外筒的轴向通槽,沿外筒轴向通槽进入外壳的轴向通槽,到达下调节环的传液孔,洗井液重新进入油套环形空间;将传压工具以下至人工井底位置的水泥浆,从油管内排出,保证将套管内的水泥浆清洗彻底;
当需要正循环洗井工艺时,洗井液进入油管到达油管底部,推动人工井底位置至传压工具之间水泥浆,进入下调节环的传液孔,再进入外壳的轴向通槽,沿外壳的轴向通槽进入外筒的轴向通槽,最后从上调节环的传液孔排出;再顺套管排出,实现洗井。
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