CN212671678U - 堵漏工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种堵漏工具，该堵漏工具包括：壳体，具有第一流通孔，壳体用于与钻杆连接；承压座，穿设在壳体内，承压座具有第二流通孔，第二流通孔与第一流通孔相连通；水泥浆袋，与承压座连接，水泥浆袋位于壳体内，水泥浆袋的袋口对应第二流通孔设置；封堵组件，封堵组件具有相对设置的打开位置和封堵位置，当封堵组件位于打开位置时，水泥浆袋与第二流通孔处于连通状态，当封堵组件位于封堵位置时，水泥浆袋与第二流通孔处于封堵状态。通过本申请提供的技术方案，能够解决现有技术中的堵漏效果差的问题。

Description

堵漏工具

技术领域

本实用新型涉及油气井钻井堵漏工具技术领域，具体而言，涉及一种堵漏工具。

背景技术

目前，随着国内油气勘探开发逐渐向复杂地层钻进，钻遇大裂缝、溶洞的情况越来越多，失返性井漏等恶性井漏发生越来越频繁，如此会导致钻井作业无法正常进行。其中，全球接近20～25％的井在钻井期间会发生井漏问题，井漏是一口井最花时间和成本的问题，每年超过20亿美元用于处理井漏问题，造成了巨大的经济损失。

在现有技术中，当钻遇大裂缝、溶洞时，通过将拦截袋与钻杆下端连接，然后将水泥浆注入拦截袋内，在压力作用下拦截袋会从钻杆上脱落，从而利用拦截袋对地层中的大裂缝或溶洞进行封堵。但是，在现有技术中，拦截袋为敞口式，无法确保水泥浆按照设计全部进入拦截袋并封堵漏洞，无法保证堵漏效果。因此，现有技术中存在堵漏效果差的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种堵漏工具，以解决现有技术中的堵漏效果差的问题。

本实用新型提供了一种堵漏工具，堵漏工具包括：壳体，具有第一流通孔，壳体用于与钻杆连接；承压座，穿设在壳体内，承压座具有第二流通孔，第二流通孔与第一流通孔相连通；水泥浆袋，与承压座连接，水泥浆袋位于壳体内，水泥浆袋的袋口对应第二流通孔设置；封堵组件，封堵组件具有相对设置的打开位置和封堵位置，当封堵组件位于打开位置时，水泥浆袋与第二流通孔处于连通状态，当封堵组件位于封堵位置时，水泥浆袋与第二流通孔处于封堵状态。

进一步地，封堵组件包括：封堵件，可移动地设置在打开位置与封堵位置之间；限位件，设置在封堵件与承压座之间，限位件用于将封堵件限制在封堵位置。

进一步地，限位件包括卡簧，卡簧设置在第二流通孔内，封堵件的外壁上设置有卡接凹槽，卡接凹槽对应卡簧设置。

进一步地，封堵件包括胶塞。

进一步地，水泥浆袋包括相互连接的第一段和第二段，第一段套设在承压座上，第一段的直径小于第二段的直径。

进一步地，第二段的直径为井径的3倍至5倍。

进一步地，水泥浆袋的材质包括聚乙烯布、帆布、芳纶布。

进一步地，堵漏工具还包括堵头引鞋，堵头引鞋设置在壳体的远离钻杆的一端，堵头引鞋用于限制水泥浆袋在壳体内的位置，堵头引鞋的底壁为圆滑曲面。

进一步地，堵漏工具还包括剪切销钉，剪切销钉的一端穿设在承压座上，剪切销钉的另一端穿设在壳体上。

进一步地，壳体包括相互连接的钻杆连接头和保护套筒，钻杆连接头用于与钻杆连接，水泥浆袋位于保护套筒内。

应用本实用新型的技术方案，该堵漏工具包括壳体、承压座、水泥浆袋以及封堵组件。其中，壳体具有第一流通孔，壳体用于与钻杆连接，承压座穿设在壳体内，承压座具有第二流通孔，第二流通孔与第一流通孔相连通，水泥浆袋与承压座连接，水泥浆袋位于壳体内，水泥浆袋的袋口对应第二流通孔设置，水泥浆可通过第一流通孔和第二流通孔进入水泥浆袋内。具体的，封堵组件具有相对设置的打开位置和封堵位置，当封堵组件位于打开位置时，水泥浆袋与第二流通孔处于连通状态，当封堵组件位于封堵位置时，水泥浆袋与第二流通孔处于封堵状态。采用上述结构，在注入预设量的水泥浆后，使封堵组件由打开位置移动至封堵位置，利用封堵组件对水泥浆袋进行封堵，能够保证水泥浆按照设计全部进入水泥浆袋，且水泥浆袋从钻杆上脱离并移动至地层中的大裂缝或溶洞时，以及后续的堵漏过程中，水泥浆不会从水泥浆袋内漏失，能够提升堵漏效果，提高封堵成功率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型实施例提供的堵漏工具的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例提供的堵漏工具的剪切销钉未断裂时的示意图；

