CN115680542A - 防漏失装置、防气窜装置及固井装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了防漏失装置、防气窜装置及固井装置,涉及油气开采技术领域。防漏失装置包括:支撑管、环空承托装置,环空承托装置包括至少两个复合承托件,复合承托件沿支撑管的周向布置;环空承托装置包括收束状态、展开状态,收束状态下,复合承托件的上端通过限位件束紧以靠近支撑管的外表面,展开状态下,复合承托件的上端朝向远离支撑管的方向展开成倒置的伞状;剪切筒套装在支撑管外,剪切筒沿支撑管轴向移动时能够使限位件失效,环空承托装置由收束状态变为展开状态。本公开提供的装置,能避免入井时工具损伤和环空憋堵风险,通过剪切筒的轴向运动使环空承托装置展开,防止或减少水泥浆的漏失,以提高水泥返高和胶结质量。
Description
技术领域
本公开涉及油气开采技术领域,特别涉及一种防漏失装置、防气窜装置及固井装置。
背景技术
低压易漏井固井作业常面临水泥浆漏失问题,致使水泥返高达不到设计要求,同时存在水泥浆胶结质量差问题,增加后期油气井串槽、井口环空带压风险,给后期处理和油气井安全生产带来极大挑战。目前,相关技术中多采用水泥伞来防止水泥浆漏失,包括液压式水泥伞,液压式水泥伞入井时水泥承托部件处于收缩状态,打开时需要较高压力来驱动水泥伞上下的支撑结构轴向靠近,将水泥伞压弯变形,使水泥伞的中部向外扩张,从而封堵周围的环形空间,同时随着变形幅度增加,弹性回复力也急剧增大,从而在开伞时可能因为压力不足,导致水泥伞不能打开,或着后期不能完全展开的问题。
发明内容
本公开提供了一种防漏失装置、防气窜装置及固井装置,能够解决相关技术中的水泥伞不能打开或不能完全打开的问题。
具体而言,包括以下的技术方案:
一方面,本公开提供了一种防漏失装置,包括:
支撑管;
环空承托装置,所述环空承托装置包括至少两个复合承托件,所述至少两个复合承托件沿所述支撑管的周向布置;所述环空承托装置包括收束状态、展开状态,所述收束状态下,所述至少两个复合承托件的下端与所述支撑管连接,所述至少两个复合承托件的上端通过限位件束紧以靠近所述支撑管的外表面,所述展开状态下,所述至少两个复合承托件的下端与所述支撑管连接,所述至少两个复合承托件的上端朝向远离所述支撑管的方向展开成倒置的伞状;
剪切筒,所述剪切筒套装在所述支撑管外,所述剪切筒与所述至少两个复合承托件沿所述支撑管的轴向相邻设置,且靠近所述至少两个复合承托件的上端设置,所述剪切筒沿所述支撑管轴向移动时能够使所述限位件失效,所述环空承托装置由所述收束状态变为所述展开状态。
在一些实施例中,所述收束状态下,所述至少两个复合承托件沿所述支撑管的周向依次叠压设置;和/或,所述展开状态下,所述至少两个复合承托件沿所述支撑管周向无空隙排布;和/或,所述复合承托件的上端沿所述支撑管周向的长度大于所述复合承托件的下端沿所述支撑管周向的长度。
在一些实施例中,所述复合承托件包括金属本体,所述金属本体表面设有复合涂层。
在一些实施例中,所述复合承托件的上端设有与所述限位件连接的第一通孔,所述复合承托件的下端设有能够与所述支撑管连接的第二通孔。
在一些实施例中,所述剪切筒的下端设有第三通孔,所述限位件穿过所述第一通孔、所述第三通孔,所述剪切筒沿轴向移动能够将所述限位件剪断。
在一些实施例中,还包括第一接头件、第一外筒件,所述支撑管、所述第一外筒件同心设置,且分别与所述第一接头件连接,所述剪切筒设置在所述支撑管与所述第一外筒件之间,所述剪切筒在所述第一外筒件与所述支撑管之间轴向移动。
在一些实施例中,所述第一接头件内设有压力通道,所述压力通道一端与所述支撑管内连通,另一端与所述剪切筒的上端面连通,所述剪切筒通过剪切销钉与所述第一外筒件连接,当所述压力通道内的压力达到第一设定值时,所述剪切筒能够将所述剪切销钉切断,所述剪切筒沿轴向移动。
