CN204186348U - 自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置 - Google Patents

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张新文
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关志刚
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杨睿
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王浩
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本实用新型涉及固井憋压球座装置技术领域,是一种自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其 包括阀座、本体、支撑筒、球座、阀体和压缩弹簧;阀座固定安装在本体的上部内腔中,在本体的下部内腔中固定安装有支撑筒,支撑筒的内壁上自上而下一体固定有内径依次减小的上台阶和下台阶。本实用新型结构简单合理而紧凑,使用方便,剪断剪钉后,球座下部转换为强制浮箍,实现了尾管固井蹩压球座与自灌浆浮箍一体,下套管过程中可实现自动灌浆,增加了管串入井的连续性,节约了工时,降低了完井作业的风险,关孔后可阻止下部液体回流,实现井口零回压,在封隔器位置一定的情况下可缩短被封隔油层段长度,增加产量,特别适合在中深井及深井中使用。

Description

自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及固井憋压球座装置技术领域,是一种自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置。
背景技术
[0002] 蹩压球座是尾管固完井中常用的一种工具附件,完井管串下到设定位置后井口投球,泵送至球座实现蹩压座挂尾管悬挂器,继续蹩压击落球座建立循环,进行下步作业。现有的蹩压球座下部连有强制浮箍,下套管过程中需井口灌浆,降低了管串下入的连续性,工时较长,并且下完井管串时间长,导致井内长时间静止,给完井施工带来诸如沉沙、井壁垮塌等风险。
发明内容
[0003] 本实用新型提供了一种自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有的憋压球座在下套管过程中需要灌浆导致下管串作业不连续的问题。
[0004] 本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,包括阀座、本体、支撑筒、球座、阀体和压缩弹簧;阀座固定安装在本体的上部内腔中,在本体的下部内腔中固定安装有支撑筒,支撑筒的内壁上自上而下一体固定有内径依次减小的上台阶和下台阶,支撑筒的下端内壁上一体固定有环形挂台,在环形挂台上分布有轴向的斜向外的斜孔,上台阶的内径与阀座的内径相配,下台阶的内径大于环形挂台的内径,球座的下部位于上台阶的上部环形空腔内并通过剪钉固定安装在一起,球座的上部外壁与阀座的内壁紧贴在一起,在阀座的下端内壁上有环形的台阶槽,对应台阶槽的球座上有径向通孔,球座的外径与阀座内径和上台阶内径相配,在剪钉下方的球座外壁上有锁槽,在锁槽内安装有弹性锁块,在上台阶的下部有锁块自锁槽,在环形挂台内套装有阀体,在环形挂台下方的阀体下端固定安装有外径大于环形挂台内径的限位环,阀体的上端一体固定有上端呈半球形的阀头,阀头的外径大于阀体的外径,阀头的外径小于下台阶的内径、大于环形挂台的内径,在阀头与环形挂台之间固定安装有压缩弹簧。
[0005] 下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0006] 上述阀座的上端面为上大下小的圆锥面,球座的上端为与阀座上端的圆锥面相配的圆锥面,球座的下端面为上小下大的圆锥面。
[0007] 上述在阀头的上端面固定安装有与阀头相配的橡胶体。
[0008] 上述阀体外侧的环形挂台的上端面上一体固定有限位筒,阀头下方的阀体外壁上一体固定有与限位筒对应的限位台阶,在限位台阶外侧的阀头下端与限位筒外侧的环形挂台上端之间固定安装有压缩弹簧,轴向通孔位于限位筒外侧的环形挂台上。
[0009] 上述本体与阀座之间固定安装有密封圈,球座与阀座之间固定安装有密封圈,剪钉上方的上台阶内壁上固定安装有密封圈。
[0010] 上述阀座通过螺纹固定安装在本体的上部内腔中,在本体的下部内腔中通过螺纹固定安装有支撑筒,在环形挂台下方的阀体下端通过螺纹固定安装有外径大于环形挂台内径的限位环,本体的上端有内螺纹,本体的下端有外螺纹。
[0011] 本实用新型结构简单合理而紧凑,使用方便,剪断剪钉后,球座下部转换为强制浮箍,实现了尾管固井蹩压球座与自灌浆浮箍一体,下套管过程中可实现自动灌浆,增加了管串入井的连续性,节约了工时,降低了完井作业的风险,关孔后可阻止下部液体回流,实现井口零回压,在封隔器位置一定的情况下可缩短被封隔油层段长度,增加产量,特别适合在中深井及深井中使用。
附图说明
[0012] 附图1为本实用新型最佳实施例的主视半剖视结构示意图。
