免钻分级固井装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种免钻分级固井装置，由上接头（1）、压套（4）、脱落管（5）、外套（6）、卡环（7）、关闭滑套（14）、打开滑套（16）、内筒（21）和下接头（22）组成，压套（4）套在脱落套（5）上，内筒（21）套在脱落套（5）；上接头（1）套在压套（4）上；关闭滑套（14）套在压套（4）上，关闭滑套（14）套在内筒（21）上；打开滑套（16）套在内筒（21）上；下接头（22）套在内筒（21）上；外套（6）依次套在上接头（1）、关闭滑套（14）、打开滑套（16）和下接头（22）上；上接头（1）、外套（6）和下接头（22）依次螺纹连接。本发明主要用于分级固井连续注水泥作业。
【专利说明】免钻分级固井装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种完井固井工具，特别涉及一种免钻分级固井装置。
【背景技术】
[0002]目前，分级装置固井技术，从循环孔打开方式上，免钻分级固井装置可分为机械式和液压式两种。机械式分级固井装置通常在一级注水泥碰压后投入打开塞，自行下落到胶塞座打开循环孔，该方式难以实现分级装置本体设计通径内工具附件的自行落井。液压开孔方式结构形式上得到简化，实现分级固井连续注水泥作业，设计难度大，但应该是免钻分级固井装置设计的首选方式。
[0003]注水泥作业完成后，免钻分级固井装置内的胶塞和胶塞座也有两种下落方式:早期采用完井采油管柱通井，将胶塞和胶塞座捅落至井底。第二种方式为关孔重力塞、上胶塞和胶塞座一起自行下落至井底。第一种方式，在下管柱通井前，无法进行完井电测作业。第二种方式，胶塞、胶塞座下落井底的成功率有待进一步提高。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种免钻分级固井装置，解决注水泥作业后胶塞、胶塞座落井成功率低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明免钻分级固井装置，由上接头1、压套4、脱落管5、外套6、卡环7、关闭滑套14、打开滑套16、内筒21和下接头22组成，其中，上述压套4下部外壁设置槽a9 ;上述脱落套5中部设置凸台al3，脱落套5下端设置凸台bl7，脱落套5凸台al3和凸台bl7之间设置循环孔c23 ;上述外套6中下部沿圆周方向设置一个以上循环孔al5，上述外套6中上部内壁依次设置紧靠大槽blO和小槽cll ;上述内筒21上端设置循环孔b24，内筒21循环孔b24与脱落套5循环孔c23连通；上述压套4套在脱落套5上部，且压套4与脱落套5通过剪钉3固定连接；上述内筒21上部套在脱落套5下部；上述上接头I下部套在压套4上部；上述关闭滑套14上部套在压套4下部，且压套4下部与关闭滑套14通过剪钉8固定连接，上述关闭滑套14下端套在内筒21上端；上述打开滑套16套在内筒21中上部；上述下接头22上部套在内筒21下部，且下接头22与内筒21通过防倒螺钉19固定连接；上述外套6依次套在上接头I下部、关闭滑套14、打开滑套16和下接头22上部，且上接头1、关闭滑套14、打开滑套16、下接头22两两之间均有间距；上述上接头1、外套6和下接头22依次螺纹连接；上述打开滑套16封住外套6循环孔al5，且与外套6通过剪钉18连接；上述关闭滑套14上端高于外套6大槽blO部位设置卡环7，关闭滑套14在压套4槽a9以下部位设置销钉12，销钉12卡在外套6槽cll中。
[0006]作为本发明的进一步改进，上述外套6两端均设置定位销钉2。
[0007]作为本发明的另一种改进，上述内筒21下端外壁设置凸台c20，该凸台c20和下接头22相接触。
[0008]作为本发明的改进，上述打开滑套16与外套6之间有密封件；关闭滑套14与外套6之间设置密封件；关闭滑套14与内筒21之间设置密封件；压套4与脱落套5之间设置密封件；脱落套5与内筒21之间设置密封件；打开滑套16与内筒21之间密设置封件；内筒21与下接头22之间设置密封件。
[0009]与现在技术方案相比，本发明免钻分级固井装置，内通径大且内壁光滑，确保了胶塞下落井底的成功率，便于后期作业。施工时间大大缩短，减少对油气层的污染，且保证了施工的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明免钻分级固井装置的结构示意图；
