深水鉆井平臺用導(dǎo)管固井裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及在鉆井中使用導(dǎo)管進行固井工藝的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于深水鉆井平臺的導(dǎo)管固井裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于海洋鉆井工藝自身的特點，需要先用粗鉆桿帶著送入工具將導(dǎo)管串送入已鉆井的井眼，然后從鉆桿中間注入水泥漿，用海水頂替注入的水泥漿，將導(dǎo)管和井眼之間的環(huán)形空腔用水泥漿固住，保持井筒的完整性。其關(guān)鍵的技術(shù)難點是在水泥漿注入井下后，在用海水頂替水泥漿的過程中，很容易造成水泥漿頂替不均勻，尤其是在海水和水泥漿接觸的位置，水泥漿容易被海水污染，進而影響水泥漿的性能和固井質(zhì)量。由于深水鉆井的表層導(dǎo)管的深度一般不深，造成等待水泥漿凝固的時間很長，固井效率很低。
[0003]深水鉆井平臺上固井時為了提高水泥漿的頂替效率，采用在導(dǎo)管中插入“內(nèi)插鉆桿”的固井方法。將送入工具下方連接“內(nèi)插鉆桿”并插入導(dǎo)管中，“內(nèi)插鉆桿”會一直通到導(dǎo)管的底部。先將計算好的一定體積的水泥漿全部注入鉆桿內(nèi)部，再用鉆井栗把海水注入“內(nèi)插鉆桿”內(nèi)，海水在“內(nèi)插鉆桿”內(nèi)向下運動頂替水泥漿，一直將水泥漿完全頂替出“內(nèi)插鉆桿”而填充在導(dǎo)管和井眼之間的環(huán)空中。但由于下導(dǎo)管時連接“內(nèi)插鉆桿”作業(yè)會耽誤很多時間，作業(yè)成本會增加很多。尤其是在深井中，接“內(nèi)插鉆桿”時花費的時間更多。而且當出現(xiàn)送入工具和導(dǎo)管之間的密封性不好或者水泥漿在碰壓后有回流的時候，導(dǎo)致“內(nèi)插鉆桿”有時候被井底凝固的水泥漿固定在井下的復(fù)雜事故，增加了作業(yè)危險系數(shù)。
[0004]而且由于頂替的過程頂替壓力會很高，會超過鉆井栗的承受壓力。所以為減低危險性，通常會利用排量相對較低的固井栗把海水注入鉆桿內(nèi)頂替水泥漿，降低作業(yè)的危險性，但固井栗的排量一般很低，會使整個頂替過程所用的時間會變得很長。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型提出一種深水鉆井平臺用導(dǎo)管固井裝置操作簡便，提高了水泥漿的頂替效率，降低了危險性。
[0006]本實用新型的一種深水鉆井平臺用導(dǎo)管固井裝置，包括豎直放置在井眼內(nèi)的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管為中空結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)管的上端設(shè)有輸入密封組件，其下端密封，在所述導(dǎo)管的密封下端設(shè)有能朝向所述導(dǎo)管外側(cè)單向開啟的壓力閥；
[0007]所述輸入密封組件包括封堵于所述導(dǎo)管上端口的轉(zhuǎn)換接頭和設(shè)置于所述轉(zhuǎn)換接頭上的鉆桿，所述鉆桿具有軸向的貫通腔，所述鉆桿的下端口與所述轉(zhuǎn)換接頭上開設(shè)的導(dǎo)入孔對位接合；
[0008]在靠近所述轉(zhuǎn)換接頭下方設(shè)有活塞，所述活塞與所述導(dǎo)管的內(nèi)壁滑動密封配合，所述活塞通過可剪斷的止擋件能移動地設(shè)置于所述導(dǎo)管內(nèi)；在所述活塞上開設(shè)有活塞孔，所述貫通腔、所述導(dǎo)入孔和所述活塞孔依序連通形成與所述導(dǎo)管的中空腔室相連通的注液通道，在所述活塞孔上設(shè)有能封閉所述活塞孔的封堵件。
[0009]作為一種可實施的方式，所述活塞孔對應(yīng)于所述導(dǎo)入孔設(shè)置，所述封堵件為能經(jīng)所述注液通道投置并坐封在所述活塞孔上的封堵球。
[0010]作為另一種可實施的方式，所述封堵件為密封固定在所述活塞孔內(nèi)的開關(guān)閥，通過所述開關(guān)閥控制所述活塞孔的通斷。
[0011]作為一種可實施的方式，所述壓力閥的外壁與所述導(dǎo)管的內(nèi)壁密封固定。
[0012]作為另一種可實施的方式，在所述導(dǎo)管的下端密封固定一連接塊，在所述連接塊上設(shè)置與所述導(dǎo)管的中空腔室連通的輸出孔，所述壓力閥密封固定在所述輸出孔內(nèi)，通過所述壓力閥控制所述輸出孔的通斷。
