CN207470152U - 一种水泥承留器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水泥承留器，水泥承留器包括沿轴向延伸的中心管，所述中心管具有挤注通道，所述中心管下部的挤注通道处摆动连接有封堵件，所述封堵件具有在注水泥前封堵挤注通道的封堵位置和在注水泥时打开挤注通道的打开位置，所述中心管下部的挤注通道与封堵件之间设有在注水泥前保持封堵件在封堵位置和注水泥时使封堵件从打开位置向封堵位置摆动的弹性件。通过在中心管的下部摆动连接封堵件，并在中心管的下部和封堵件之间设置弹性件，使水泥注入前在弹性件的预紧力作用下封堵件封堵挤注通道，注完水泥后在弹性件的扭转力作用下封堵件回转以使封堵件封堵挤注通道，实现了挤注通道的自动关闭，避免了水泥浆的返吐，保证了固井质量。

Description

一种水泥承留器

技术领域

本实用新型涉及一种水泥承留器，属于油气田井下工具技术领域。

背景技术

水泥承留器是用于封隔上层、挤水泥塞封堵下层或挤水泥进行二次固井作业的一种常用工具，目前，国内外的水泥承留器的挤堵通道多为阀套式。如申请公布号为CN103912237A、申请公布日为2014.07.09的中国发明专利申请文件公开了一种水泥承留器，包括中心管、套于中心管外壁上部的上卡瓦以及套于中心管外壁下部的下卡瓦，中心管的外径处设置有均布孔，均布孔内设置有剪切销，上、下卡瓦与中心管之间具有间隙，上、下卡瓦与中心管之间的间隙内分别楔入有上、下锥体，锥体之间沿轴向布置有胶筒，中心管外壁下端还连接有阀套，有一阀体一端设置在中心管内壁下端，另一端延伸至阀套内，阀体与阀套之间设有密封结构。实际操作中，这种阀套式水泥承留器在起出注水泥管柱后，部分井阀套仍然处于打开状态，导致水泥浆返吐，造成固井质量下降，扫塞工作强度加大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水泥承留器，以解决现有技术中的阀套式水泥承留器在注水泥管柱拔出后，井阀套仍然处于打开状态会导致水泥浆返吐，造成固井质量下降的问题。

为实现上述目的，本实用新型水泥承留器的第一种技术方案是：水泥承留器包括沿轴向延伸的中心管，所述中心管具有挤注通道，所述中心管下部的挤注通道处摆动连接有封堵件，所述封堵件具有在注水泥前封堵挤注通道的封堵位置和在注水泥时打开挤注通道的打开位置，所述中心管下部的挤注通道与封堵件之间设有在注水泥前保持封堵件在封堵位置和注水泥时使封堵件从打开位置向封堵位置摆动的弹性件。

本实用新型水泥承留器的第二种技术方案是：在本实用新型水泥承留器的第一种技术方案的基础上，所述封堵件为封堵板。结构简单，质量较轻，便于封堵。

本实用新型水泥承留器的第三种技术方案是：在本实用新型水泥承留器的第一种技术方案的基础上，所述弹性件为套设在摆动轴上的扭簧。扭簧弹性较好，结构简单，方便安装。

本实用新型水泥承留器的第四种技术方案是：在本实用新型水泥承留器的第一种至第三种任意一种技术方案的基础上，所述中心管的下部安装有封堵座，所述封堵座具有与挤注通道连通的通孔，所述封堵件摆动连接在封堵座远离挤注通道的一端。封堵件安装在封堵座上，可以提前将封堵件安装好，再把封堵件和封堵座一起安装在中心管下部，节省时间，提高了工作效率。

本实用新型水泥承留器的第五种技术方案是：在本实用新型水泥承留器的第四种技术方案的基础上，所述封堵件与封堵座端面的接触面处设有封堵件密封圈。封堵件密封圈避免了水泥从阀板座与阀板之间的连接面倒流。

本实用新型水泥承留器的第六种技术方案是：在本实用新型水泥承留器的第四种技术方案的基础上，所述封堵件上设有封堵件连接耳，所述封堵上设有封堵座连接耳，所述封堵件与封堵座通过摆动轴穿过封堵件连接耳和封堵座连接耳实现摆动连接。通过连接耳实现转动装配，结构简单，转动方便，便于弹性件在注完水泥后使封堵件封堵挤注通道。

