分级注水泥器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种分级注水泥器，其包括：本体，其下端连接有下内套，所述本体上沿圆周方向开设有多个循环孔；关孔套，其通过第一剪切销钉穿设连接在所述本体内，所述关孔套位于所述多个循环孔的上方，所述关孔套的上端内侧穿设连接有内芯；开孔套，其穿设在所述本体内，所述开孔套的上端与所述关孔套的下端密封接触，所述开孔套的下端通过第二剪切销钉连接在所述下内套上。本实用新型的分级注水泥器，能安全顺利的实现分级注水泥器的开孔或关孔，保证固井作业的顺利进行，其结构简单、易于加工，降低了生产制造成本，现场使用方便。
【专利说明】分级注水泥器
【技术领域】
[0001]本实用新型有关于一种注水泥器，尤其有关于一种石油天然气勘探开发领域中应用的分级注水泥器。
【背景技术】
[0002]在石油天然气勘探开发领域中，分级固井能有效提高固井质量，降低钻完井作业风险。目前，完井施工中使用的分级注水泥器大多需要向管柱内两次投塞憋压来完成注水泥固井作业，这种分级注水泥器结构复杂，操作繁琐，而且工具总体长度过长，生产加工成本高，加工精度难以保证。
[0003]因此，有必要提供一种新型的分级注水泥器，来克服上述缺陷。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种分级注水泥器，能安全顺利的实现分级注水泥器的开孔或关孔，保证固井作业的顺利进行，其结构简单、易于加工，降低了生产制造成本，现场使用方便。
[0005]本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:
[0006]本实用新型提供一种分级注水泥器，所述分级注水泥器包括:
[0007]本体，其下端连接有下内套，所述本体上沿圆周方向开设有多个循环孔；
[0008]关孔套，其通过第一剪切销钉穿设连接在所述本体内，所述关孔套位于所述多个循环孔的上方，所述关孔套的上端内侧穿设连接有内芯；
[0009]开孔套，其穿设在所述本体内，所述开孔套的上端与所述关孔套的下端密封接触，所述开孔套的下端通过第二剪切销钉连接在所述下内套上。
[0010]在优选的实施方式中，所述内芯的上端面沿圆周方向开设有多个凹槽。
[0011]在优选的实施方式中，所述循环孔的外侧设有密封垫片。
[0012]在优选的实施方式中，所述下内套与所述本体之间连接有止退螺钉。
[0013]在优选的实施方式中，所述下内套的上端外壁形成有外自锁锥面，所述关孔套的下端内侧形成有与所述外自锁锥面相配合的关孔锥面。
[0014]在优选的实施方式中，所述开孔套的下端外侧形成有开孔锥面，所述下内套的上端内侧形成有与所述开孔锥面相配合的内自锁锥面。
[0015]在优选的实施方式中，所述本体与所述关孔套之间、所述开孔套与所述关孔套之间、所述开孔套与所述下内套之间以及所述下内套的上端外侧均设有密封圈和挡圈。
[0016]本实用新型的分级注水泥器的特点及优点是:该分级注水泥器能安全顺利的实现开孔和关孔作业，保证固井作业的顺利进行，关孔后通过下内套的外自锁锥面与关孔套的关孔锥面的配合自锁保证了关孔作业的永久性；另外，该分级注水泥器，结构简单、易于加工、使用方便，降低了生产制造成本；本实用新型的开孔套上部内置在关孔套下部，使开孔套开孔时的行程与关孔套关孔时的行程重叠，从而缩短了分级注水泥器的整体长度，达到了降低成本的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本实用新型的分级注水泥器的主视图。
[0019]图2为本实用新型的分级注水泥器开孔套打开的状态图。
[0020]图3为本实用新型的分级注水泥器关孔套关闭循环孔的状态图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]如图1所示，本实用新型提供一种分级注水泥器，其包括本体1、关孔套2和开孔套3，其中:本体I的下端连接有下内套4，所述本体I上沿圆周方向开设有多个循环孔11 ;关孔套2通过第一剪切销钉21穿设连接在所述本体I内，所述关孔套2位于所述多个循环孔11的上方，所述关孔套2的上端内侧穿设连接有内芯5 ;开孔套3穿设在所述本体I内，所述开孔套3的上端与所述关孔套2的下端密封接触，所述开孔套3的下端通过第二剪切销钉31连接在所述下内套4上。