[0013]進一步地，所述止擋件的一端與所述導(dǎo)管的內(nèi)壁固定連接，其另一端朝所述導(dǎo)管的中心軸延伸，且所述止擋件抵靠在所述活塞的下端面上；所述止擋件的數(shù)量為至少兩個，并相對于所述導(dǎo)管的中心軸對稱分布。
[0014]更進一步地，所述止擋件為銷釘。
[0015]作為一種可實施的方式，所述轉(zhuǎn)換接頭的上部與所述鉆桿的下部螺紋連接，所述轉(zhuǎn)換接頭的下部與所述導(dǎo)管的上部螺紋連接。
[0016]進一步地，所述活塞為圓盤形。
[0017]作為一種可實施的方式，所述活塞為橡膠活塞。
[0018]本實用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:深水鉆井平臺用導(dǎo)管固井裝置避免了在導(dǎo)管內(nèi)再插入“內(nèi)插鉆桿”，減輕了作業(yè)強度，減少了作業(yè)時間，提高了頂替水泥漿的效率。由于導(dǎo)管的內(nèi)徑遠大于“內(nèi)插鉆桿”的內(nèi)徑，在同樣的頂替排量下，頂替水泥漿所需的頂替壓力較小，減少了作業(yè)時間，降低了作業(yè)成本；而且可采用排量較低的栗進行頂替，降低了作業(yè)危險性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標記:
[0021]10-導(dǎo)管；12-轉(zhuǎn)換接頭；13_活塞；14-止擋件；15-壓力閥；16-封堵件；
[0022]20-鉆桿；30-井眼。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的部分實施例，而不是全部實施例。
[0024]請參閱圖1所示，一種深水鉆井平臺用導(dǎo)管固井裝置，包括豎直放置在井眼30內(nèi)的導(dǎo)管10，導(dǎo)管10為中空結(jié)構(gòu)，導(dǎo)管10的上端設(shè)有輸入密封組件，其下端密封，在導(dǎo)管10的密封下端設(shè)有能朝向?qū)Ч?0外側(cè)單向開啟的壓力閥15。
[0025]輸入密封組件包括封堵于導(dǎo)管10上端口的轉(zhuǎn)換接頭12和設(shè)置于轉(zhuǎn)換接頭12上的鉆桿20，鉆桿20具有軸向的貫通腔，鉆桿20的下端口與轉(zhuǎn)換接頭12上開設(shè)的導(dǎo)入孔對位接合。在靠近轉(zhuǎn)換接頭12下方設(shè)有活塞13，活塞13與導(dǎo)管10的內(nèi)壁滑動密封配合，活塞13通過可剪斷的止擋件14能移動地設(shè)置于導(dǎo)管10內(nèi)；在活塞13上開設(shè)有活塞孔，鉆桿20的貫通腔、轉(zhuǎn)換接頭12的導(dǎo)入孔和活塞13的活塞孔依序連通形成與導(dǎo)管10的中空腔室相連通的注液通道，在活塞孔上設(shè)有能封閉活塞孔的封堵件16。水泥漿注入后被容納在導(dǎo)管10的中空腔室中活塞13和壓力閥15之間的空間內(nèi)。
[0026]導(dǎo)管10的外壁與井眼30的內(nèi)壁之間具有環(huán)形空腔，導(dǎo)管10長度與井眼30的長度相匹配，通常情況下導(dǎo)管10長度應(yīng)比井眼30深度稍微短一點，使導(dǎo)管10的底端與井眼30的底部之間具有供水泥漿流通的間隔。本實施例中，鉆桿20的外徑為5.5英寸，鉆桿20的高度為海水的深度和轉(zhuǎn)盤面到海平面的高度差之和。導(dǎo)管10還可以為由多段管連接而成的導(dǎo)管串。
[0027]深水鉆井平臺用導(dǎo)管固井裝置的使用過程如下:先經(jīng)由注液通道將水泥漿注入到導(dǎo)管10的中空腔室，封堵件16封閉活塞孔，再經(jīng)由注液通道(鉆桿20的貫通腔和轉(zhuǎn)換接頭12的導(dǎo)入孔)注入海水，海水的壓力使封堵件16可靠地封堵在活塞孔上，持續(xù)注入的海水施力于封堵件16和活塞13直至剪斷止擋件14，海水的壓力推動封堵件16和活塞13同步向下滑動，封堵件16和活塞13的同步向下滑動擠壓導(dǎo)管10的中空腔室中的水泥漿，水泥漿受壓向下打開壓力閥，水泥漿經(jīng)由導(dǎo)管10底端的間隔進入環(huán)形空間，持續(xù)注入海水從而逐漸頂替出導(dǎo)管10的中空腔室中的所有水泥漿，水泥漿凝固后將導(dǎo)管10固定在井眼30內(nèi)，完成固井。
[0028]深水鉆井平臺用導(dǎo)管固井裝置避免了