CN213597923U - 一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及到一种钻井工具领域,具体涉及到一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞。包括丢手座封机构、挤注水泥机构和承留机构。以具有丢手功能的可钻桥塞作为主要封堵工具,利用泵罐车及下灰车等地面设备使桥塞坐封并进行注水泥作业,用于工具下层挤水泥、封堵底水等封堵作业,实现了一趟管柱坐封、挤水泥作业、丢手一体化。并且挤水泥后不再进行打捞,减少了施工步骤,降低了作业成本、施工风险,提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及到一种钻井工具领域,具体涉及到一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞。
背景技术
油田开发过程中试油、油气层改造、地层测试、注采层位调整等施工过程中,需要利用挤水泥桥塞(承留器)对油、气、水层进行临时性封堵或永久性封堵,或对套管外窜槽进行二次固井。
目前的挤水泥桥塞工艺主要包括:桥塞、桥塞坐封工具、挤注管柱以及打捞工具,作业时,第一趟管柱先下入挤水泥桥塞和桥塞坐封工具,打压使挤水泥桥塞坐封在套管壁内,第二趟管柱下入挤注管柱进行挤水泥作业,第三趟管柱下入打捞工具回收挤水泥桥塞。
因此现有技术存在以下技术问题:
坐封完成后需要再向挤水泥桥塞内下入挤注管柱进行挤注作业,施工工序复杂,可靠性差,容易导致挤注失败,且施工周期长,作业成本高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于一种施工工序简单,可靠性高,不容易导致挤注失败,且施工周期短,作业成本低的一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞。
为了实现上述目的,本实用新型提供的技术方案是:
一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞,包括丢手座封机构、挤注水泥机构和承留机构,所述丢手座封机构包括上接头,所述上接头装入外筒上端的台阶内,外筒上方的上接头上螺纹连接有压帽,压帽紧抵外筒上端,上接头下端螺纹连接有活塞内筒,外筒内的上接头下部上滑动密封连接有上行活塞,活塞内筒上滑动密封连接有下行活塞,上行活塞和下行活塞与外筒内缘滑动密封接触,下行活塞上端插接在上行活塞下端内,上行活塞与下行活塞通过坐封剪钉连接,位于上行活塞内的下行活塞上贯穿设置只有多个锁块,锁块远离活塞内筒的一端与上行活塞接触,锁块朝向活塞内筒的一端为锥形,活塞内筒上开设有与锁块对应的锥孔,锁块呈锥形的一端位于锥孔内,下行活塞下端上螺连接有连接帽,活塞内筒下端螺纹连接有脱手接头,
所述挤注水泥机构包括球座,球座安装在脱手接头下端内,球座与脱手接头下端通过注水泥剪钉固定连接,球座与脱手接头下端密封连接,
所述承留机构包括中心管,所述中心管上端外壁上开设有锁环槽,锁环安装在锁环槽内,所述中心管上端均匀分布多个径向螺纹孔,径向螺纹孔内装有丢手剪钉,中心管下端内固定有密封锁套,所述中心管下端开有径向孔,径向孔上下两侧的中心管部分与密封锁套密封连接,密封锁套上开设有过流孔,过流孔与径向孔连通,所述中心管中部内壁上开设有凹槽,所述中心管下端螺纹连接有堵头,所述中心管外壁设有台肩,胶筒压帽、胶筒组、上锥体、卡瓦、下锥体依次自下而上装入中心管上,所述下锥体与所述中心管螺纹连接,所述胶筒压帽上端与所述连接帽螺纹连接,丢手剪钉紧抵胶筒压帽内缘。
具体的,所述压帽和上接头通过紧定螺钉固定连接。
具体的,所述卡瓦为双向卡瓦,卡瓦轴向均匀加工有割缝。
具体的,所述胶筒组包括两个上下设置的端胶筒,两端胶筒之间设置有中胶筒,端胶筒和中胶筒之间设置有隔环。
具体的,所述密封锁套与中心管通过防转剪钉固定连接。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