在一些实施例中,所述剪切筒的上端面还设有密封件,所述密封件与所述支撑管的外表面之间设有第一密封圈,所述密封件与所述第一外筒件的内表面之间设有第二密封圈。
在一些实施例中,所述压力通道内设有压力爆破阀,当所述支撑管内的压力达到第二设定值时所述压力爆破阀打开,以使所述压力通道导通。
在一些实施例中,所述防漏失装置还包括第二接头件,所述第二接头件与所述支撑管连接,所述至少两个复合承托件的下端通过所述第二接头件与所述支撑管连接。
另一方面,本公开还提供了一种防气窜装置,所述防气窜装置套装在完井套管外,所述防气窜装置包括第二外筒件、阻尼密封件,所述阻尼密封件设置在所述完井套管与所述第二外筒件之间。
在一些实施例中,所述第二外筒件的上下两端分别设有密封压帽,所述密封压帽将所述第二外筒件固定在所述完井套管上,并将所述阻尼密封件密封在所述第二外筒件与所述完井套管之间。
另一方面,本公开还提供了一种固井装置,在一些实施例中,包括上述的防漏失装置,和上述的防气窜装置;所述固井装置还包括完井套管,当包括防漏失装置和防气窜装置时,完井套管外设置所述防气窜装置,所述完井套管的下端通过第一接头与所述支撑管的上端连接。
本公开提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本公开提供的防漏失装置,水泥伞在入井时通过限位件束紧在收束状态,收束状态的环空承托装置外径小于展开状态,下井过程中可以有效避免防漏失装置与套管、井壁等摩擦碰撞,从而避免了装置本身的损伤,或由于装置塞满套管、井眼出现环空憋堵风险,工作时,通过剪切筒的轴向运动使限位件失效,环空承托装置的上端展开到展开状态,从而承托水泥浆,防止或减少水泥浆的漏失,以提高水泥返高和胶结质量。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的防漏失装置的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的复合承托件的结构示意图一;
图3是本公开实施例提供的复合承托件的结构示意图二;
图4是本公开实施例提供的环空承托装置的结构示意图;
图5是本公开实施例提供的压力爆破阀的结构示意图;
图6是本公开实施例提供的防气窜装置及固井装置的结构示意图。
图中的附图标记分别表示为:
1、完井套管;2、紧固件;3、密封压帽;4、第二外筒件;5、阻尼密封件;6、扶正器;7、第一接头;8、压力爆破阀;8-1、夹持器;8-2、爆破片;8-3、阀座;8-4、第一通道;8-5、第二通道;9、压力通道;10、第一外筒件;11、压帽件;12-1、第一密封圈;12-2、第二密封圈;13、密封件;14、支撑管;15、剪切筒;16、剪切销钉;17、C型限位环;18、挡泥圈;19、限位件;20、复合承托件;20-1、第一通孔;20-2、第二通孔;20-3、复合涂层;21、防掉销钉;22、第二接头;22-1、安装槽。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。
应当理解的是,在本文中提及的“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
结合图1所示,本公开实施例提供了一种防漏失装置,包括:支撑管14;环空承托装置,环空承托装置包括至少两个复合承托件20,至少两个复合承托件20沿支撑管14的周向布置;环空承托装置包括收束状态、展开状态,收束状态下,至少两个复合承托件20的下端与支撑管14连接,至少两个复合承托件20的上端通过限位件19束紧以靠近支撑管14的外表面,展开状态下,至少两个复合承托件20的下端与支撑管14连接,至少两个复合承托件20的上端朝向远离支撑管14的方向展开成倒置的伞状;剪切筒15,剪切筒15套装在支撑管14外,剪切筒15与环空承托装置沿支撑管14的轴向相邻设置,并靠近至少两个复合承托件20的上端,剪切筒15沿支撑管14轴向移动时能够使限位件19失效,环空承托装置由收束状态变为展开状态。
