CN210152602U - 一种井下注水泥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种井下注水泥装置，包括：芯轴、锁环、限位环和挤胀组件，所述芯轴的中部贯通，所述芯轴两端设置有螺纹接口，所述芯轴的内侧设置有至少两组单向导通组件，所述单向导通组件向下导通；所述锁环设置在所述芯轴的上部，所述锁环与所述芯轴之间设置有第一销钉；所述限位环连接在所述芯轴的下端；所述挤胀组件套装在所述芯轴的外周，并位于所述锁环与所述限位环之间。本实用新型的井下注水泥装置可避免回插和验封不合格现象，同时方便大排量灌注水泥，可提高水泥作业效率。

Description

一种井下注水泥装置

技术领域

本实用新型属于油气钻探井下作业技术领域，具体涉及一种井下注水泥装置。

背景技术

水泥承留器是一种传统注水泥装置，在油气井水泥作业方面得到了一定程度的应用，但同时也暴露出了一些问题，主要是：1、必须同时满足坐封合格、回插合格和验封合格三个条件，水泥承留器才能正常完成注水泥施工作业，该技术条件要求苛刻，现场计量设备精度误差和人员操作误差如果不满足，将致使水泥承留器难以正常工作。其中实现回插合格的难度最大，回插过程中最易破坏回插管上的密封胶筒，导致回插之后的验封失败。2、回插管柱结构复杂，尤其是水平井中注水泥作业时，为确保回插管居中插入水泥承留器阀体中，回插管柱中必须连接多个刚性扶正器和弹性扶正器。3、水泥承留器由于结构原因，注入排量受限，一般情况下，注入排量不得大于400L/min，如果排量过大，容易致使施工过程中水泥承留器损坏。以上三个问题导致造成水泥作业工程复杂，效率低下。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

本实用新型提出一种井下注水泥装置，包括芯轴、锁环、限位环和挤胀组件，所述芯轴的中部贯通，所述芯轴两端设置有螺纹接口，所述芯轴的内侧设置有至少两组单向导通组件，所述单向导通组件向下导通；所述锁环通过第一销钉固定在所述芯轴的上端的外侧面；所述限位环通过螺纹连接在所述芯轴的下端，其外周面伸出所述芯轴的外侧面；所述挤胀组件套装在所述芯轴的外周，并位于所述锁环与所述限位环之间。

本实用新型的井下注水泥装置还具有以下可选特征。

可选地，所述单向导通组件包括挡环、销轴、扭簧和阀瓣，所述销轴两端装配在所述芯轴的内侧壁上，所述阀瓣的一端与所述销轴枢接，所述扭簧套装在所述销轴上，所述挡环固定在所述芯轴内，并位于所述销轴和所述阀瓣的上方。

可选地，所述挡环的下端的外侧设置有环形缺口，所述环形缺口内设置有压环，所述压环与所述挡环之间设置有密封体。

可选地，还包括固定环，所述固定环通过第二销钉固定在所述芯轴的内侧，所述挡环的上侧靠在所述固定环的下侧。

可选地，所述芯轴的上端的内侧设置有台阶面，所述单向导通组件中的所述挡环的上侧靠在所述台阶面上。

可选地，所述挤胀组件从上之下依次包括上卡瓦、上锥体、上压圈、胶筒、下压圈、下锥体和下卡瓦，所述上卡瓦靠在所述锁环的下侧面，所述下卡瓦靠在所述限位环的上侧面。

可选地，所述上锥体和下锥体分别与所述芯轴之间设置有第三销钉。

可选地，所述限位环的上端设置有外螺纹接口，所述外螺纹接口与所述芯轴的下端相连接。

可选地，所述芯轴的上部的外侧设置有环槽。

可选地，所述环槽的下方设置有轴肩，所述锁环靠在所述轴肩的下侧。

本实用新型的井下注水泥装置是在贯通的芯轴外设置挤胀组件，在芯轴内设置至少两组单向导通组件，单向导通组件可以单独作用，不需要配合回插管使用，通过坐封装置挤压挤胀组件对油井套管封堵后再灌注水泥时，水泥会进入芯轴并穿过单向导通组件流到封堵部位的下方区域，不会反向通过单向导通组件，可实现对封堵油井的水泥的带压候凝。

进一步地，本实用新型的井下注水泥装置可避免回插和验封不合格现象，同时方便大排量灌注水泥，可提高水泥作业效率。

附图说明

图1是本实用新型的井下注水泥装置的半剖结构示意图。

在以上图中：1、芯轴；101、环槽；102、轴肩；2、锁环；3、第一销钉； 4、限位环；5、挡环；6、销轴；7、扭簧；8、阀瓣；9、压环；10、密封体； 11、固定环；12、第二销钉；13、卡瓦；14、上锥体；15、上压圈；16、胶筒； 17、下压圈；18、下锥体；19、下卡瓦；20、第三销钉。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明；

具体实施方式

实施例1

参考图1，根据本实用新型的井下注水泥装置的一种实施例，包括芯轴1、锁环2、限位环4和挤胀组件，芯轴1中部贯通，上端为外螺纹接口，下端为内螺纹接口，外螺纹接口的下方设置有环槽101，环槽101的下方设置有轴肩102，锁环2的上侧面靠在轴肩102的下侧面，锁环2与芯轴1之间通过第一销钉3 固定。芯轴1的下端螺纹连接有限位环4，芯轴1在锁环2和限位环4之间的轴面上安装有挤胀组件，挤胀组件从上之下依次分别为上卡瓦13、上锥体14、上压圈15、胶筒16、下压圈17、下锥体18和下卡瓦19，上卡瓦13靠在锁环2 的下侧面，下卡瓦19靠在限位环4的上侧面。其中，上锥体14和下锥体18分别通过第三销钉20固定在芯轴1上。芯轴1内装配两组单向导通组件，单向导通组件受到向下的压力时打开，受到向上的压力时封闭。