以具有丢手功能的可钻桥塞作为主要封堵工具,利用泵罐车及下灰车等地面设备使桥塞坐封并进行注水泥作业,用于工具下层挤水泥、封堵底水等封堵作业,实现了一趟管柱坐封、挤水泥作业、丢手一体化。并且挤水泥后不再进行打捞,减少了施工步骤,降低了作业成本、施工风险,提高了工作效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中A区域的放大图。
图3为图1中B区域的放大图。
具体实施方式
如图1-3所示,一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞,包括丢手座封机构、挤注水泥机构和承留机构。
所述丢手座封机构包括上接头1,所述上接头1装入外筒4上端的台阶内,外筒4上方的上接头1上螺纹连接有压帽2,压帽2紧抵外筒4上端,所述压帽2和上接头1通过紧定螺钉3固定连接。上接头1下端螺纹连接有活塞内筒12,外筒4内的上接头1下部上滑动密封连接有上行活塞7,活塞内筒12上滑动密封连接有下行活塞11,上行活塞7和下行活塞11与外筒4内缘滑动密封接触,下行活塞11上端插接在上行活塞7下端内,上行活塞7与下行活塞11通过坐封剪钉8连接,位于上行活塞7内的下行活塞11上贯穿设置只有多个锁块24,锁块24远离活塞内筒12的一端与上行活塞7接触,锁块24朝向活塞内筒12的一端为锥形,活塞内筒12上开设有与锁块24对应的锥孔28,锁块24呈锥形的一端位于锥孔28内,下行活塞11下端上螺连接有连接帽10,活塞内筒12下端螺纹连接有脱手接头13。
所述挤注水泥机构包括球座32,球座32安装在脱手接头13下端内,球座32与脱手接头13下端通过注水泥剪钉29固定连接,球座32与脱手接头13下端密封连接。
所述承留机构包括中心管19,所述中心管19上端外壁上开设有锁环槽,锁环15安装在锁环槽内,所述中心管19上端均匀分布多个径向螺纹孔,径向螺纹孔内装有丢手剪钉14,中心管19下端内固定有密封锁套34,所述密封锁套34与中心管19通过防转剪钉30固定连接,所述中心管19下端开有径向孔6,径向孔6上下两侧的中心管19部分与密封锁套34密封连接,密封锁套34上开设有过流孔9,过流孔9与径向孔6连通,所述中心管19中部内壁上开设有凹槽5,所述中心管19下端螺纹连接有堵头23,所述中心管19外壁设有台肩,胶筒压帽16、胶筒组、上锥体20、卡瓦21、下锥体22依次自下而上装入中心管19上,所述胶筒组包括两个上下设置的端胶筒17,两端胶筒17之间设置有中胶筒18,端胶筒17和中胶筒18之间设置有隔环26。所述卡瓦21为双向卡瓦,卡瓦21轴向均匀加工有割缝,所述下锥体22与所述中心管19螺纹连接,所述胶筒压帽16上端与所述连接帽10螺纹连接,丢手剪钉14紧抵胶筒压帽16内缘。
施工时,工具按设计要求下到设计位置,利用泵罐车及下灰车等地面设备,联接好井口,清水通过活塞内筒12、脱手接头13与球座32中心通道,并经密封锁套34与中心管19的过流孔9和径向孔6进入油套环空。
注水泥时,投入可钻球31,可钻球31进入到球座32内并与其密封,保持下探管柱5t下压力不动,直至下层挤水泥作业完成。先小排量打压,达到设计坐封压力后坐封剪钉8剪断,上行活塞7上行,当上形活塞7失去对锁块24的径向阻挡时,锁块24解锁,液压推动下行活塞11下行,下行活塞11沿轴向依次推动连接帽10、胶筒压帽16、端胶筒17、隔环26、中胶筒18、上锥体20、卡瓦21,锁环15与胶筒压帽16步进锁定,向油管内多阶段逐渐加压,各加压阶段均稳压3~5分钟,使得卡瓦21张开并咬紧套管,端胶筒17、中胶筒18受挤压后密封油套环空,从而实现坐封。
继续加压,压力达到一定值后丢手剪钉14被剪断,持续打压,直至突然泄压,表明注水泥剪钉29被剪断,可钻球31与球座32下行至堵头23位置,密封锁套34与中心管19的过流孔9和径向孔6和工具中心通道连通,再继续注水,套管不反液,下探管柱5t,管柱悬重正常降低,证明工具座封完成。当工具开始打压座封,管柱不可以上提,管柱上提会关闭工具内置的下层挤水泥阀门,整个过程始终保持下探管柱5t下压力不动直至下层挤水泥作业完成;
