一種環(huán)空底部加壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油行業(yè)固井工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)空底部加壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前油氣產(chǎn)層固井作業(yè)中廣泛采用帶頂封尾管懸掛器，頂封尾管懸掛器能夠有效封隔環(huán)空，從而防止環(huán)空帶壓所引起的作業(yè)危險(xiǎn)，特別適用于高溫、高壓含腐蝕性氣體的天然氣固井，為保證井口安全提供了有利的技術(shù)保證。
[0003]但是，存在的問題是:替漿結(jié)束后封隔器漲封，導(dǎo)致環(huán)空通道封閉，因此無法采用井口加壓的方式候凝，尤其不能彌補(bǔ)高壓氣井固井中由于水泥漿失重而造成的壓力損失，致使井底氣層不能有效壓穩(wěn)，嚴(yán)重的情況下會(huì)形成氣體通道，影響產(chǎn)層的固井質(zhì)量。因此，急需一種能夠有效壓穩(wěn)環(huán)空底部的環(huán)空底部加壓器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述的問題，本發(fā)明提出了一種環(huán)空底部加壓器，采用該環(huán)空底部加壓器能夠在環(huán)空通道封閉后利用井口加壓的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)空底部的有效加壓。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提出的環(huán)空底部加壓器包括:殼體，其構(gòu)造為中空的管段，殼體的內(nèi)壁上設(shè)置有限位部；坐壓組件，其設(shè)置于殼體的內(nèi)部，限位部限制坐壓組件向下移動(dòng)，其中坐壓組件包括塞芯和從塞芯中穿過的泄流通道；膠塞，其能夠與塞芯配合以封堵泄流通道，當(dāng)膠塞封堵泄流通道，膠塞上方的壓力不小于極限壓力時(shí)，塞芯向下移動(dòng)。
[0006]采用該環(huán)空底部加壓器進(jìn)行固井作業(yè)時(shí)，水泥漿從泄流通道中穿過以進(jìn)行替漿，當(dāng)替漿結(jié)束后，從井口投入膠塞，膠塞在鉆井液的帶動(dòng)下向下移動(dòng)至塞芯，并且與塞芯配合以此封堵泄流通道，加壓膠塞上方的流體壓力，達(dá)到極限壓力時(shí)塞芯向下移動(dòng)以進(jìn)一步加壓坐壓組件下方的流體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)空底部的有效壓穩(wěn)，由此提高固井質(zhì)量。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，坐壓組件還包括剪切套和剪切芯，剪切套卡持于限位部，以限制坐壓組件向下移動(dòng)，塞芯支撐于剪切芯上，剪切芯通過緊定件連接于剪切套，極限壓力為剪斷緊定件的壓力值。由此緊定件被剪斷后剪切芯帶著塞芯向下移動(dòng)以此實(shí)現(xiàn)對(duì)坐壓組件下方流體的進(jìn)一步加壓。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，泄流通道還穿過剪切芯以貫通坐壓組件。由此不影響替漿工作的正常進(jìn)行，并且還實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)空底部的進(jìn)一步加壓。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，剪切芯的頂部設(shè)置有凹槽，塞芯的底端設(shè)置有與凹槽配合的凸臺(tái)，并且凹槽內(nèi)設(shè)置有卡緊凸臺(tái)的卡環(huán)，以限制塞芯向上移動(dòng)。在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施例中，卡環(huán)的縱截面呈楔形，卡環(huán)的小端部靠近凹槽的底部。采用這種結(jié)構(gòu)防止井底的氣層將塞芯向上頂起，提高該環(huán)空底部加壓器工作的可靠性。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，剪切套構(gòu)造為沿殼體的軸線方向形成階梯通孔，并且小孔段靠近殼體的下端，剪切芯構(gòu)造為沿殼體的軸線方向形成大體工字型，并且剪切芯的下活塞段與階梯通孔的小孔段配合，剪切芯的上活塞段與階梯通孔的大孔段配合，其中剪切芯的上活塞段通過緊定件將剪切芯連接于剪切套的大孔段的側(cè)壁上。由此當(dāng)緊定件被剪斷后剪切芯帶動(dòng)塞芯向下移動(dòng)以加壓其下方的流體，從而壓實(shí)環(huán)空底部。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，其中剪切套的小孔段的側(cè)壁上設(shè)置承載通孔和與承載通孔配合的支撐塊，殼體的下端連接有下接頭，下接頭構(gòu)造為管段，并且下接頭的上端部旋入殼體內(nèi)部，以形成限位部，剪切套通過穿過承載通孔的支撐塊設(shè)置于限位部。由此剪切套依靠支撐塊將坐壓組件卡持于限位部上。