本公开实施例提供的防漏失装置,针对低压易漏井在固井作业时常出现水泥浆漏失,致使水泥返高达不到设计要求,同时存在水泥浆胶结质量差等问题,克服相关技术中机械式水泥伞或液压式水泥伞存在的问题,环空承托装置在入井时通过限位件19束紧在收束状态,收束状态的环空承托装置外径小于展开状态,下井过程中可以有效避免防漏失装置与套管、井壁等摩擦碰撞,从而避免了装置本身的损伤,或由于装置塞满套管、井眼等出现环空憋堵风险,工作时,通过剪切筒15的轴向运动使限位件19失效,环空承托装置的上端动作到展开状态,从而承托水泥浆,防止或减少水泥浆的漏失,以提高水泥返高和胶结质量。
在一些实施例中,结合图1、4所示,收束状态下,至少两个复合承托件20沿支撑管14的周向依次叠压设置,从而相较于传统的灯笼式的布置,本公开实施例的复合承托件20以依次叠压的方式设置,可以显著减小环空承托装置的轴向长度,进而减小整个防漏失装置的轴向长度,同时单个复合承托件20展开时受到其压覆的另一复合承托件20的扩展推力,依次类推的循环一周,所有的复合承托件20构成一个完整、受力均匀的伞形,保证环空承托装置的所有复合承托件20能够顺利展开。
在一些实施例中,展开状态下,至少两个复合承托件20沿所述支撑管14周向无空隙排布,从而相较于相关技术中的水泥伞,由于金属弹片之间存在较大空隙,需要外加帆布结构防止水泥浆的漏失。相关技术中之所以弹片式水泥伞无法密集排布,主要是考虑到金属弹片越多,在将其展开时需要的轴向压力就越大,会增大水泥伞的打开难度,因此金属弹片的数量不可以太多。
本公开实施例的环空承托装置中,可选的,将复合承托件20设置为自然状态下半展开的倒置伞形,通过限位件19将复合承托件20收束靠近支撑管14的外表面,此时复合承托件20处于预紧状态,一旦限位件19失效,复合承托件20立即在自身弹力作用下恢复到半展开状态,此时上方水泥环柱下移,并对复合承托件20施力,使其到达完全展开的状态,复合承托件20展开到位后对水泥浆起到承托作用。
由于复合承托件20是借助自身弹力与水泥环柱的重力作用展开的,不依赖外部加压,复合承托件20的体积、数量受限制较少,可以采用大伞片、密集布置,以实现无空隙排布,仅依靠复合承托件20就可以形成完整的水泥伞,无需帆布结构的补充。
在一些实施例中,结合图1、2、3所示,复合承托件20的上端沿支撑管14周向的长度大于复合承托件20的下端沿支撑管14周向的长度,图2、3示出了本实施例的复合承托件20一种实例,从而复合承托件20在收束状态时,能够实现周向的依次叠压效果,在展开状态时,能够实现周向的无空隙排布,减少水泥浆的漏失。
可选的,复合承托件20可以设计为平面形,还可以为弧形,如圆弧形、椭圆弧形、弓形,还可以为折弯形,复合承托件20在限位件19失效,以到达自然状态时,复合承托件20的外缘延伸方向与水泥环柱的压力方向呈一定夹角,使得复合承托件20能够在水泥环柱的压力作用下,继续向外部展开。
在一些实施例中,复合承托件20包括金属本体,可选的采用弹簧钢,从而本实施例的复合承托件20具有较大的弹性,在展开过程中,能够借助自身弹力提高展开性能,防止水泥伞不能打开或不能完全打开的情况。金属本体的外表面设有复合涂层20-3,复合涂层20-3包括但不限于碳纤维涂层、芳纶涂层,复合涂层20-3能够有效提高金属本体的强度,以提高环空承托装置的水泥承托能力。