工具座封完成后,注水,测地层吸收量,确定挤灰比重及挤灰量。
下层挤水泥作业:连接挤水泥管线,进行清水试挤,如套管不反水,可进行下层挤水泥作业。
上层挤水泥作业:按上述流程在工具座封或下层挤水泥作业之后,缓慢上提管柱,上接头1、活塞内筒12及脱手接头13带动密封锁套34剪断防转剪钉30后上移至中心管19中部内壁凹槽5位置,凹槽5限位、锁定密封锁套34轴向移动,此时密封锁套34与中心管19径向孔被关闭,并密封下层注入水泥,继续缓慢上提管柱到设计要求位置(至少高于工具1.5m米以上,并考虑管柱伸长量宜加大上提高度),此时,可进行上层挤水泥作业。
完成注水泥作业后,按设计要求上提管柱2m米以上,并考虑管柱伸长量宜加大上提高度,大排量反洗井,至反出液不含水泥,丢手座封机构随管柱提出,承留机构滞留井下,待水泥凝固,注水泥作业完成。
一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞使用完成后,不再进行打捞,可直接快速钻除,实现了一趟管柱坐封、挤水泥作业、丢手一体化。并且挤水泥后不再进行打捞,减少了施工步骤,降低了作业成本、施工风险,提高了工作效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞,包括丢手座封机构、挤注水泥机构和承留机构,其特征在于,所述丢手座封机构包括上接头,所述上接头装入外筒上端的台阶内,外筒上方的上接头上螺纹连接有压帽,压帽紧抵外筒上端,上接头下端螺纹连接有活塞内筒,外筒内的上接头下部上滑动密封连接有上行活塞,活塞内筒上滑动密封连接有下行活塞,上行活塞和下行活塞与外筒内缘滑动密封接触,下行活塞上端插接在上行活塞下端内,上行活塞与下行活塞通过坐封剪钉连接,位于上行活塞内的下行活塞上贯穿设置只有多个锁块,锁块远离活塞内筒的一端与上行活塞接触,锁块朝向活塞内筒的一端为锥形,活塞内筒上开设有与锁块对应的锥孔,锁块呈锥形的一端位于锥孔内,下行活塞下端上螺连接有连接帽,活塞内筒下端螺纹连接有脱手接头,
所述挤注水泥机构包括球座,球座安装在脱手接头下端内,球座与脱手接头下端通过注水泥剪钉固定连接,球座与脱手接头下端密封连接,
所述承留机构包括中心管,所述中心管上端外壁上开设有锁环槽,锁环安装在锁环槽内,所述中心管上端均匀分布多个径向螺纹孔,径向螺纹孔内装有丢手剪钉,中心管下端内固定有密封锁套,所述中心管下端开有径向孔,径向孔上下两侧的中心管部分与密封锁套密封连接,密封锁套上开设有过流孔,过流孔与径向孔连通,所述中心管中部内壁上开设有凹槽,所述中心管下端螺纹连接有堵头,所述中心管外壁设有台肩,胶筒压帽、胶筒组、上锥体、卡瓦、下锥体依次自下而上装入中心管上,所述下锥体与所述中心管螺纹连接,所述胶筒压帽上端与所述连接帽螺纹连接,丢手剪钉紧抵胶筒压帽内缘。
2.根据权利要求1所述一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞,其特征在于,所述压帽和上接头通过紧定螺钉固定连接。
3.根据权利要求1所述一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞,其特征在于,所述卡瓦为双向卡瓦,卡瓦轴向均匀加工有割缝。
4.根据权利要求1所述一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞,其特征在于,所述胶筒组包括两个上下设置的端胶筒,两端胶筒之间设置有中胶筒,端胶筒和中胶筒之间设置有隔环。
5.根据权利要求1所述一趟钻一体可钻式挤水泥桥塞,其特征在于,所述密封锁套与中心管通过防转剪钉固定连接。
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