CN218092984U - 卡封挤灰堵漏一体化工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卡封挤灰堵漏一体化工具，桥塞芯轴的下端外周旋接有导引头，桥塞芯轴的上端封闭且设有凸圈，芯轴凸圈台阶下方设有坐封环，坐封环与导引头之间设有坐封机构；芯轴凸圈的外周套装有推筒，推筒下端抵靠在坐封环上，推筒上端与下液缸活塞的外周相旋接；桥塞芯轴凸圈中旋接有张力环，张力环上端内壁旋接有下芯轴，下芯轴的上端内周旋接有上芯轴，下芯轴的上端外周旋接有芯轴活塞，其底部与下液缸活塞的顶部之间设有下液压腔，下芯轴传压孔与下液压腔相连通；下芯轴的下端内腔设有密封堵头且嵌于张力环的凹槽中。该工具在打桥塞后直接用该趟管柱挤灰封堵破漏，完成封堵后，下入磨铣管柱一次完成钻灰、钻桥塞施工，大大节约作业周期。

Description

卡封挤灰堵漏一体化工具

技术领域

本实用新型涉及一种油田套损井的堵漏工具，尤其涉及一种卡封挤灰堵漏一体化工具，属于套损井堵漏技术领域。

背景技术

针对油田套损井，常用注灰打隔板候凝后再挤灰的方式进行封堵。由于地层压力影响，井筒常有外溢或漏失，有时难以在指定井段成功注上灰塞。现有金属桥塞的堵漏工艺为：⑴通过封隔器找漏确定破漏位置，求出破漏段的吸水量；⑵在破漏段下方打金属桥塞，坐封后起出打桥塞管柱；⑶下填砂管柱，在金属桥塞上方填砂，以保护金属桥塞；⑷根据吸水量，向砂层上方注入足量的水泥浆；⑸井口加压，将水泥浆挤入漏层实现封堵；⑹钻灰至桥塞上方的砂层，然后进行试压，并确定试压合格；⑺下打捞桥塞管柱，打捞出金属桥塞；⑻下通井管柱通井至生产层下方。

其中，打捞金属桥塞时，在破漏段挤灰压力高的情况下，易造成套管变形，造成打捞桥塞失败；或者存在桥塞不能解卡或有残灰粘在桥塞面上，打捞不成功的情况。

现有金属桥塞坐封工具的外侧有6个10mm泄压孔，而且中心孔道直径只有20mm，不能进行替灰挤灰施工；桥塞坐封后，只能再下管柱注灰、挤灰，占井周期长，作业费用高。此外，现有金属桥塞坐封工具的外径为114mm，与套管内壁之间的间隙过小，如果上提该工具，将产生较大的抽汲效应，影响已注水泥浆的稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种卡封挤灰堵漏一体化工具，打桥塞后直接用该趟管柱挤灰封堵破漏，完成封堵后，下入磨铣管柱一次完成钻灰、钻桥塞施工，可以大大节约作业周期。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种卡封挤灰堵漏一体化工具，包括桥塞芯轴，所述桥塞芯轴的下端外周旋接有导引头，桥塞芯轴的上端封闭且设有向上扩径延伸的桥塞芯轴凸圈，桥塞芯轴凸圈的台阶下方设有坐封环，所述坐封环与所述导引头之间设有坐封机构；所述桥塞芯轴凸圈的外周套装有推筒，推筒的下端抵靠在所述坐封环的上端面，所述推筒的上端与下液缸活塞的外周相旋接；所述桥塞芯轴凸圈的内螺纹中旋接有张力环，所述张力环的上端内壁旋接有下芯轴，下芯轴的上部外壁与所述下液缸活塞的内壁实现密封，所述下芯轴的上端内周旋接有上芯轴，所述下芯轴的上端外周旋接有芯轴活塞，所述芯轴活塞的外壁与下液缸的筒体内壁实现密封，所述下液缸的筒体与所述下液缸活塞连为一体；所述芯轴活塞的底部与下液缸活塞的顶部之间设有下液压腔，所述下芯轴的上部圆周设有下芯轴传压孔与下液压腔相连通；所述下芯轴的下端内腔设有密封堵头，所述密封堵头的中部外周设有堵头凸圈，所述堵头凸圈位于下芯轴的下方且嵌于所述张力环的凹槽中，所述密封堵头的下端大径段贴合在所述张力环的内腔。