在使用时，油管与坐封装置连接，坐封装置与芯轴1上端的外螺纹连接，通过油管将坐封装置下至油井的套管内的预定位置后，通过油管向坐封装置内投球，球到位后，向油管泵入清水，液压推动坐封装置外筒下行，外筒挤压锁环2，锁环2上受到10吨以上剪切力后，第一销钉3被剪断，坐封装置的外筒和锁环2一起向下移动，对上卡瓦13、上锥体14、上压圈15、胶筒16、下压圈17、下锥体18和下卡瓦19进行挤压，使上卡瓦13和下卡瓦19张开，上锥体14和下锥体18与芯轴1之间的第三销钉20都被切断，直至下锥体18滑到限位环4的上侧面后，胶筒16也被挤胀，封隔油井套管与芯轴1之间的空隙，停止泵注，坐封动作完成；

然后上提油管，上提拉力达到井内管柱悬重15-20吨时，停止上提，原位置悬停5分钟，等坐封管柱从芯轴1的环槽101处断脱后，再起出油管和坐封装置，本实用新型的井下注水泥装置被坐封在井内，其丢手动作完成；

可经管内或另行下入套管内的油管注入水泥浆进行注水泥作业，在泵注压力下，单向导通组件向下开启，泵注水泥作业结束停泵后，单向导通组件关闭，可防止井内流体向上流出，实现了带压候凝。

实施例2

参考图1，在实施例1的基础上，单向导通组件包括挡环5、销轴6、扭簧 7和阀瓣8，销轴6横向设置，挡环5固定在销轴6的上方，挡环5与芯轴1的内侧壁之间设置有密封圈，销轴6的其两端装配在芯轴1的内侧壁上，并整体靠近芯轴1的内侧壁，阀瓣8呈圆形，其一端与销轴6枢接，扭簧7套装在销轴6上，扭簧7的一端压在所述挡环5上，另一端压在阀瓣8的下侧，对阀瓣8 施加一个向上封闭的弹力，使阀瓣8封堵销轴6的内环。阀瓣8的封堵面约为芯轴1的内径，灌注水泥时，阀瓣8全开，水泥通过截面大，可提高水泥灌注速度。

实施例3

参考图1，在实施例2的基础上，挡环5的下端的外侧设置有环形缺口，环形缺口与芯轴1的内侧壁之间装配有压环9，压环9与挡环5之间装夹有密封体 10，实现对挡环5和压环9之间的密封。

实施例4

参考图1，在实施例2和实施例3的基础上，在芯轴1的内侧壁设置固定环 11，固定环11与芯轴1之间连接第二销钉12，挡环5的上侧靠在固定环11的下侧。

实施例5

参考图1，在实施例2和实施例3的基础上，在芯轴1的上端的内侧加工出台阶面，单向导通组件中的挡环5的上侧靠在台阶面上。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.一种井下注水泥装置，其特征在于，包括：

芯轴(1)，所述芯轴(1)的中部贯通，所述芯轴(1)两端设置有螺纹接口，所述芯轴(1)的内侧设置有至少两组单向导通组件，所述单向导通组件向下导通；

锁环(2)，所述锁环(2)通过第一销钉(3)固定在所述芯轴(1)的上端的外侧面；

限位环(4)，所述限位环(4)通过螺纹连接在所述芯轴(1)的下端，其外周面伸出所述芯轴(1)的外侧面；和

挤胀组件，所述挤胀组件套装在所述芯轴(1)的外周，并位于所述锁环(2)与所述限位环(4)之间。

2.根据权利要求1所述的井下注水泥装置，其特征在于，所述单向导通组件包括挡环(5)、销轴(6)、扭簧(7)和阀瓣(8)，所述销轴(6)两端装配在所述芯轴(1)的内侧壁上，所述阀瓣(8)的一端与所述销轴(6)枢接，所述扭簧(7)套装在所述销轴(6)上，所述挡环(5)固定在所述芯轴(1)内，并位于所述销轴(6)和所述阀瓣(8)的上方。

3.根据权利要求2所述的井下注水泥装置，其特征在于，所述挡环(5)的下端的外侧设置有环形缺口，所述环形缺口内设置有压环(9)，所述压环(9)与所述挡环(5)之间设置有密封体(10)。

4.根据权利要求2或3所述的井下注水泥装置，其特征在于，还包括固定环(11)，所述固定环(11)通过第二销钉(12)固定在所述芯轴(1)的内侧，所述挡环(5)的上侧靠在所述固定环(11)的下侧。

5.根据权利要求2或3所述的井下注水泥装置，其特征在于，所述芯轴(1)的上端的内侧设置有台阶面，所述单向导通组件中的所述挡环(5)的上侧靠在所述台阶面上。

6.根据权利要求1所述的井下注水泥装置，其特征在于，所述限位环(4) 的上端设置有外螺纹接口，所述外螺纹接口与所述芯轴(1)的下端相连接。

7.根据权利要求1所述的井下注水泥装置，其特征在于，所述芯轴(1)的上部的外侧设置有环槽(101)。

8.根据权利要求7所述的井下注水泥装置，其特征在于，所述环槽(101)的下方设置有轴肩(102)，所述锁环(2)靠在所述轴肩(102)的下侧。

Images