从而,本实施例的环空承托装置采用嵌入式结构设计,可适配多种井眼形状,环空封隔性能更强,入井时处于收束状态,降低了防漏失装置的入井风险。
相关技术在实际使用过程中,还会存在水泥泥浆到达设定返高之前,水泥伞意外打开,阻塞了水泥泥浆正常的上返,本实施例采用弹簧钢作为基材,在异常展开的情况下,下部环空流体(如水泥泥浆)可以在压力作用下将复合承托件20向上推开,使环空承托装置发生收束回缩,避让下部环空流体向上通过的通道,从而使本实施例的防漏失装置具备流体单向(即自下而上的)通过能力。
在一些实施例中,结合图2所示,复合承托件20的上端设有能够与限位件19连接的第一通孔20-1,复合承托件20的下端设有能够与支撑管14连接的第二通孔20-2。
可选的,剪切筒15的下端设有第三通孔,限位件19同时穿过第一通孔20-1、第三通孔,剪切筒15沿轴向移动能够将限位件19剪断。
可选的,限位件19采用限位铁丝、捆扎带等,限位铁丝通过第一通孔20-1、第三通孔,限位铁丝在将所有的复合承托件20进行周向束紧的同时,其自身又被剪切筒15牵引,当剪切筒15移动时,会对限位铁丝造成拉扯,当拉扯到一定程度,限位铁丝会被拉断,从而复合承托件20的上端也失去限制,变换为展开状态。
从而,本实施例的环空承托装置,在入井阶段通过限位铁丝束紧,减低入井风险,在固井阶段,剪切筒15将限位铁丝拉断,环空承托装置在自身弹力及水泥泥浆压力作用下展开,对水泥浆进行承托,环空承托装置更易于打开,防漏失装置的可靠性较高。
在一些实施例中,结合图1所示,防漏失装置还包括第一接头7、第一外筒件10,支撑管14、第一外筒件10同心设置,且分别与第一接头7连接,剪切筒15设置在支撑管14与第一外筒件10之间,剪切筒15能够在第一外筒件10与支撑管14之间的空间内轴向移动。
本实施例的防漏失装置,相当于一截短套管,通过第一接头7与完井套管等轴向连接,执行固井作业。剪切筒15在第一外筒件10内部区域移动,并被第一外筒件10保护,防止下井过程中对剪切筒15造成损伤,也防止砂石泥浆进入剪切筒15的轴向运动路径,影响剪切筒15的轴向运动,造成剪切筒15失效,无法进行限位件19的剪切。
可选的,在收束状态下,环空承托装置的外径小于等于第一外筒件10的最大外径,从而保证防漏失装置能够顺利下井,不会造成损失或环空憋堵问题。
在一些实施例中,结合图1所示,防漏失装置还包括第二接头22,第一接头7位于装置的上端,第二接头22位于装置的下端,第二接头22上设有安装槽22-1,第二接头22与支撑管14连接,至少两个复合承托件20的下端通过第二接头22与支撑管14连接,至少两个复合承托件20通过防掉销钉21固定在第二接头22上,具体的,复合承托件20的下端插入安装槽22-1中,防掉销钉21穿过第二通孔20-2、第二接头22,将复合承托件20固定在安装槽22-1内。
可选的,安装槽22-1沿第二接头22的周向间隔、倾斜布置,倾斜方向与复合承托件20的叠压方向相同,本实施例的第二接头22,即可以作为环空承托装置的下端的支撑,还可以作为下部套管的连接部件。
可选的,为使复合承托件20能够借助自身弹力展开,复合承托件20的下端与其上端具有一定的弯折角度,使得复合承托件20能够在下端安装至第二接头22后,其上端自然向远离支撑管14的方向翘起。
在一些实施例中,结合图1所示,第一接头7内设有压力通道9,压力通道9一端与支撑管14内连通,另一端与剪切筒15的上端面连通,剪切筒15通过剪切销钉16与第一外筒件10连接,初始状态下剪切筒15与第一外筒件10的轴向位置固定,当压力通道9内的压力达到第一设定值时,剪切筒15能够将剪切销钉16切断,剪切筒15沿轴向移动。
在一些实施例中,结合图1所述,剪切筒15的上端面还设有密封件13,密封件13与支撑管14的外表面之间设有第一密封圈12-1,密封件13与第一外筒件10的内表面之间设有第二密封圈12-2。