[0013] 附图2为本实用新型投入投球后的主视半剖视结构示意图。
[0014] 附图3为本实用新型剪断剪钉后的的主视半剖视结构示意图。
[0015] 附图中的编码分别为:1为阀座,2为本体,3为支撑筒,4为上台阶,5为下台阶,6为环形挂台,7为斜孔,8为剪钉,9为球座,10为台阶槽,11为径向通孔,12为锁槽,13为弹性锁块,14为阀体,15为限位环,16为阀头,17为压缩弹簧,18为投球,19为橡胶体,20为限位筒,21为限位台阶,22为密封圈,23为锁块自锁槽。
具体实施方式
[0016] 本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0017] 在本实用新型中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0018] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0019] 如附图1所示,该自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置包括阀座1、本体2、支撑筒
3、球座9、阀体14和压缩弹簧17 ;阀座I固定安装在本体2的上部内腔中,在本体2的下部内腔中固定安装有支撑筒3,支撑筒3的内壁上自上而下一体固定有内径依次减小的上台阶4和下台阶5,支撑筒3的下端内壁上一体固定有环形挂台6,在环形挂台6上分布有轴向的斜向外的斜孔7,上台阶4的内径与阀座I的内径相配,下台阶5的内径大于环形挂台6的内径,球座9的下部位于上台阶4的上部环形空腔内并通过剪钉8固定安装在一起,球座的上部外壁与阀座的内壁紧贴在一起,在阀座I的下端内壁上有环形的台阶槽10,对应台阶槽10的球座9上有径向通孔11,球座9的外径与阀座I内径和上台阶4内径相配,在剪钉下方的球座外壁上有锁槽12,在锁槽12内安装有弹性锁块13,在上台阶的下部有锁块自锁槽23,在环形挂台6内套装有阀体14,在环形挂台6下方的阀体14下端固定安装有外径大于环形挂台6内径的限位环15,阀体14的上端一体固定有上端呈半球形的阀头16,阀头16的外径大于阀体14的外径,阀头16的外径小于下台阶5的内径、大于环形挂台6的内径,在阀头15与环形挂台6之间固定安装有压缩弹簧17。止退钢球13对球座9形成自锁,防止球座9下行后上行,限位环15起固定阀体14和限制阀体14位置的作用,限位环15使压缩弹簧17 —直外于压缩状态,使球座9下行时与阀体14形成密封;阀座1、球座9、阀体14、支撑筒3、限位环15均为易钻材料制成,固完井后可钻除。
[0020] 初始状态下球座与阀头不接触,本实用新型内部为一循环通道,可实现自动灌浆,完井管串全部入井后,投球18泵送至球座9内并在球座8上端形成密封,当压力达到悬挂器座挂压力时,悬挂器座挂,继续蹩压,如附图2所示,当压力达到剪钉8的剪切压力时,剪断剪钉8,推动球座9下行至球座9的下端座在下台阶5的上端面上,弹性锁块13进入锁块自锁槽23,防止球座9上行,球座9推动阀体14继续下行,此时阀座I的内腔、本体2内腔、径向通孔11、球座9内部的轴向通道之间形成新的循环通道,在压缩弹簧17的作用下,阀头16与球座9的下端面形成密封,如附图3所示;本实用新型结构简单,投球18蹩压座挂悬挂器后继续蹩压剪断剪钉8击落球座9,球座9下部转换为强制浮箍,实现了尾管固井蹩压球座与自灌浆浮箍一体,下套管过程中可实现自动灌浆,增加了管串入井的连续性,节约了工时,降低了完井作业的风险,倒扣丢手尾管悬挂器,进行固井作业,关孔后可阻止下部液体回流,实现井口零回压,在封隔器位置一定的情况下可缩短被封隔油层段长度,增加产量,特别适合在中深井及深井中使用,斜孔7设置成斜向外的斜孔,相比于竖直的轴向通孔来说,固井时流体能够形成旋流,这样可以减少窜槽,提高顶替效率使得顶替效率提高15%至20%,而斜向外来说,更适合于流体形成旋流。
[0021] 可根据实际需要,对上述自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置作进一步优化或/和改进:
[0022] 如附图1所示,阀座I的上端面为上大下小的圆锥面,球座9的上端为与阀座I上端的圆锥面相配的圆锥面,球座9的下端面为上小下大的圆锥面。阀座I和球座9的上端面为相互配合的圆锥面,能够更加方便的使投球18座在球座9的上端面上,形成较好的密封;球座9的下端面为圆锥面,能够保证阀头16的上端面与球座9的下端面有较好的接触,形成较好的密封。
[0023] 如附图1所示,在阀头16的上端面固定安装有与阀头16相配的橡胶体19。阀头16的上端面固定安装有橡胶体19,在阀头16下部压力推动下接触球座9的下端形成密封,有效防止下部流体进入套管内。
[0024] 如附图1所示,阀体14外侧的环形挂台6的上端面上一体固定有限位筒20,阀头16下方的阀体14外壁上一体固定有与限位筒20对应的限位台阶21,在限位台阶21外侧的阀头16下端与限位筒20外侧的环形挂台6上端之间固定安装有压缩弹簧17,轴向通孔7位于限位筒20外侧的环形挂台6上。限位台阶21和限位筒20的配合,可以防止阀体14下行距离过大,造成压缩弹簧17的损坏,能够对压缩弹簧17起到较好的保护作用。