图3示出了根据本实用新型实施例提供的堵漏工具的剪切销钉断裂后的示意图；

图4示出了图1中的水泥浆袋的结构示意图；

图5示出了图3中的胶塞的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；11、第一流通孔；12、钻杆连接头；13、保护套筒；20、承压座；21、第二流通孔；30、水泥浆袋；31、第一段；32、第二段；40、封堵组件；41、封堵件；411、胶塞；42、限位件；421、卡簧；43、压板；50、堵头引鞋；60、剪切销钉；70、密封件；80、喉箍；90、地层缝洞。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，本实用新型实施例提供一种堵漏工具，该堵漏工具包括壳体10、承压座20、水泥浆袋30以及封堵组件40。其中，壳体10具有第一流通孔11，壳体10用于与钻杆连接，第一流通孔11与钻杆相连通。具体的，承压座20穿设在壳体10内，承压座20具有第二流通孔21，第二流通孔21与第一流通孔11相连通，水泥浆可依次流经钻杆、第一流通孔11以及第二流通孔21。在本实施例中，承压座20与壳体10可拆卸连接。在本实施例中，水泥浆袋30与承压座20连接，水泥浆袋30位于壳体10内，壳体10可起到收纳保护水泥浆袋30的作用。通过使水泥浆袋30的袋口对应第二流通孔21设置，水泥浆可依次流经钻杆、第一流通孔11以及第二流通孔21，最后进入水泥浆袋30内。在本实施例中，封堵组件40具有相对设置的打开位置和封堵位置，当封堵组件40位于打开位置时，水泥浆袋30与第二流通孔21处于连通状态，此时水泥浆可通过第二流通孔21流入水泥浆袋30内，当封堵组件40位于封堵位置时，水泥浆袋30与第二流通孔21处于封堵状态，此时封堵组件40会对水泥浆袋30的袋口进行封堵，保证水泥浆袋30内的水泥浆不会漏失。

应用本实施例提供的堵漏工具，将壳体10与钻杆连接，将承压座20穿设在壳体10内，水泥浆可依次流经钻杆、第一流通孔11以及第二流通孔21。通过设置封堵组件40，在将水泥浆注入水泥浆袋30的过程中，使封堵组件40位于打开位置，水泥浆可顺利注入水泥浆袋30，当注入完预设量的水泥浆后，使封堵组件40由打开位置移动至封堵位置，利用封堵组件40对水泥浆袋30进行封堵，能够保证水泥浆按照设计全部进入水泥浆袋30内，且水泥浆袋30从钻杆上脱离并移动至地层中的大裂缝或溶洞时，以及后续的堵漏过程中，水泥浆不会从水泥浆袋30内漏失，能够提升堵漏效果，提高封堵成功率。

在本实施例中，封堵组件40包括封堵件41和限位件42。其中，封堵件41可移动地设置在打开位置与封堵位置之间，限位件42设置在封堵件41与承压座20之间，限位件42用于将封堵件41限制在封堵位置，以保证封堵组件40的封堵效果。

具体的，限位件42包括卡簧421，卡簧421设置在第二流通孔21内，第二流通孔21的孔壁上设置有安装槽，卡簧421卡设在安装槽内。其中，封堵件41的外壁上设置有卡接凹槽，卡接凹槽对应卡簧421设置。在本实施例中，封堵位置位于卡簧421处，当封堵件41由打开位置移动至封堵位置时，封堵件41会通过卡接凹槽卡设在卡簧421上，实现将封堵件41限制在封堵位置的作用。

在本实施例中，封堵组件40还包括压板43，压板43用于固定卡簧421。

如图3和图5所示，在本实施例中，封堵件41包括胶塞411。其中，胶塞411的外壁上设置有多个环形密封凸台，如此能够利用多个环形密封凸台同时与第二流通孔21的内壁相抵接，可以进一步提升封堵密封效果。并且，胶塞411的尾部设置有碗形结构，碗形结构的开口朝向胶塞411的外侧，在注入驱替液等液体时，能够增大胶塞411的受力面积，便于胶塞411从井口处移动至承压座20内，便于实现憋压。

如图4所示，水泥浆袋30包括相互连接的第一段31和第二段32，第一段31套设在承压座20上，第一段31的直径小于第二段32的直径。采用上述结构，既便于将水泥浆袋30安装在承压座20上，又能够保证水泥浆袋30的容积，以便于利用直径较大的第二段32对大裂缝或溶洞进行封堵。