可选的,密封件13的周向断面为Z形,第一密封圈12-1、第二密封圈12-2沿轴向错位布置,从而在保证密封件13具有一定径向厚度的同时,尽可能的增大密封圈的径向厚度,提高密封性能。密封装置的作用包括防止压力通道9内的压力泄漏,影响压力效果,还可以防止压力介质进入到剪切筒15的运行路径,影响剪切筒15的轴向移动。
在一些实施例中,结合图1所示,还包括压帽件11,压帽件11设置在密封装置的上端面。本实施例中的压帽件11的作用是保护密封装置,使得压力介质产生均匀的轴向推力,保证剪切筒15的正常移动。
在一些实施例中,结合图5所示,压力通道9内设有压力爆破阀8,当支撑管14内的压力达到第二设定值时压力爆破阀8打开,以使压力通道9导通。由于压力通道9所在的管壁往往较薄,没有足够的空间安装体积较大的压力阀体,采用爆破阀作为开关件,其结构简单,尺寸较小,能够适应较薄管壁的安装位置,且压力爆破阀8的可靠性高,能够保证防漏失装置的正常展开,有效防止水泥泥浆的漏失。
可选的,压力爆破阀8包括阀座8-3,阀座8-3上设有与支撑管14内连通的第一通道8-4,与压力通道9连通的第二通道8-5,第一通道8-4内设有夹持器8-1,夹持器8-1将一爆破片8-2夹持在第一通道8-4内。可选的,爆破片8-2为正向爆破片8-2。
从而,本实施例的压力爆破阀8在支撑管14内的压力达到第二设定值时,爆破片8-2被压爆,高压流体依次沿第一通道8-4、第二通道、压力通道9作用到剪切筒15上,推动剪切筒15切断剪切销钉16,并沿轴向移动。
可选的,剪切筒15上还设置有安装C型限位环17的凹槽,以及安装挡泥圈18的凹槽。本实施例的C型限位环17能够下移到达第一外筒件10上的释放槽时,C型限位环17在弹性作用下张开激活限位功能,此时剪切筒15停止轴向下移,且相对位置被固定。挡泥圈18的作用是防止水泥泥浆等侵入,保证剪切筒15的正常运行。
本实施例的防漏失装置可通过螺纹与完井套管1连接,并随完井套管1一同入井,此时压力爆破阀8处于关闭状态,复合承托件20通过限位铁丝处于收束状态,整个防漏失装置相当于一节短套管。当固井作业进入尾期时,此时碰压胶塞到达浮箍位置触发碰压动作,完井套管1内部压力与环空压力分割开。继续升高井口泵压,当压力爆破阀8内外压力差达到第二设定值时,爆破片8-2破裂,完井套管1内部流体压力作用在环形的压帽件11上端面,当压力值满足第一设定值时,推动剪切筒15剪断剪切销钉16后沿轴向下移,剪切筒15轴向下移一定距离后将切断限位铁丝,此时复合承托件20在自身弹性作用下和上部水泥浆重力共同作用下将完全展开,以封隔环空井眼,减小环空液柱压力对下部低压易漏地层的作用力,同时阻碍水泥浆的向下移动,起到防止水泥浆漏失的功能。
本实施例的防漏失装置综合各型水泥伞、管外封隔器等井下工具特点,采用压力爆破片8-2作为启动元件,保障了工具内通径与套管的一致性,且固井碰压后动作,不影响前期固井循环、顶替等特殊排量要求,安全性高;采用复合承托件20作为承托结构,将金属与复合材料整合,各复合承托件20依次环形叠压,不仅增强承托性能,适宜深井、超深井的长井段使用,大幅缩短工具长度,而且可适配多种井眼形状,环空封隔性能更强;采用嵌入式结构设计,入井时处于收束状态,降低了工具入井风险,且采用弹簧钢作为基材,在异常展开的情况下,可在环空流体的压力下自动回缩,具备流体单向通过能力。
另一方面,结合图6所示,本公开还提供了一种防气窜装置,防气窜装置套装在完井套管1外,防气窜装置包括第二外筒件4、阻尼密封件5,阻尼密封件5设置在完井套管1与第二外筒件4之间。本实施例阻尼密封件5同时具有阻尼和密封功能,能够有效减缓完井套管1的径向膨胀能,并对完井套管1的外表面进行密封,防止压力流体沿完井套管1的外表面泄漏。