本实用新型水泥承留器的第七种技术方案是：在本实用新型水泥承留器的第一种至第三种任意一种技术方案的基础上，所述水泥承留器还包括套设于中心管外壁上部的上卡瓦以及套设于中心管外壁下部的下卡瓦，上、下卡瓦与中心管之间具有间隙，上、下卡瓦与中心管之间的间隙内分别楔入有上、下锥体，上锥体与上卡瓦以及下锥体与下卡瓦之间均为锥面接触。锥面接触利于轴向力的传递，便于胶筒的挤压以使上卡瓦和下卡瓦咬住套管，而且该配合角度有利于卡瓦与锥体间的自锁。

本实用新型水泥承留器的第八种技术方案是：在本实用新型水泥承留器的第七种技术方案的基础上，所述上、下锥体之间沿轴向布置有胶筒，所述胶筒与上、下锥体之间均设有防突环。防突环可以防止胶筒肩部损伤，提高胶筒的承压性能。

本实用新型水泥承留器的第九种技术方案是：在本实用新型水泥承留器的第七种技术方案的基础上，所述上锥体的内壁周向上均布有径向孔，所述中心管上设有与径向孔相对应的剪力钉。

本实用新型水泥承留器的第十种技术方案是：在本实用新型水泥承留器的第七种技术方案的基础上，所述上卡瓦和下卡瓦均为一体成型结构，上卡瓦和下卡瓦的外壁均设有轴向槽。

本实用新型的有益效果是：通过在中心管的下部摆动连接封堵件，并在中心管的下部和封堵件之间设置弹性件，使水泥注入前在弹性件的预紧力作用下封堵件封堵挤注通道，注完水泥后在弹性件的扭转力作用下封堵件回转以使封堵件封堵挤注通道，实现了挤注通道的自动关闭，避免了水泥浆的返吐，保证了固井质量。

附图说明

图1为本实用新型水泥承留器的结构示意图；

图2为本实用新型水泥承留器的阀板与阀板座的装配结构示意图；

图3为本实用新型水泥承留器的下卡瓦的结构示意图；

图4为图3中下卡瓦的A-A方向的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的水泥承留器的具体实施例，如图1所示，水泥承留器包括中心管1，中心管1具有挤注通道，中心管1的外壁上部套设有上卡瓦2，中心管1的外壁下部套设有下卡瓦11，上卡瓦2和下卡瓦11均为一体成型结构，上卡瓦2和下卡瓦11的外部均设有轴向槽17，如图3和图4所示，轴向槽17的数量为四个，并沿上卡瓦2和下卡瓦11的外部周向均匀布置；中心管1的下部外壁上设有中心管键槽，键槽内安装有限位键10，其中下卡瓦11的内壁面上设有下卡瓦键槽18，限位键10的另一部分安装在下卡瓦键槽18内；中心管1的外壁下部螺纹连接有下接头16，中心管1的外壁下部和下接头16的配合面上设有O形密封圈，中心管1的内壁下部安装有阀板座12，阀板座12构成了封堵座，阀板座12与中心管1的内壁之间设有阀板座密封圈20，阀板座密封圈20构成了密封件，阀板座密封圈20避免了水泥从阀板座12与中心管1的内壁之间倒流。

本实施例中，阀板座12设置在中心管与下接头16之间，如图2所示，阀板座12上铰接有阀板13，阀板13上设有阀板连接耳，阀板13构成了封堵板，阀板座12上设有阀板座连接耳，阀板座12与阀板13通过摆动轴穿过阀板连接耳和阀板座连接耳实现摆动连接，摆动轴上设有扭簧14，扭簧14构成了弹性件，其中，摆动轴为销轴15；本实施例中，阀板13与阀板座12端面的接触面处设有封堵件密封圈19，封堵件密封圈19用于防止水泥从阀板13与阀板座12端面的接触面处回流，保证了固井的质量。

本实施例中，上卡瓦2和下卡瓦11与中心管1之间具有间隙，上卡瓦2和下卡瓦11与中心管1之间的间隙内分别楔入有上锥体4和下锥体9，上锥体4与上卡瓦2以及下锥体9与下卡瓦11之间均为锥面接触，锥面配合的角度为14°~18°，这样有利于轴向力的传递，便于胶筒的挤压以使上卡瓦2和下卡瓦11咬住套管，而且该配合角度有利于卡瓦与锥体间的自锁；上锥体4圆周均布有径向孔，中心管1上设有与均布的径向孔相对应的剪力钉3，本实施例中，上锥体4和中心管1之间还设有锁环5。