在本实施例中，水泥浆袋30通过喉箍80固定在承压座20上。具体的，水泥浆袋30的第一段31的直径略大于承压座20的直径，第一段31套设在承压座20上，然后通过喉箍80进行固定。其中，喉箍80包括强力喉箍。在本实施例中，承压座20的外壁下端设置有凹槽用于安装喉箍80。

为了保证堵漏效果，第二段32的直径为井径的3倍至5倍。其中，第二段32的长度尺寸可依据大裂缝/溶洞地层的厚度定制，以保证到达完全封堵漏失层的目的。

其中，水泥浆袋30在初始阶段以特定的折叠方式收纳在保护套筒13内，在施工时由钻杆内压力作用可在井眼内展开，并在钻杆内压力作用下伸入缝隙/溶洞内实施封堵。

其中，水泥浆袋30的材质包括聚乙烯布、帆布、芳纶布。在本实施例中，水泥浆袋30由聚乙烯布制成。采用上述结构，在施工时可使水泥浆袋30内水泥浆中的水分渗透出去，而水泥料留在水泥浆袋30内，达到加快水泥候凝，缩短施工时间的目的。

如图1所示，堵漏工具还包括堵头引鞋50，堵头引鞋50设置在壳体10的远离钻杆的一端，堵头引鞋50用于限制水泥浆袋30在壳体10内的位置，堵头引鞋50的底壁为圆滑曲面，堵头引鞋50可防止水泥浆袋30提前展开，以及起引鞋作用。具体的，堵头引鞋50通过过盈配合的方式穿设在壳体10内。通过将堵头引鞋50的底壁为圆滑曲面，在将堵漏工具下放至井底的过程中，堵头引鞋50可起到导向的作用。

如图1至图3所示，堵漏工具还包括剪切销钉60，剪切销钉60的一端穿设在承压座20上，剪切销钉60的另一端穿设在壳体10上。利用剪切销钉60将承压座20安装在壳体10上，当承压座20受到的压力达到一定值之后，剪切销钉60会断裂，承压座20以及承压座下方的水泥浆袋30会从壳体10上脱落并下移至待封堵处。

如图1所示，壳体10包括相互连接的钻杆连接头12和保护套筒13，钻杆连接头12用于与钻杆连接，水泥浆袋30位于保护套筒13内。其中，钻杆连接头12可通过螺纹与上部钻杆连接。

具体的，保护套筒13通过螺纹连接在钻杆连接头12上，保护套筒13的长度尺寸依据水泥浆袋30折叠后的厚度决定，其作用为在堵漏工具下井过程中，保护水泥浆袋30的完整性。

在本实施例中，钻杆连接头12、保护套筒13以及承压座20三者同轴设置。

其中，水泥浆袋30的第一段31的长度尺寸可依据保护套筒13的长度尺寸确定。具体的，第一段31的长度尺寸大于等于保护套筒13的长度尺寸，如此能够保证在注入水泥浆时，第二段32顺利地从保护套筒13内移出，保证水泥浆袋30内注入预设量的水泥浆。

在本实施例中，堵漏工具还包括密封件70，密封件70设置在承压座20与钻杆连接头12之间。通过设置密封件70，能够提升承压座20与钻杆连接头12之间的密封效果，从而提升装置的密封性能。具体的，密封件70包括密封圈，密封圈套设在承压座20的上端的外壁上。

其中，本实施例提供的堵漏工具适用于大裂缝、溶洞型地层。

下面结合堵漏工具的实际使用过程进行说明：

(1)根据钻杆规格选择相应尺寸的钻杆连接头12，依据漏失地层缝洞90的大小选择合适尺寸的水泥浆袋30；

(2)将堵漏工具连接至钻杆，下井送至漏失地层上部；

(3)通过钻杆灌入一定体积的堵漏水泥浆，然后投入胶塞411，进行灌浆，水泥浆在胶塞411下压作用下全部进入水泥浆袋30，并将水泥浆袋30挤入地层缝洞90中；

(4)当钻杆内压力超过剪切销钉60剪切力后，剪切销钉60被剪断，承压座20与钻杆连接头12分开；

(5)上提钻具并循环钻井液，待钻具全部取出后，候凝后即可进行后续钻井作业。

而在现有技术中，在堵漏作业结束后不能进行循环钻井液，清洗钻杆作业，本实施例提供的堵漏工具可完全包裹水泥浆、不影响后续施工作业，能够保证堵漏效果和缩短堵漏作业时间。