[0025] 如附图1所示,本体2与阀座I之间固定安装有密封圈22,球座9与阀座I之间固定安装有密封圈22,剪钉8上方的上台阶4内壁上固定安装有密封圈22。本体2与阀座I之间的密封圈22、球座9与阀座I之间的密封圈22均能起到较好的静密封作用,剪钉8上方的上台阶4内壁上固定安装有密封圈22能够在球座9与支撑筒3之间起到较好的动密封作用。
[0026] 如附图1所示,阀座I通过螺纹固定安装在本体2的上部内腔中,在本体2的下部内腔中通过螺纹固定安装有支撑筒3,在环形挂台6下方的阀体14下端通过螺纹固定安装有外径大于环形挂台6内径的限位环15,本体2的上端有内螺纹,本体2的下端有外螺纹。螺纹连接方便安装于拆卸。
[0027] 以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例,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的技术特征,来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其特征在于包括阀座、本体、支撑筒、球座、阀体和压缩弹簧;阀座固定安装在本体的上部内腔中,在本体的下部内腔中固定安装有支撑筒,支撑筒的内壁上自上而下一体固定有内径依次减小的上台阶和下台阶,支撑筒的下端内壁上一体固定有环形挂台,在环形挂台上分布有轴向的斜向外的斜孔,上台阶的内径与阀座的内径相配,下台阶的内径大于环形挂台的内径,球座的下部位于上台阶的上部环形空腔内并通过剪钉固定安装在一起,球座的上部外壁与阀座的内壁紧贴在一起,在阀座的下端内壁上有环形的台阶槽,对应台阶槽的球座上有径向通孔,球座的外径与阀座内径和上台阶内径相配,在剪钉下方的球座外壁上有锁槽,在锁槽内安装有弹性锁块,在上台阶的下部有锁块自锁槽,在环形挂台内套装有阀体,在环形挂台下方的阀体下端固定安装有外径大于环形挂台内径的限位环,阀体的上端一体固定有上端呈半球形的阀头,阀头的外径大于阀体的外径,阀头的外径小于下台阶的内径、大于环形挂台的内径,在阀头与环形挂台之间固定安装有压缩弹簧。
2.根据权利要求1所述的自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其特征在于阀座的上端面为上大下小的圆锥面,球座的上端为与阀座上端的圆锥面相配的圆锥面,球座的下端面为上小下大的圆锥面。
3.根据权利要求1或2所述的自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其特征在于在阀头的上端面固定安装有与阀头相配的橡胶体。
4.根据权利要求1或2所述的自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其特征在于阀体外侧的环形挂台的上端面上一体固定有限位筒,阀头下方的阀体外壁上一体固定有与限位筒对应的限位台阶,在限位台阶外侧的阀头下端与限位筒外侧的环形挂台上端之间固定安装有压缩弹簧,轴向通孔位于限位筒外侧的环形挂台上。
5.根据权利要求3所述的自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其特征在于阀体外侧的环形挂台的上端面上一体固定有限位筒,阀头下方的阀体外壁上一体固定有与限位筒对应的限位台阶,在限位台阶外侧的阀头下端与限位筒外侧的环形挂台上端之间固定安装有压缩弹簧,轴向通孔位于限位筒外侧的环形挂台上。
6.根据权利要求1或2所述的自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其特征在于本体与阀座之间固定安装有密封圈,球座与阀座之间固定安装有密封圈,剪钉上方的上台阶内壁上固定安装有密封圈。
7.根据权利要求3所述的自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其特征在于本体与阀座之间固定安装有密封圈,球座与阀座之间固定安装有密封圈,剪钉上方的上台阶内壁上固定安装有密封圈。
8.根据权利要求4所述的自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其特征在于本体与阀座之间固定安装有密封圈,球座与阀座之间固定安装有密封圈,剪钉上方的上台阶内壁上固定安装有密封圈。
9.根据权利要求5所述的自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其特征在于本体与阀座之间固定安装有密封圈,球座与阀座之间固定安装有密封圈,剪钉上方的上台阶内壁上固定安装有密封圈。
10.根据权利要求9所述的自灌浆一体式尾管固井憋压球座装置,其特征在于阀座通过螺纹固定安装在本体的上部内腔中,在本体的下部内腔中通过螺纹固定安装有支撑筒,在环形挂台下方的阀体下端通过螺纹固定安装有外径大于环形挂台内径的限位环,本体的上端有内螺纹,本体的下端有外螺纹。
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CN104790906A (zh) * 2015-04-09 2015-07-22 中国石油集团西部钻探工程有限公司 机械液压双作用预应力固井装置

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