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，剪切芯的下活塞段的上端部抵靠支撐塊至限位部上，當(dāng)緊定件被剪斷，剪切芯的上活塞段向下移動(dòng)至臺(tái)階通孔的臺(tái)階面上時(shí)，支撐塊移向剪切芯以脫離限位部。由此坐壓組件完全脫離殼體而向下移動(dòng)，后期通過鉆具鉆除，不影響固井的其它工序。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，支撐塊構(gòu)造為大體錐體的形狀，并且支撐塊的頂端部設(shè)置于所述限位部上。由此支撐塊牢固地將剪切套卡持在殼體內(nèi)，當(dāng)緊定件被剪斷，剪切芯的上活塞段向下移動(dòng)至臺(tái)階通孔的臺(tái)階面上時(shí)，以與支撐塊向剪切芯移動(dòng)。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，塞芯的外周設(shè)置有扶正膠塞，扶正膠塞與殼體的側(cè)壁密封貼合。以此增強(qiáng)塞芯與殼體的側(cè)壁之間的密封性，提高環(huán)空底部加壓器工作的可靠性。
[0015]在本申請(qǐng)中，用語“上”、“下”規(guī)定為相對(duì)于環(huán)空底部加壓器正確安裝的情況，膠塞從上往下投放以與塞芯配合，該環(huán)空底部加壓器中靠近塞芯的位置為上，遠(yuǎn)離塞芯的位置為下。另外，卡環(huán)的縱截面是指卡環(huán)沿殼體的軸線方向的截面。此外支撐塊構(gòu)造為大體錐形的形狀，那么支撐塊的頂端部為當(dāng)支撐塊設(shè)置在承載通孔中時(shí)沿殼體的軸線方向的截面較小的一端。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過加壓剪斷緊定件，從而使塞芯包括膠塞在內(nèi)繼續(xù)下行一段距離，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)空底部的加壓操作，從而彌補(bǔ)了水泥漿失重以及封隔器坐封后環(huán)空底部的壓力損失，壓穩(wěn)井底氣層，從而有效地提高產(chǎn)層的固井質(zhì)量。
【附圖說明】
[0017]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明的環(huán)空底部加壓器的剖面圖；
[0019]圖2是圖1所示環(huán)空底部加壓器處于替漿作業(yè)的示意圖；
[0020]圖3是采用圖1所示環(huán)空底部減壓器漲封上部封隔器的示意圖；
[0021]圖4是采用圖1所示環(huán)空底部加壓器加壓環(huán)空的示意圖。
[0022]在圖中，相同的構(gòu)件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明提出的環(huán)空底部加壓器包括殼體10、坐壓組件20和上膠塞23(參見圖3)。坐壓組件20設(shè)置在殼體10內(nèi)，上膠塞23用于截流從坐壓組件20中穿過的流體，以進(jìn)行憋壓。下面將詳細(xì)地描述本發(fā)明的環(huán)空底部加壓器及其各個(gè)部分。
[0025]需要說明的是，本發(fā)明的環(huán)空底部加壓器連接至套管的底部，以便于從井底對(duì)環(huán)空進(jìn)行加壓。
[0026]如圖1所示，殼體I為中空的管段以便于連接至套管上，殼體10的上端和下端均形成套管偏梯扣，由此可以通過接頭連接其它套管。如圖所示，殼體10連接有下接頭10’，下接頭10’通過其端部設(shè)置的套管偏梯扣連接至殼體10的下端，由此在殼體10的內(nèi)壁上形成限位部100，以用于將坐壓組件20限定在殼體10的內(nèi)部。
[0027]如上所述坐壓組件20設(shè)置在殼體10的內(nèi)部，限位部100限制坐壓組件20向下移動(dòng)。作為優(yōu)選地，如圖1所示，坐壓組件20包括塞芯21和從塞芯21中穿過的泄流通道22。泄流通道22貫通坐壓組件20的上方與下方，用于正常替漿作業(yè)時(shí)水泥漿從中穿過，從而環(huán)空底部加壓器安裝至套管的底部，但是并不影響固井作業(yè)。
[0028]上膠塞23在正常水泥漿替漿結(jié)束后投放下去，上膠塞23緊跟水泥漿下放到套管中，用于將水泥漿與上膠塞23上方的頂替液分開。當(dāng)上膠塞23到達(dá)坐壓組件20的上方時(shí)與塞芯21配合，來封堵泄流通道22。當(dāng)膠塞23封堵泄流通道22，增加膠塞23上方的壓力，當(dāng)膠塞23上方的壓力大于或者等于極限壓力時(shí)，塞芯21向下移動(dòng)。塞芯23向下移動(dòng)使得坐壓組件20下方的流體進(jìn)一步被加壓，從而有效壓穩(wěn)環(huán)空底部，從而在固井作業(yè)的候凝過程中封隔器已經(jīng)坐封的情況下彌補(bǔ)由于水泥漿失重等原因造成的壓力損失，有效地提高產(chǎn)層固井質(zhì)量。
[0029]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖1所示，坐壓組件20還包括剪切套24和剪切芯25，坐壓組件20通過剪切套24卡持在限位部100，由此坐壓組件20不能夠向下移動(dòng)，塞芯21支撐在剪切芯25上，剪切芯25通過緊定件200連接于剪切套24，極限壓力為剪斷緊定件200的壓力值。緊