可选的,第二外筒件4的上下两端分别设有密封压帽3,密封压帽3将第二外筒件4固定在完井套管1上,并将阻尼密封件5密封在第二外筒件4与完井套管1之间。
可选的,第二外筒件4与密封压帽3螺纹连接,密封压帽3通过紧固件2与完井套管1固定连接,密封压帽3起到将第二外筒件4固定在完井套管1上,进行轴向固定,并且能对阻尼密封件5产生较好的密封效果。
在油气井后期压裂时,由于完井套管1内部有较高的压裂压力,将导致完井套管1径向膨胀,此时防气窜装置的阻尼密封件5具备较好的弹性,将大幅吸收完井套管1的径向膨胀,使完井套管1与固井水泥环之间相对位移之差值降至可忽略程度,从而降低水泥第一胶结面微裂纹产生的风险;同时,阻尼密封件5还起阻隔轴向压力传递的作用,若压裂导致水泥胶结面产生微裂纹,下部油气层压力向上传递,当压力传递至防气窜装置,由于阻尼密封件5与完井套管1形成圆周密封,将阻隔压力继续向上传导,从而达到降低串槽、井口环空带压的风险。
防气窜装置套装在完井套管1上,外径与套管接箍外径一致,工具简单可靠、操作方便、入井风险小,能有效抵消高压压裂时套管膨胀变形对水泥环的损伤,大幅降低第一水泥胶结面因产生微裂缝而出现串槽、井口环空带压等风险。
本实施例中,完井套管是在完井固井阶段对套管件的统称,也可称为固井套管。
另一方面,结合图6所示,本公开还提供了一种固井装置,在一些实施例中,包括上述的防漏失装置,和上述的防气窜装置。当仅包括本公开提供的防漏失装置时,本实施例的固井装置能够在低压遗漏井的固井作业中有效降低水泥浆的漏失,当仅包括防气窜装置时,本实施例的固井装置能够有效抵消高压压裂时套管膨胀变形对水泥环的损伤,大幅降低水泥胶结面因产生微裂缝而出现串槽、井口环空带压等风险,当同时包括防漏失装置及防气窜装置时,本实施例的固井装置同时具有防气窜和防漏失功能,提供了完井防漏防串的综合解决方案。
可选的,本实施例的固井装置还包括完井套管1,当同时包括防气窜装置和防漏失装置时,完井套管1外设置防气窜装置,当包括第一接头7时,完井套管1的下端通过第一接头7与支撑管14的上端连接,防气窜装置与防漏失装置之间设有扶正器6。固井装置的上部设防气窜装置,下部设防漏失装置,中间的扶正器6将装置保持居中位置。
本实施例的固井工具随完井套管1一同入井,在完井管串中置于低压易漏地层之上,按正常完井作业流程进行下完井管住、固井等作业。本公开的固井装置使用时,每井次,或每个低压易漏地层至少安装本实施例的固井装置一套,也可同时在不同井深位置安装多套。本实施例的固井装置,同时具有防气窜和防漏失功能,提供了一种完井防漏防串的综合解决方案。
需要说明的是:以上仅为本公开的实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种防漏失装置,其特征在于,包括:
支撑管(14);
环空承托装置,所述环空承托装置包括至少两个复合承托件(20),所述至少两个复合承托件(20)沿所述支撑管(14)的周向布置;所述环空承托装置包括收束状态、展开状态,所述收束状态下,所述至少两个复合承托件(20)的下端与所述支撑管(14)连接,所述至少两个复合承托件(20)的上端通过限位件(19)束紧以靠近所述支撑管(14)的外表面,所述展开状态下,所述至少两个复合承托件(20)的下端与所述支撑管(14)连接,所述至少两个复合承托件(20)的上端朝向远离所述支撑管(14)的方向展开成倒置的伞状;
剪切筒(15),所述剪切筒(15)套装在所述支撑管(14)外,所述剪切筒(15)与所述至少两个复合承托件(20)沿所述支撑管(14)的轴向相邻,且靠近所述至少两个复合承托件(20)的上端设置,所述剪切筒(15)沿所述支撑管(14)的轴向移动时使所述限位件(19)失效,所述环空承托装置由所述收束状态变为所述展开状态。