[0011]图2为本发明免钻分级固井装置工作结束后的结构示意图；
[0012]图3为堵塞器的结构示意图；
[0013]图4为二级固井胶塞的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0015]如图1所示，本发明免钻分级固井装置，主要由上接头1、压套4、脱落管5、外套6、卡环7、关闭滑套14、打开滑套16、内筒21、下接头22组成。其中，上述压套4下部外壁设置槽a9 ;上述脱落套5中部设置凸台al3，脱落套5下端设置凸台bl7，脱落套5凸台al3和凸台bl7之间设置循环孔c23 ;上述外套6中下部沿圆周方向设置一个以上循环孔al5，上述外套6中上部内壁依次设置紧靠大槽blO和小槽cll ;上述内筒21上端设置循环孔b24，内筒21循环孔b24与脱落套5循环孔c23连通；上述压套4套在脱落套5上部，且压套4与脱落套5通过剪钉3固定连接；上述内筒21上部套在脱落套5下部；上述上接头I下部套在压套4上部；上述关闭滑套14上部套在压套4下部，且压套4下部与关闭滑套14通过剪钉8固定连接，上述关闭滑套14下端套在内筒21上端；上述打开滑套16套在内筒21中上部；上述下接头22上部套在内筒21下部，且下接头22与内筒21通过防倒螺钉19固定连接；上述外套6依次套在上接头I下部、关闭滑套14、打开滑套16和下接头22上部，且上接头1、关闭滑套14、打开滑套16、下接头22两两之间均有间距；上述上接头1、外套6和下接头22依次螺纹连接；上述打开滑套16封住外套6循环孔al5，且与外套6通过剪钉18连接；上述关闭滑套14上端高于外套6大槽b 10部位设置卡环7，关闭滑套14在压套4槽a9以下部位设置销钉12，销钉12卡在外套6槽cll中。
[0016]上述外套6两端均设置定位销钉2。上述内筒21下端外壁设置凸台c20，该凸台c20和下接头22相接触。上述打开滑套16与外套6之间有密封件；关闭滑套14与外套6之间设置密封件；关闭滑套14与内筒21之间设置密封件；压套4与脱落套5之间设置密封件；脱落套5与内筒21之间设置密封件；打开滑套16与内筒21之间密设置封件；内筒21与下接头22之间设置密封件。
[0017]外套6上端内壁和上接头I的下端外壁通过螺纹连接，外套6的下端内壁与下接头22上端外壁通过螺纹连接，其中外套6上下两端分别有定位销钉2，外套6中下部沿圆周方向分布有至少一个循环孔al5。外套6套装在打开滑套16上，由打开滑套16封住循环孔al5，二者通过剪钉18连接，外套6和打开滑套16之间有密封件。外套6中上部内壁紧挨着有I个大槽b1和I个小槽cll，小槽Cll和关闭滑套14中部安装有销钉12，起到定位作用。外套6中部套装在关闭滑套上14，二者之间有密封件。
[0018]关闭滑套14上端安装有卡环7，当关闭滑套14下行关闭循环孔al5时，卡环7扩张卡在外套6内壁槽blO里，防止关闭滑套14倒行。关闭滑套14上端套装在压套6下端，二者通过剪钉8连接。关闭滑套14下端套装在内筒21上端，二者有密封件。
[0019]压套4上端套装在上接头I下端内部，压套4下端外壁有槽a9，当压套4下行后，销钉12落入槽a9里，将关闭滑套14和压套4连接在一起共同下行，从而关闭循环孔al5。压套4上端套装在脱落管5上端，二者通过剪钉3连接，且压套4中部和脱落管5中上部之间有密封件。
[0020]打开滑套16套装在内筒21上端，和关闭滑套14有一定间距，打开滑套16中部和内筒21上端之间有密封件。当剪钉18剪断，打开滑套16下行，露出外套6的循环孔al5，和内筒21上端的循环孔b24、脱落管5下端的循环孔c23连通，建立上部井筒循环通道。
[0021]内筒21上端有一个循环孔b24，内筒21上端套装在脱落管5的下端，二者有密封件。内筒21下端套装在下接头22内，通过内筒21下端外壁上的凸台c20，和下接头22相接触定位，二者有密封件，下接头22的上端安装有防倒螺钉19，具有防止安装后内筒21后倒的功能。
[0022]脱落管5中部内壁有一个凸台al3，当二级固井胶塞下行时，与凸台al3相接触定位。脱落管5中下部有两个循环孔23。脱落套5下端有一个凸台bl7，当堵塞器下行时，与凸台bl7相接触定位。
[0023]如图3所示，堵塞器中的球25坐在通道口 26上，当进行二级注水泥作业时，堵塞器中的球25关闭通道口 26，防止泥浆流入到堵塞器以下形成水泥塞。当堵塞器与脱落管5脱落下行时，堵塞器中的球25打开，下面的液体可以从堵塞器通道口 26流出，避免形成死腔，使堵塞器与脱落管5顺利下落到井底。
