專利名稱：雙級(jí)注水泥器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種涉及油田油氣井固井作業(yè)的雙級(jí)注水泥器。
油田上所鉆的油氣水井，完鉆下套管后，需進(jìn)行固井作業(yè)；遇有斷層、滲漏井段、需分兩次固井作業(yè)；對(duì)超深井，由于地面設(shè)備動(dòng)力所限，也需先后固井，均需雙級(jí)注水泥器?，F(xiàn)廣泛采用的是水力式雙級(jí)注水泥器，二次注水泥后，其上膠塞及座仍留在套管內(nèi)，待下專用工具鉆除，以便進(jìn)行后續(xù)作業(yè)。這樣，增加了工序及作業(yè)，也就增加了投資，延長了新井投產(chǎn)周期，不利于油田生產(chǎn)，同時(shí)，由于在鉆除過程中產(chǎn)生的振動(dòng)，對(duì)二次固井段水泥凝固有所破壞，不利于保證固井質(zhì)量?；诖艘?，提出本設(shè)計(jì)。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)之處，而提供一種二次固井后，通過控制套管內(nèi)的壓力，易使其內(nèi)堵塞物落入井底的雙級(jí)注水泥器。它可縮短完井周期，降低投資。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)措施來達(dá)到在下井套管串中接一短接，其內(nèi)用剪銷固定開關(guān)套，二者上有錯(cuò)位孔、之間裝有密封裝置和可沿開關(guān)套軸向滑動(dòng)的剪銷；又于開關(guān)套上用剪銷固定內(nèi)支座，其上坐有內(nèi)套，它與開關(guān)套間有間隙環(huán)，之間裝有彈子、密封裝置和通孔；再有于內(nèi)套上設(shè)有重力彈丸塞座。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來達(dá)到在上述技術(shù)措施上，沿開關(guān)套體軸向上開有凹槽，其上剪銷沿槽滑動(dòng)，剪銷設(shè)2個(gè)以上；支座由2個(gè)以上單元體構(gòu)成；于開關(guān)套上部沿其周向上開有2個(gè)以上孔，裝入彈子，與內(nèi)套上凹槽裝配，后用頂絲固定；密封裝置［7］為Yx型密封圈；孔為傾斜孔，由內(nèi)向外朝上傾斜；上膠塞兩端為錐臺(tái)體；于開關(guān)套上開有環(huán)形凹槽，內(nèi)裝卡簧；又于短接內(nèi)壁上也開有環(huán)形凹槽。


圖1是雙級(jí)注水泥器結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2、3、4是上下膠塞［2、20］，重力彈丸塞［8］結(jié)構(gòu)圖。
圖5、6是圖1上Yx型密封圈［7］和A－A剖面圖。
圖7是圖1上B－B剖面圖。
以下結(jié)合附圖將對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述由圖1所示，根據(jù)設(shè)計(jì)在下井套管串中接由上、下接頭［1、19］殼體和密封圈［18］構(gòu)成的一短接［3］，其內(nèi)設(shè)有開關(guān)套［6］，用剪銷［11］固定于短接［3］體上，它與短接上有錯(cuò)位孔［22、21］、之間裝有密封圈卡簧［13］和沿開關(guān)套體軸向槽滑動(dòng)的剪銷［10］。其中錯(cuò)位孔［22、21］中心距和剪銷［11、10］直徑由設(shè)計(jì)而定，剪銷為2個(gè)以上，一般3－4個(gè)，均布設(shè)置；各剪銷［11、10］均用絲堵［9、12］封堵；沿開關(guān)套［6］體軸向上開有槽［26］，剪銷［10］可沿槽滑動(dòng)，滑動(dòng)距離與錯(cuò)位孔［22、21］中心距相等。
于開關(guān)套［6］下部用剪銷［15］、螺母［16］固定內(nèi)支座［17］，其上坐有內(nèi)套［14］，它與開關(guān)套間有間隙環(huán)，之間裝有彈子［4］、Yx型密封圈［7］和通孔［21、23］；又于內(nèi)套上設(shè)有重力彈丸塞［8］座［24］。其中支座［17］由2個(gè)以上單元體構(gòu)成，一般3－4個(gè)，均布設(shè)置，固定件剪銷［15］也由設(shè)計(jì)而定；沿開關(guān)套［6］體周向上開有2個(gè)以上彈子［4］孔，一般3－4個(gè)，均布設(shè)置，彈子［4］與內(nèi)套上端軸向凹槽裝配，后用頂絲［5］固定，另外，孔［22、21、23］為傾斜孔，由里向外朝上傾斜；再有，上膠塞［2］兩端為錐臺(tái)體，于短接［3］體上開有環(huán)形凹槽［25］。
安裝順序先將內(nèi)套［14］裝入開關(guān)套［6］上，用專用工具把Yx型密封圈［7］置于開關(guān)套［6］體環(huán)形凹槽上，固定內(nèi)支座［17］，裝彈子［4］并用頂絲［5］固定；安裝開關(guān)套［6］體上密封圈、將卡簧［13］鑲?cè)腴_關(guān)套環(huán)形凹槽上，裝接頭上密封圈［18］；再將開關(guān)套裝入短接［3］內(nèi)，對(duì)中放入剪銷［10、11］，后用絲堵［9、12］封堵，連接兩端接頭［1、19］，組成雙級(jí)注水泥器。