2.根据权利要求1所述的防漏失装置,其特征在于,所述收束状态下,所述至少两个复合承托件(20)沿所述支撑管(14)的周向依次叠压设置;和/或,所述展开状态下,所述至少两个复合承托件(20)沿所述支撑管(14)周向无空隙排布;和/或,所述复合承托件(20)的上端沿所述支撑管(14)周向的长度大于所述复合承托件(20)的下端沿所述支撑管(14)周向的长度。
3.根据权利要求1所述的防漏失装置,其特征在于,所述复合承托件(20)包括金属本体,所述金属本体的表面设有复合涂层(20-3)。
4.根据权利要求1所述的防漏失装置,其特征在于,所述复合承托件(20)的上端设有与所述限位件(19)连接的第一通孔(20-1),所述复合承托件(20)的下端设有与所述支撑管(14)连接的第二通孔(20-2)。
5.根据权利要求4所述的防漏失装置,其特征在于,所述剪切筒(15)的下端设有第三通孔,所述限位件(19)穿过所述第一通孔(20-1)、所述第三通孔,所述剪切筒(15)沿轴向移动将所述限位件(19)剪断。
6.根据权利要求1所述的防漏失装置,其特征在于,所述防漏失装置还包括第一接头(7)、第一外筒件(10),所述支撑管(14)、所述第一外筒件(10)同心设置,所述支撑管(14)、所述第一外筒件(10)分别与所述第一接头(7)连接,所述剪切筒(15)设置在所述支撑管(14)与所述第一外筒件(10)之间,所述剪切筒(15)在所述第一外筒件(10)与所述支撑管(14)之间的空间内轴向移动。
7.根据权利要求6所述的防漏失装置,其特征在于,所述第一接头(7)内设有压力通道(9),所述压力通道(9)一端与所述支撑管(14)内连通,另一端与所述剪切筒(15)的上端面连通,所述剪切筒(15)通过剪切销钉(16)与所述第一外筒件(10)连接,当所述压力通道(9)内的压力达到第一设定值时,所述剪切筒(15)将所述剪切销钉(16)切断,所述剪切筒(15)沿轴向移动。
8.根据权利要求7所述的防漏失装置,其特征在于,所述剪切筒(15)的上端面还设有密封件(13),所述密封件(13)与所述支撑管(14)的外表面之间设有第一密封圈(12-1),所述密封件(13)与所述第一外筒件(10)的内表面之间设有第二密封圈(12-2)。
9.根据权利要求7所述的防漏失装置,其特征在于,所述压力通道(9)内设有压力爆破阀(8),当所述支撑管(14)内的压力达到第二设定值时所述压力爆破阀(8)打开,以使所述压力通道(9)导通。
10.根据权利要求1-9任一项所述的防漏失装置,其特征在于,所述防漏失装置还包括第二接头(22),所述第二接头(22)与所述支撑管(14)连接,所述至少两个复合承托件(20)的下端通过所述第二接头(22)与所述支撑管(14)连接。
11.一种防气窜装置,其特征在于,所述防气窜装置套装在完井套管(1)外,所述防气窜装置包括第二外筒件(4)、阻尼密封件(5),所述阻尼密封件(5)设置在所述完井套管(1)与所述第二外筒件(4)之间。
12.根据权利要求11所述的防气窜装置,其特征在于,所述第二外筒件(4)的上下两端分别设有密封压帽(3),所述密封压帽(3)将所述第二外筒件(4)固定在所述完井套管(1)上,并将所述阻尼密封件(5)密封在所述第二外筒件(4)与所述完井套管(1)之间。
13.一种固井装置,其特征在于,包括权利要求1-10任一项所述的防漏失装置,和权利要求11-12任一项所述的防气窜装置;所述固井装置还包括完井套管(1),所述完井套管(1)外设置所述防气窜装置,所述完井套管(1)的下端通过第一接头(7)与所述支撑管(14)的上端连接。
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