防堵塞自灌式浮箍的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油機械，具體涉及固井下套管過程中使用的自灌式防堵塞浮箍。
【背景技術(shù)】
[0002]石油鉆井作業(yè)中，固井工作是非常重要的，任何失誤都有可能使一口質(zhì)量優(yōu)良的鉆井變成勉強能使用甚至報廢的井。所以固井工具浮鞋浮箍非常重要。在固井作業(yè)中，自灌式浮箍浮鞋始終是固井人的不懈追求。采用普通式浮箍浮鞋，由于管腔封閉，內(nèi)外存在真空度，產(chǎn)生較大的浮力，下幾根套管后，就要主動從井上向套管內(nèi)灌入泥漿克服上述浮力，即增加了工人的勞動強度，又增加了固井作業(yè)時間，還有可能因為套管的靜止而引起粘卡套管的事故或者其它更復雜事故。而采用自灌式浮箍浮鞋，可以通過自灌過程克服浮力，即可提高效率，又減輕勞動強度，還可避免以上的事故的發(fā)生。
[0003]但在實踐中推廣使用的并不多，比如勝利油田，遼河油田，長慶油田，吉林油田等并沒有采用自灌式的浮箍浮鞋。在大慶油田也只是在局部使用。是什么原因沒使用呢？在和技術(shù)人員交流中得知，他們最擔心的，是在下套管作業(yè)完成后打不開單向閥，不能固井作業(yè)。
[0004]我們知道，固井作業(yè)就是將水泥注入套管，通過套管最下部的浮鞋里的單向閥向井眼里灌入，水泥使井壁和套管連為一體。非自灌式浮箍浮鞋，整體套管是相對封閉的(參見圖1)浮鞋內(nèi)設(shè)單向閥控制通斷，即使套管下到井里最底部，井里的任何東西也進不去套管內(nèi)，所以浮鞋內(nèi)的單向閥可順利打開，完成固井作業(yè)。但自灌式就不同了。最下部的浮鞋有引流孔，下套管作業(yè)中，泥漿正是通過引流孔源源不斷進入套管內(nèi)，形成自灌。雖然有自灌的優(yōu)勢，但也帶來了潛在的風險。地下的地質(zhì)狀況復雜，特別是在數(shù)千米的地下。鉆井完成后，雖然要對井內(nèi)進行反復的沖洗，但在部分井的底部難免留有殘沙碎石，特別是深井或地質(zhì)較復雜的地區(qū)，這樣當套管下到最底部時，殘沙碎石也通過引流孔進入下部的浮鞋內(nèi)，當沙石足夠多時，將浮鞋內(nèi)的單向閥埋住，單向閥失效，固井時水泥不能通過套管注入井里，不能完成固井作業(yè)，從而發(fā)生重大事故。實踐中就有這樣的情況發(fā)生，當時套管內(nèi)的壓力已經(jīng)大于1Mp 了，仍不能打開浮鞋的單向閥，最后不得不拔套管，釀成大事故，給井隊、油田帶來了很大的損失。大慶油田之所以局部使用，是因為這些使用的局部地質(zhì)相對較簡單，并且使用自灌式浮鞋浮箍的井都是相對較淺的井。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種防堵塞自灌式浮箍，以便在自灌浮鞋失效后，能夠提供一個旁路通道完成固井作業(yè)，減小井下固井作業(yè)重大事故的發(fā)生。
[0006]本實用新型的技術(shù)解決方案是:防堵塞自灌式浮箍，包括設(shè)有單向閥組件的浮箍本體，所述浮箍本體于單向閥組件下方的側(cè)壁設(shè)有至少一個旁通孔，每個旁通孔上都設(shè)有安全塞封堵，安全塞通過鎖銷固定在浮箍本體的側(cè)壁上，當管腔內(nèi)外壓力差達到設(shè)定值后，安全塞上的剪銷斷開，安全塞在壓力作用下向管外掉落，旁通孔打開。
[0007]本實用新型的技術(shù)效果是:它具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理及安全可靠的優(yōu)點，可以在自灌浮鞋失效后，通過打開浮箍的備用通道完成固井作業(yè)?？梢杂行Х乐挂蚋⌒б鸬木轮卮笫鹿实陌l(fā)生，為自灌式浮箍浮鞋的推廣使用提供安全保障。