使用過程按設(shè)計(jì)把雙級(jí)注水泥器接入套管串中并下到井中預(yù)定的位置處。當(dāng)注完第一級(jí)水泥后，把下膠塞［20］從井口投入套管，注入泥漿使膠塞下行穿過雙級(jí)注水泥器至井底碰壓，停住泥漿；再將重力彈丸塞［8］投入，靠其自重落到雙級(jí)注水泥器的座［24］上，然后向套管內(nèi)憋壓，將剪銷［11］剪斷，使開關(guān)套隨內(nèi)套下行一段孔［22、21］中心距，剪銷［10］隨沿槽滑動(dòng)而停止，此時(shí)三孔對(duì)齊，套管內(nèi)外連通，循環(huán)泥漿；第二級(jí)注水泥開始，當(dāng)注完第二級(jí)水泥后，再把上膠塞［2］投入；當(dāng)上膠塞［2］被送行到雙級(jí)注水泥器上接頭時(shí)，將其壓入內(nèi)套與重力彈丸塞［8］相撞，繼續(xù)憋壓將剪銷［10］剪斷，使開關(guān)套隨內(nèi)套下行至卡簧［13］滑行到環(huán)形凹槽［25］上并脹緊。此時(shí)，二孔［22、21］又錯(cuò)位，套管內(nèi)外被封堵，而且是永久性封堵。再繼續(xù)提高套管內(nèi)的壓力，通過憋壓，將剪銷［15］剪斷，支座［17］被解體，使其和被支撐物落下井底，Yx型密封圈恢復(fù)到原始尺寸，下沉或上浮，同時(shí)彈子落下。此時(shí)雙級(jí)注水泥器中無堵塞物，可進(jìn)行后續(xù)作業(yè)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)由于本結(jié)構(gòu)內(nèi)部支座［17］采用剪銷［15］固定，二級(jí)注水泥施工后，通過井口設(shè)備向套管串內(nèi)憋壓，剪斷剪銷［15］，支座［17］被解體，使其和被支撐物落下井底，使雙級(jí)注水泥器內(nèi)無堵塞物，可進(jìn)行后續(xù)作業(yè)。這樣，通過控制地面設(shè)備，就可解除雙級(jí)注水泥器中堵塞物，縮短了完井周期，有利于新井及時(shí)投產(chǎn)，減少了完井環(huán)節(jié)，降低了投資。
權(quán)利要求1.一種由上、下接頭[1、19]、膠塞[2、20]、剪銷[11]及密封圈[18]構(gòu)成的用于石油固井作業(yè)中的雙級(jí)注水泥器，其特征是(1)在下井套管串中設(shè)有一短接[3]，其內(nèi)用剪銷[11]固定開關(guān)套[6]，二者上有錯(cuò)位孔[22、21]、之間裝有密封裝置和沿開關(guān)套上軸向滑動(dòng)的剪銷[10]；(2)在開關(guān)套[6]上用剪銷[15]固定內(nèi)支座[17]，其上坐有內(nèi)套[14]，它與開關(guān)套[6]間有間隙環(huán)，之間裝有彈子[4]、Yx密封圈[7]和通孔[21、23]，內(nèi)套上設(shè)有重力彈丸塞[8]座[24]；
2.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)注水泥器，其特征是沿開關(guān)套［6］體軸向上設(shè)有槽，剪銷［10］沿槽滑動(dòng)，且剪銷設(shè)2個(gè)以上；
3.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)注水泥器，其特征是支座［17］由2個(gè)以上單元體構(gòu)成；
4.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)注水泥器，其特征是沿開關(guān)套［6］體周向上開有2個(gè)以上通孔，裝入彈子［4］與內(nèi)套［14］上端軸向凹槽裝配，用頂絲［5］固定；
5.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)注水泥器，其特征是孔［22、21、23］為傾斜孔，且朝上傾斜；
6.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)注水泥器，其特征是上膠塞［2］兩端為錐臺(tái)體；
7.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)注水泥器，其特征是開關(guān)套上開有環(huán)形凹槽，裝有卡簧［13］；
8.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)注水泥器，其特征是在卡簧［13］下部于短接［3］體上開有環(huán)形凹槽［25］。
專利摘要一種涉及油氣井固井作業(yè)中的雙級(jí)注水泥器。它是在下井套管串中接一短接(3)，其內(nèi)用剪銷(11)固定開關(guān)套(6)，二者上有錯(cuò)位孔(22、21)、之間裝密封環(huán)和沿開關(guān)套上軸向槽滑動(dòng)的剪銷(10)，又于開關(guān)套上用剪銷(15)固定內(nèi)支座(17)，之間裝有彈子(4)、密封環(huán)(7)和通孔(21、23)；內(nèi)套上有重力彈丸塞座(24)。按操作注完一、二級(jí)水泥后，憋壓、剪斷銷(15)，使支座及其被支承物落入井底。
文檔編號(hào)E21B33/13GK2059937SQ8921598
公開日1990年8月1日 申請(qǐng)日期1989年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月29日
發(fā)明者趙立新, 鐘啟剛, 李連德, 王洪潮, 方文美 申請(qǐng)人:大慶石油管理局鉆井研究所