本实施例中，上锥体4和下锥体9之间沿轴向布置有胶筒8，胶筒8与上锥体4和下锥体9之间均设有第一防突环6和第二防突环7，第一防突环6和第二防突环7可以防止胶筒8肩部损伤，提高胶筒8的承压性能。

水泥承留器工作时，将中心管1的上部内壁与坐封工具通过螺纹连接，坐封工具再与油管通过螺纹连接，用油管将水泥承留器下入井中，待水泥承留器下到设计位置后，通过水泵车向油管内泵入水，坐封工具推动力预作用于上卡瓦2和上锥体4上，使上卡瓦2和上锥体4有向下移动的趋势，当泵压提高到剪钉3设计的剪断压力时，剪钉3被剪断，坐封工具继续推动上卡瓦2及上锥体4向下移动挤压第一防突环6、第二防突环7以及胶筒8，胶筒8受压缩径向变大与套管紧密接触，同时第一防突环6和第二防突环7径向变形与套管紧密接触；继续泵入水，当泵压达到上卡瓦2和下卡瓦11的破裂值时，上卡瓦2和下卡瓦11破裂并咬在套管上，完成锚定和密封；继续提高泵压直至丢手，起出坐封工具，然后下入专用挤注密封套管，使挤注密封套管下入到水泥承留器内部。此时扭簧14在预紧力的作用下使阀板7紧密配合的封堵在阀板座12的下端面上，然后用固井车从油管内挤注水泥，阀板13受到上表面挤注压力的作用，阀板13开始以销轴15为摆动轴转动，从而打开挤注通道，当挤注作业完毕，停止运行固井车上的泵，待油管内压力消失，在扭簧14回复扭转力的作用下，阀板13与阀板座12下端面重新紧密配合，关闭挤注通道，注入地层的水泥浆无法返吐进入油管，实现了无返吐侯凝，保证了固井质量，也减小了扫塞作业的工作量。

在其他实施例中，所述封堵板为两半式，在封堵座上设有两个摆动轴和与两个摆动轴对应的扭簧，用于实现自动封堵；在其他实施例中，所述中心管的下部可以不安装封堵座，直接把封堵件安装在中心管的下端端部；在其他实施例中，也可以只设置一个防突环。

Claims (10)

1.一种水泥承留器，包括沿轴向延伸的中心管，所述中心管具有挤注通道，其特征在于：所述中心管下部的挤注通道处摆动连接有封堵件，所述封堵件具有在注水泥前封堵挤注通道的封堵位置和在注水泥时打开挤注通道的打开位置，所述中心管下部的挤注通道与封堵件之间设有在注水泥前保持封堵件在封堵位置和注水泥时使封堵件从打开位置向封堵位置摆动的弹性件。

2.根据权利要求1所述的水泥承留器，其特征在于：所述封堵件为封堵板。

3.根据权利要求1所述的水泥承留器，其特征在于：所述弹性件为套设在摆动轴上的扭簧。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的水泥承留器，其特征在于：所述中心管的下部安装有封堵座，所述封堵座具有与挤注通道连通的通孔，所述封堵件摆动连接在封堵座远离挤注通道的一端。

5.根据权利要求4所述的水泥承留器，其特征在于：所述封堵件与封堵座端面的接触面处设有封堵件密封圈。

6.根据权利要求4所述的水泥承留器，其特征在于：所述封堵件上设有封堵件连接耳，所述封堵上设有封堵座连接耳，所述封堵件与封堵座通过摆动轴穿过封堵件连接耳和封堵座连接耳实现摆动连接。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的水泥承留器，其特征在于：所述水泥承留器还包括套设于中心管外壁上部的上卡瓦以及套设于中心管外壁下部的下卡瓦，上、下卡瓦与中心管之间具有间隙，上、下卡瓦与中心管之间的间隙内分别楔入有上、下锥体，上锥体与上卡瓦以及下锥体与下卡瓦之间均为锥面接触。

8.根据权利要求7所述的水泥承留器，其特征在于：所述上、下锥体之间沿轴向布置有胶筒，所述胶筒与上、下锥体之间均设有防突环。

9.根据权利要求7所述的水泥承留器，其特征在于：所述上锥体的内壁周向上均布有径向孔，所述中心管上设有与径向孔相对应的剪力钉。

10.根据权利要求7所述的水泥承留器，其特征在于：所述上卡瓦和下卡瓦均为一体成型结构，上卡瓦和下卡瓦的外壁均设有轴向槽。