作为本实用新型的改进，所述下液缸的上端旋接有上液缸活塞，所述上液缸活塞的内壁与所述上芯轴的外壁实现密封，所述上芯轴的上端旋接在上接头的下端内螺纹中，所述上液缸活塞的上端外周与上液缸的筒体连为一体，所述上液缸的上部外周通过剪钉悬挂在所述上接头的中部外周，所述上接头的底部与所述上液缸活塞的顶部之间设有上液压腔，所述上芯轴的上部圆周设有上芯轴传压孔与上液压腔相连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述坐封机构包括套装在所述桥塞芯轴外周的长胶筒，所述长胶筒的两端嵌于短胶筒中，上短胶筒的上方设有上锥体，上锥体的小端朝上且与上卡瓦的下部内锥面相配合，上卡瓦的顶部抵靠在所述坐封环的下方；下短胶筒的下方设有下锥体，下锥体的小端朝下且与下卡瓦的上部内锥面相配合，下卡瓦的底部抵靠在所述导引头的顶部。

作为本实用新型的进一步改进，所述上接头的中心孔内壁与所述上芯轴及下芯轴的内壁平齐，且中心孔孔径为42mm，所述上接头、上液缸及下液缸的外径为108mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述下液缸的下部圆周设有下液缸通孔与所述芯轴活塞的上方空腔相通。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：改变了以往打金属桥塞后，需要起出打桥塞管柱，再下入注灰管柱，先填砂保护金属桥塞，再注灰、挤灰的施工方法；将坐封工具与桥塞巧妙配合使用，下一趟管柱即可实现坐封、注灰、挤灰堵漏的目的，与传统工艺相比，单次作业节约费用近4万元，大大降低了占井周期，且避免了桥塞打捞不出来的风险。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型卡封挤灰堵漏一体化工具的主视图。

图中：1.上接头；1a.上接头密封圈；2.上液缸；2a.上液缸活塞；3.剪钉；4.上芯轴；4a.上芯轴传压孔；5.芯轴活塞；6.下液缸；6a.下液缸活塞；6b.下液缸通孔；7.下芯轴；7a.下芯轴传压孔；8.推筒；9.张力环；10.桥塞芯轴；10a.桥塞芯轴凸圈；11.坐封环；12.上卡瓦；13.上锥体；14.短胶筒；15.长胶筒；16.下锥体；17.下卡瓦；18.导引头；19.密封堵头。

具体实施方式

在本实用新型的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的卡封挤灰堵漏一体化工具包括桥塞芯轴10，桥塞芯轴10的下端外周旋接有导引头18，导引头18的下端设有笔尖，便于引导工具顺利入井；桥塞芯轴10的上端内腔设有盲板将桥塞芯轴10的中心孔封闭，坐封后盲板作为注灰的井底；桥塞芯轴10的上端还设有向上扩径延伸的桥塞芯轴凸圈10a，桥塞芯轴凸圈10a的台阶下方设有坐封环11，坐封环11与导引头18之间设有坐封机构。

坐封机构包括套装在桥塞芯轴10外周的长胶筒15，长胶筒15的两端嵌于短胶筒14中，上方的短胶筒14的上方设有上锥体13，上锥体13的小端朝上且与上卡瓦12的下部内锥面相配合，上卡瓦12的顶部抵靠在坐封环11的下方；下方的短胶筒的下方设有下锥体16，下锥体16的小端朝下且与下卡瓦17的上部内锥面相配合，下卡瓦17的底部抵靠在导引头18的顶部。

桥塞芯轴凸圈10a的外周套装有推筒8，推筒8的下端抵靠在坐封环11的上端面，推筒8的上端与下液缸活塞6a的外周相旋接；推筒8的上部圆周设有推筒通孔与下液缸活塞6a的下方空间相通，避免下液缸活塞6a向下运动过程中产生憋压。