【附圖說明】
[0008]圖1為使用非自灌式浮箍浮鞋管柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖1中由下至上依次為浮鞋、尾管、浮箍和套管。
【具體實施方式】
[0012]如圖2和3所示，防堵塞自灌式浮箍，包括設(shè)有單向閥組件I的浮箍本體2，所述浮箍本體2于單向閥組件I下方的側(cè)壁設(shè)有至少一個旁通孔3，每個旁通孔3上都設(shè)有安全塞4封堵，安全塞4通過鎖銷6固定在浮箍本體2的側(cè)壁上，當管腔內(nèi)外壓力差達到設(shè)定值后，安全塞4上的剪銷6斷開，安全塞4在壓力作用下向管外掉落，旁通孔3打開(見圖2)。
[0013]所述浮箍本體2于單向閥組件I下方的側(cè)壁設(shè)有至少一對旁通孔3，每對旁通孔3上的安全塞4之間設(shè)有連接件5，安全塞4與連接件5間通過剪銷6連接，當管腔內(nèi)外壓力差達到設(shè)定值后，安全塞4與連接件5間的剪銷6斷開，安全塞4在壓力作用下向管外掉落，旁通孔3打開(見圖3)。
[0014]所述安全塞4設(shè)有柱狀的連接部7，所述連接件5為管狀，連接件5套在安全塞4柱狀的連接部7上并通過剪銷6連接。全塞4與連接件5通過剪銷6的具體連接也可以通過相似的方式進行，如以剪銷6為鉸接軸的各種鉸接方式，只要滿足在大于設(shè)定壓力下能夠剪斷剪銷6即可。
[0015]所述安全塞4與旁通孔3為企口連接。安全塞4也可以是除企口以外的其他連接方式，如錐面連接，只要滿足向外脫落要求即可。安全塞4的外表面可以低于浮箍外表面。安全塞4可以通過密封件與浮箍密封連接。
[0016]所述單向閥組件I包括閥座密封體8和碟閥蓋9，碟閥蓋9通過彈簧的作用封蓋在閥座密封體8的通孔處，閥座密封體8開有豎向的滑道10，滑道10中設(shè)有滑桿11，滑桿11的頂部設(shè)有可以防止其從滑道10中脫落的限位塊12，滑桿11的底部設(shè)有用于抵在碟閥蓋9上并使其保持在打開狀態(tài)的支撐部13，滑桿11通過剪銷6固定在滑道10中，所述單向閥組件I的上方設(shè)有可沿所述浮箍本體2管腔上下滑動的滑塊14，滑塊14上設(shè)有過流孔15，滑塊14通過剪銷6與浮箍本體2管壁固定，通過向滑塊14施壓，可使滑塊14及滑桿11上的剪銷6先后斷開，通過滑塊14下滑推動滑桿11向下移動，使滑桿11底部的支撐部13脫離碟閥蓋9，使碟閥蓋9恢復正常功能。
[0017]實施例1:
[0018]如圖2所示，所述單向閥組件I為箭閥式結(jié)構(gòu)，安全塞4通過剪銷6直接固定在閥體壁上。
[0019]實施例2:
[0020]如圖3所示，所述單向閥組件I為碟閥式結(jié)構(gòu)，安全塞4成對使用，通過連接件5和剪銷6固定在閥體壁上。
[0021]浮箍在尾管的上端，是安全界面。當下完套管后，如遇到浮鞋的單向閥失靈后套管內(nèi)達到一定壓力時(通常在5Mp)，在壓力的作用下，安全塞也受到壓力，產(chǎn)生向外的力，當該力大于剪斷銷的剪切應(yīng)力時，剪斷銷被剪斷，安全塞打開，從而形成另一通道，順利完成固井作業(yè)。
【主權(quán)項】
1.防堵塞自灌式浮箍，包括設(shè)有單向閥組件(I)的浮箍本體(2)，其特征在于，所述浮箍本體(2 )于單向閥組件(I)下方的側(cè)壁設(shè)有至少一個旁通孔(3 )，每個旁通孔(3 )上都設(shè)有安全塞(4)封堵，安全塞(4)通過鎖銷(6)固定在浮箍本體(2)的側(cè)壁上，當管腔內(nèi)外壓力差達到設(shè)定值后，安全塞(4)上的剪銷(6)斷開，安全塞(4)在壓力作用下向管外掉落，旁通孔(3)打開。