其中，在投入胶塞411之后会继续注入驱替液等液体，以保证胶塞411下移，并使钻杆内压力超过剪切销钉60剪切力。

在本实施例中，水泥浆袋30在泵压和水泥浆重力共同作用下，能够很好的伸入地层缝洞90内，实现对漏失地层的有效封堵。

在本实施例中，承压座20由具有一定强度并可钻的材料制成。其中，承压座20可由铝制成。在本实施例中，保护套筒13由45#钢等具有一定的强度并可钻的材料制成。在本实施例中，堵头引鞋50为半球形或圆锥形，由易钻材料制成。通过将上述部件由可钻或易钻材料制成，部件掉落至井底，可通过钻杆上的钻头将部件钻穿，不会影响后续施工。

通过本实施例提供的装置，具有以下有益效果：

(1)利用封堵组件对水泥浆袋进行封堵，能够保证水泥浆按照设计全部进入水泥浆袋内，且水泥浆袋从钻杆上脱离并移动至地层中的大裂缝或溶洞时，以及后续的堵漏过程中，水泥浆不会从水泥浆袋内漏失，能够提升堵漏效果，提高封堵成功率；

(2)由于水泥浆袋可透水但不透水泥料，该工具有效缩短水泥浆候凝时间，防止水泥浆漏失，防止水泥浆袋因压力过大而破裂，以及有效提高封堵大裂缝、溶洞的成功率；

(3)该工具为全可钻材料制成，且堵漏后不缩小井眼直径，可继续使用原有的钻具组合进行钻井作业，可提高油气井钻井施工质量，降低钻探成本；

(4)该工具实用性好，适用性广，可有效封堵不同大小尺寸的大裂缝/溶洞，降低钻探成本。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种堵漏工具，其特征在于，所述堵漏工具包括：

壳体(10)，具有第一流通孔(11)，所述壳体(10)用于与钻杆连接；

承压座(20)，穿设在所述壳体(10)内，所述承压座(20)具有第二流通孔(21)，所述第二流通孔(21)与所述第一流通孔(11)相连通；

水泥浆袋(30)，与所述承压座(20)连接，所述水泥浆袋(30)位于所述壳体(10)内，所述水泥浆袋(30)的袋口对应所述第二流通孔(21)设置；

封堵组件(40)，所述封堵组件(40)具有相对设置的打开位置和封堵位置，当所述封堵组件(40)位于所述打开位置时，所述水泥浆袋(30)与所述第二流通孔(21)处于连通状态，当所述封堵组件(40)位于所述封堵位置时，所述水泥浆袋(30)与所述第二流通孔(21)处于封堵状态。

2.根据权利要求1所述的堵漏工具，其特征在于，所述封堵组件(40)包括：

封堵件(41)，可移动地设置在所述打开位置与所述封堵位置之间；

限位件(42)，设置在所述封堵件(41)与所述承压座(20)之间，所述限位件(42)用于将所述封堵件(41)限制在所述封堵位置。

3.根据权利要求2所述的堵漏工具，其特征在于，所述限位件(42)包括卡簧(421)，所述卡簧(421)设置在所述第二流通孔(21)内，所述封堵件(41)的外壁上设置有卡接凹槽，所述卡接凹槽对应所述卡簧(421)设置。

4.根据权利要求2所述的堵漏工具，其特征在于，所述封堵件(41)包括胶塞(411)。

5.根据权利要求1所述的堵漏工具，其特征在于，所述水泥浆袋(30)包括相互连接的第一段(31)和第二段(32)，所述第一段(31)套设在所述承压座(20)上，所述第一段(31)的直径小于所述第二段(32)的直径。

6.根据权利要求5所述的堵漏工具，其特征在于，所述第二段(32)的直径为井径的3倍至5倍。

7.根据权利要求1所述的堵漏工具，其特征在于，所述水泥浆袋(30)的材质包括聚乙烯布、帆布、芳纶布。

8.根据权利要求1所述的堵漏工具，其特征在于，所述堵漏工具还包括堵头引鞋(50)，所述堵头引鞋(50)设置在所述壳体(10)的远离所述钻杆的一端，所述堵头引鞋(50)用于限制所述水泥浆袋(30)在所述壳体(10)内的位置，所述堵头引鞋(50)的底壁为圆滑曲面。

9.根据权利要求1所述的堵漏工具，其特征在于，所述堵漏工具还包括剪切销钉(60)，所述剪切销钉(60)的一端穿设在所述承压座(20)上，所述剪切销钉(60)的另一端穿设在所述壳体(10)上。

10.根据权利要求1所述的堵漏工具，其特征在于，所述壳体(10)包括相互连接的钻杆连接头(12)和保护套筒(13)，所述钻杆连接头(12)用于与所述钻杆连接，所述水泥浆袋(30)位于所述保护套筒(13)内。

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