桥塞芯轴凸圈10a的内螺纹中旋接有张力环9，张力环9的上端内壁旋接有下芯轴7，下液缸活塞6a的内壁嵌装有下液缸密封圈与下芯轴7的上部外壁实现密封，下芯轴7的上端内周旋接有上芯轴4，下芯轴7的上端外周旋接有芯轴活塞5，芯轴活塞5的外壁嵌有活塞外密封圈与下液缸6的筒体内壁实现密封，芯轴活塞5的上部内壁嵌有活塞内密封圈与上芯轴4的外壁实现密封，下液缸6的筒体与下液缸活塞6a连为一体；芯轴活塞5的底部与下液缸活塞6a的顶部之间设有下液压腔，下芯轴7的上部圆周设有下芯轴传压孔7a与下液压腔相连通。

下芯轴7的下端内腔设有密封堵头19，密封堵头19的上部外周嵌装有堵头密封圈与下芯轴7的内壁实现密封。密封堵头19的中部外周设有堵头凸圈，堵头凸圈位于下芯轴7的下方且嵌于张力环9的凹槽中，使密封堵头19获得轴向定位，密封堵头19的下端大径段贴合在张力环9的内腔。张力环9的凹槽处为最薄弱的部位，管柱憋压至一定压力，堵头凸圈及张力环9的凹槽处被拉断，密封堵头19落下，使上接头1、上芯轴4及下芯轴7的中心孔道被打通，不必重新下注灰管柱，直接利用本工具丢手后的上接头1、上芯轴4及下芯轴7进行注灰、挤灰封堵，由于上接头1、上芯轴4及下芯轴中心孔道的孔径达到42mm，完全可以满足向破漏段注入水泥浆的需求，省略一趟管柱。

密封堵头19将工具的下芯轴7以上的中心孔道可靠封闭住，便于井口打压剪断剪钉3。

桥塞芯轴10及坐封机构等留井部件均采用速钻复合材料，便于后续钻除。

下液缸6的上端旋接有上液缸活塞2a，上液缸活塞2a的内壁嵌有上液缸密封圈与上芯轴4的外壁实现密封，上芯轴4的上端旋接在上接头1的下端内螺纹中，上液缸活塞2a的上端外周与上液缸2的筒体连为一体，上接头1的下端密封段嵌有上接头密封圈1a与上液缸2的内壁实现密封。

上液缸2的上部外周通过剪钉3悬挂在上接头1的中部外周，上接头1的底部与上液缸活塞2a的顶部之间设有上液压腔，上芯轴4的上部圆周设有上芯轴传压孔4a与上液压腔相连通。

上接头1、上液缸2及下液缸6的外径为108mm，减小向上拔管时的抽汲效应，避免影响封堵效果。上接头1的中心孔内壁与上芯轴4及下芯轴7的内壁平齐，以保证注水泥浆拥有足够的通径，保证注灰的效率及安全性。

下液缸6的下部圆周设有下液缸通孔6b与芯轴活塞5的上方空腔相通，上液压腔与下液压腔扩张过程中，避免芯轴活塞5的上方空腔产生憋压。

该工具的作业步骤如下：⑴下封隔器找漏，找出破漏位置并确定破漏段位于油层上方。

⑵通过管柱将卡封挤灰堵漏一体化工具送至井下设计位置，即卡封挤灰堵漏一体化工具位于破漏段的下方，位于油层的上方。

⑶向管柱内打压，液压通过上芯轴传压孔4a进入上液压腔，通过下芯轴传压孔7a进入下液压腔，由于上接头1、上芯轴4、下芯轴7、张力环9及桥塞芯轴10被管柱悬吊住保持不动，上液压腔向上液缸活塞2a施加向下的推力，下液压腔向下液缸活塞6a施加向下的推力，首先将剪钉3剪断，然后上液缸2及下液缸6共同推动推筒8向下滑动，推筒8的下端通过坐封环11推动上卡瓦12沿上锥体13的锥面向下移动，同理下卡瓦17沿下锥体16的锥面相对向上移动，同时上锥体13及下锥体16的大端从两侧挤压短胶筒及长胶筒15，长胶筒15的中段向外鼓出，与套管的内壁实现坐封；上卡瓦12及下卡瓦17外壁的卡牙锚固在套管内壁。然后井口压力增大，将张力环9拉断，桥塞芯轴10及坐封机构保持不动，上接头1、上芯轴4、下芯轴7、张力环9、上液缸2、下液缸6及推筒8随管柱上提一段距离，密封堵头19落下。