[0024]如图4所示，二级固井胶塞中的球27坐在凸台28上，当二级注水泥作业结束后，投入二级固井胶塞，二级固井胶塞卡在脱落管5内的凸台al3上，加压，二级固井胶塞中的球27关闭，进行有效憋压，使剪钉8被剪断。当二级固井胶塞与脱落管5脱落下行时，二级固井胶塞中的球27打开，下面的液体可以从二级固井胶塞中流出，避免形成死腔，使二级固井胶塞与脱落管5顺利下落到井底。
[0025]本发明的工作过程为，将免钻分级固井装置连接在套管串中，下入到井筒内预定位置，进行一级固井注水泥作业。当一级注水泥作业结束后，投入柔性胶塞进行顶替碰压，继续加压至设计压力，外套6与打开滑套16之间的剪钉18被剪断，打开滑套16下行，打开外套6上的循环孔al5，和内筒21的循环孔b24、脱落管5的循环孔c23连通，建立上部井筒循环通道。向本发明免钻分级固井装置内投入堵塞器，堵塞器卡在脱落管5内的凸台bl7上，进行二级注水泥作业。二级注水泥作业结束后，向本发明免钻分级固井装置内投入二级固井胶塞，二级固井胶塞卡在脱落管5内的凸台al3上，继续加压，剪钉8被剪断，二级固井胶塞带动脱落管5和压套4向下移动，销钉12落入槽a9里，将关闭滑套14和压套4连接在一起继续下行，从而关闭外套6上的循环孔al5。继续加压至压套4与脱落管5之间的剪钉3被剪断，二级固井胶塞、堵塞器与脱落管5脱落，下落至井底。工作结束后，本发明免钻分级固井装置如图2所示。
【权利要求】
1.一种免钻分级固井装置，由上接头(I)、压套(4)、脱落管(5)、外套(6)、卡环(7)、关闭滑套(14)、打开滑套(16)、内筒(21)和下接头(22)组成，其特征是: 所述压套(4)下部外壁设置槽a (9)； 所述脱落套(5)中部设置凸台a (13)，脱落套(5)下端设置凸台b (17)，脱落套(5)凸台a (13)和凸台b (17)之间设置循环孔c (23)； 所述外套(6)中下部沿圆周方向设置一个以上循环孔a (15)，所述外套(6)中上部内壁依次设置紧靠大槽b (10)和小槽c (11)； 所述内筒(21)上端设置循环孔b (24)，内筒(21)循环孔b (24)与脱落套(5)循环孔c (23)连通； 所述压套(4)套在脱落套(5)上部，且压套(4)与脱落套(5)通过剪钉(3)固定连接； 所述内筒(21)上部套在脱落套(5)下部； 所述上接头(I)下部套在压套(4)上部； 所述关闭滑套(14)上部套在压套(4)下部，且压套(4)下部与关闭滑套(14)通过剪钉(8 )固定连接，所述关闭滑套(14 )下端套在内筒(21)上端； 所述打开滑套(16)套在内筒(21)中上部； 所述下接头(22)上部套在内筒(21)下部，且下接头(22)与内筒(21)通过防倒螺钉(19)固定连接； 所述外套(6)依次套在上接头(I)下部、关闭滑套(14)、打开滑套(16)和下接头(22)上部，且上接头(I)、关闭滑套(14)、打开滑套(16)、下接头(22)两两之间均有间距； 所述上接头(I)、外套(6 )和下接头(22 )依次螺纹连接； 所述打开滑套(16)封住外套(6)循环孔a (15)，且与外套(6)通过剪钉(18)连接；所述关闭滑套(14)上端高于外套(6)大槽b (10)部位设置卡环(7)，关闭滑套(14)在压套(4)槽a (9)以下部位设置销钉(12)，销钉(12)卡在外套(6)槽c (11)中。
2.根据权利要求1所述的免钻分级固井装置，其特征是:所述外套(6)两端均设置定位销钉(2)。
3.根据权利要求1所述的免钻分级固井装置，其特征是:所述内筒(21)下端外壁设置凸台c (20)，该凸台c (20)和下接头(22)相接触。
4.根据权利要求1所述的免钻分级固井装置，其特征是:所述打开滑套(16)与外套(6)之间有密封件；关闭滑套(14)与外套(6)之间设置密封件；关闭滑套(14)与内筒(21)之间设置密封件；压套(4)与脱落套(5)之间设置密封件；脱落套(5)与内筒(21)之间设置密封件；打开滑套(16)与内筒(21)之间密设置封件；内筒(21)与下接头(22)之间设置密封件。
【文档编号】E21B33/13GK104234659SQ201310240699
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2013年6月18日
【发明者】齐月魁, 马英政, 秦飞翔, 王晓梅, 韩莉, 关月, 周宝义, 时耀亭 申请人:中国石油天然气股份有限公司