2.如權(quán)利要求1所述的防堵塞自灌式浮箍，其特征在于，所述浮箍本體(2)于單向閥組件(I)下方的側(cè)壁設(shè)有至少一對旁通孔(3)，每對旁通孔(3)上的安全塞(4)之間設(shè)有連接件(5)，安全塞(4)與連接件(5)間通過剪銷(6)連接，當管腔內(nèi)外壓力差達到設(shè)定值后，安全塞(4)與連接件(5 )間的剪銷(6 )斷開，安全塞(4)在壓力作用下向管外掉落，旁通孔(3 )打開。
3.如權(quán)利要求2所述的防堵塞自灌式浮箍，其特征在于，所述安全塞(4)設(shè)有柱狀的連接部(7 )，所述連接件(5 )為管狀，連接件(5 )套在安全塞(4 )柱狀的連接部(7 )上并通過剪銷(6)連接。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的防堵塞自灌式浮箍，其特征在于，所述安全塞(4)與旁通孔(3)為企口連接。
5.如權(quán)利要求1所述的防堵塞自灌式浮箍，其特征在于，所述單向閥組件(I)為箭閥式結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的防堵塞自灌式浮箍，其特征在于，所述單向閥組件(I)為碟閥式結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的防堵塞自灌式浮箍，其特征在于，所述單向閥組件(I)包括閥座密封體(8)和碟閥蓋(9)，碟閥蓋(9)通過彈簧的作用封蓋在閥座密封體(8)的通孔處，閥座密封體(8)開有豎向的滑道(10)，滑道(10)中設(shè)有滑桿(11)，滑桿(11)的頂部設(shè)有可以防止其從滑道(10)中脫落的限位塊(12)，滑桿(11)的底部設(shè)有用于抵在碟閥蓋(9)上并使其保持在打開狀態(tài)的支撐部(13)，滑桿(11)通過剪銷(6)固定在滑道(10)中，所述單向閥組件(I)的上方設(shè)有可沿所述浮箍本體(2)管腔上下滑動的滑塊(14)，滑塊(14)上設(shè)有過流孔(15)，滑塊(14)通過剪銷(6)與浮箍本體(2)管壁固定，通過向滑塊(14)施壓，可使滑塊(14)及滑桿(11)上的剪銷(6)先后斷開，通過滑塊(14)下滑推動滑桿(11)向下移動，使滑桿(11)底部的支撐部(13 )脫離碟閥蓋(9 )，使碟閥蓋(9 )恢復正常功能。
【專利摘要】防堵塞自灌式浮箍涉及石油機械。包括設(shè)有單向閥組件（1）的浮箍本體（2），其特征在于，所述浮箍本體（2）于單向閥組件（1）下方的側(cè)壁設(shè)有至少一個旁通孔（3），每個旁通孔（3）上都設(shè)有安全塞（4）封堵，安全塞（4）通過鎖銷（6）固定在浮箍本體（2）的側(cè)壁上，當管腔內(nèi)外壓力差達到設(shè)定值后，安全塞（4）上的剪銷（6）斷開，安全塞（4）在壓力作用下向管外掉落，旁通孔（3）打開。它具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理及安全可靠的優(yōu)點，可以在自灌浮鞋失效后，通過打開浮箍的備用通道完成固井作業(yè)。可以有效防止因浮鞋失效引起的井下重大事故的發(fā)生，為自灌式浮箍浮鞋的推廣使用提供安全保障。
【IPC分類】E21B33-13
【公開號】CN204283323
【申請?zhí)枴緾N201420717048
【發(fā)明人】曹雙勇, 曹德鑫, 劉成睿
【申請人】曹雙勇
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年11月26日