⑷通过上接头1、上芯轴4及下芯轴7的中心孔道向井下注水，求出破漏段的吸水量，然后替入一定量灰浆，上提管柱至安全高度后，井口加压将灰浆挤入破漏段，实行封堵。

⑸水泥浆候凝完成后，起出管柱，上接头1、上芯轴4、下芯轴7、张力环9、上液缸2、下液缸6及推筒8随管柱提出井口。

⑹下平底磨鞋钻穿灰浆至桥塞芯轴10的顶部，然后井筒试压至20MPa，稳压30min后，如果压降小于0.5MPa，则判断为封堵合格。

⑺加长管柱，直接钻穿桥塞芯轴10，井眼通至生产油层下方。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，非因此局限本实用新型的专利保护范围，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。除上述实施例外，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还可以有其他实施方式。本实用新型还会有各种变化和改进，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (5)

1.一种卡封挤灰堵漏一体化工具，包括桥塞芯轴，其特征在于：所述桥塞芯轴的下端外周旋接有导引头，桥塞芯轴的上端封闭且设有向上扩径延伸的桥塞芯轴凸圈，桥塞芯轴凸圈的台阶下方设有坐封环，所述坐封环与所述导引头之间设有坐封机构；所述桥塞芯轴凸圈的外周套装有推筒，推筒的下端抵靠在所述坐封环的上端面，所述推筒的上端与下液缸活塞的外周相旋接；所述桥塞芯轴凸圈的内螺纹中旋接有张力环，所述张力环的上端内壁旋接有下芯轴，下芯轴的上部外壁与所述下液缸活塞的内壁实现密封，所述下芯轴的上端内周旋接有上芯轴，所述下芯轴的上端外周旋接有芯轴活塞，所述芯轴活塞的外壁与下液缸的筒体内壁实现密封，所述下液缸的筒体与所述下液缸活塞连为一体；所述芯轴活塞的底部与下液缸活塞的顶部之间设有下液压腔，所述下芯轴的上部圆周设有下芯轴传压孔与下液压腔相连通；所述下芯轴的下端内腔设有密封堵头，所述密封堵头的中部外周设有堵头凸圈，所述堵头凸圈位于下芯轴的下方且嵌于所述张力环的凹槽中，所述密封堵头的下端大径段贴合在所述张力环的内腔。

2.根据权利要求1所述的卡封挤灰堵漏一体化工具，其特征在于：所述下液缸的上端旋接有上液缸活塞，所述上液缸活塞的内壁与所述上芯轴的外壁实现密封，所述上芯轴的上端旋接在上接头的下端内螺纹中，所述上液缸活塞的上端外周与上液缸的筒体连为一体，所述上液缸的上部外周通过剪钉悬挂在所述上接头的中部外周，所述上接头的底部与所述上液缸活塞的顶部之间设有上液压腔，所述上芯轴的上部圆周设有上芯轴传压孔与上液压腔相连通。

3.根据权利要求1所述的卡封挤灰堵漏一体化工具，其特征在于：所述坐封机构包括套装在所述桥塞芯轴外周的长胶筒，所述长胶筒的两端嵌于短胶筒中，上短胶筒的上方设有上锥体，上锥体的小端朝上且与上卡瓦的下部内锥面相配合，上卡瓦的顶部抵靠在所述坐封环的下方；下短胶筒的下方设有下锥体，下锥体的小端朝下且与下卡瓦的上部内锥面相配合，下卡瓦的底部抵靠在所述导引头的顶部。

4.根据权利要求2所述的卡封挤灰堵漏一体化工具，其特征在于：所述上接头的中心孔内壁与所述上芯轴及下芯轴的内壁平齐，且中心孔孔径为42mm，所述上接头、上液缸及下液缸的外径为108mm。

5.根据权利要求1所述的卡封挤灰堵漏一体化工具，其特征在于：所述下液缸的下部圆周设有下液缸通孔与所述芯轴活塞的上方空腔相通。

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