[0023]具体是，本体I大体呈圆柱筒形，其下端内侧螺纹连接有下内套4，在本实用新型中，下内套4与本体I之间可连接有止退螺钉41，本体I的中部沿圆周方向开设有多个循环孔11，在本实施例中，本体I上沿圆周方向均匀开设有六个循环孔11，每个循环孔11的外侧均设有密封垫片111，该密封垫片111用于防止分级注水泥器注水泥前，井内的泥土颗粒或粉尘颗粒经循环孔11落入分级注水泥器内。
[0024]关孔套2大体呈圆柱筒形，其穿设在本体I内并位于多个循环孔11的上方，该关孔套2通过第一剪切销钉21连接在本体I上，在第一剪切销钉21被剪断的状态下，关孔套2轴向下移关闭本体I上的多个循环孔11，在本实用新型中，下内套4的上端与本体I之间形成有环凹槽42，在关孔套2关闭本体I上的多个循环孔11的状态下，关孔套2的下端插入该环凹槽42内，并与下内套4的上端外侧密封接触。在本实施例中，关孔套2的外侧壁开设有液体流道槽(图中未示出)，其可使关孔套2关孔时，关孔套2的下端能够顺利地落入环凹槽42内，防止形成死腔，导致关孔套2下落不顺畅的情况发生。
[0025]内芯5大体呈扁圆柱筒形，其螺纹连接在关孔套2的上端内侧，在本实用新型中，内芯5的上端面沿圆周方向开设有多个凹槽51。
[0026]开孔套3大体呈圆柱筒形，其穿设在本体I内并通过第二剪切销钉31连接在下内套4的上端内侧，开孔套3的上端外侧与关孔套2的下端内侧密封接触，从而关孔套2的下端、开孔套3与下内套4的上端形成一密封结构，将本体I的多个循环孔11与本实用新型的分级注水泥器的中心孔12隔离开，二者不相连通。
[0027]该分级注水泥器的使用过程如下:首先，将分级注水泥器连接在固完井管串上，按设计要求下至预定位置，从井口注水泥，水泥经分级注水泥器的中心孔12注入井底；在完成一级注水泥作业后，对管串进行憋压，高压液体在开孔套3上形成压力差并将第二剪切销钉31剪断，使开孔套3向下移动打开本体I的多个循环孔11，如图2所示，从而实现二次注水泥作业，水泥经循环孔11注入井内时，将冲开设置在循环孔11外侧的密封垫片111 ;当二次注水泥作业结束后，为了防止水泥浆倒返，需进行关孔作业，此时在地面压入关闭塞6，当关闭塞6行至内芯5时，进行憋压，使关闭塞6推动内芯5，从而推动关孔套2并剪断第一剪切销钉21，关孔套2下行至完全关孔，如图3所示，在本实用新型中，关闭塞6的下端设有多个与内芯5上端面的多个凹槽51配合的凸部，其可有效防止后续钻除关闭塞6时内芯5的旋转；关孔泄压后，在本实用新型中，下内套4的上端外壁形成有外自锁锥面43，关孔套2的下端内侧形成有与外自锁锥面43相配合的关孔锥面22，关孔套2通过关孔锥面22与外自锁锥面43的锥面自锁止退功能，实现永久性关孔作业，从而保证了固井作业的顺利运行。
[0028]本实用新型的分级注水泥器，能安全顺利的实现开孔和关孔作业，保证固井作业的顺利进行，关孔后通过下内套4的外自锁锥面43与关孔套2的关孔锥面22的配合自锁保证了关孔作业的永久性；另外，该分级注水泥器，结构简单、易于加工、使用方便，降低了生产制造成本；本实用新型的开孔套3上部内置在关孔套2下部，使开孔套3开孔时的行程与关孔套2关孔时的行程重叠，从而缩短分级注水泥器的整体长度，达到了降低成本的目的。
[0029]进一步的，所述开孔套2的下端外侧形成有开孔锥面23，所述下内套4的上端内侧形成有与所述开孔锥面23相配合的内自锁锥面44。该开孔锥面23与内自锁锥面44的设计，可使开孔套3打开多个循环孔11并与下内套4接触时，有效防止后续钻除关闭塞6时开孔套3的轴向旋转。
[0030]根据本实用新型的一个实施方式，所述本体I与所述关孔套2之间、所述开孔套3与所述关孔套2之间、所述开孔套3与所述下内套4之间以及所述下内套4的上端外侧均设有密封圈7和挡圈8。该密封圈7和挡圈8用于密封本体I与关孔套2之间、开孔套3与关孔套2之间、开孔套3与下内套4之间的缝隙，以及关孔套2插入环凹槽42内后，关孔套2与下内套4之间的缝隙，从而提高本实用新型的分级注水泥器的密封性能。
[0031]以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
【权利要求】
1.一种分级注水泥器，其特征在于，所述分级注水泥器包括: 本体，其下端连接有下内套，所述本体上沿圆周方向开设有多个循环孔； 关孔套，其通过第一剪切销钉穿设连接在所述本体内，所述关孔套位于所述多个循环孔的上方，所述关孔套的上端内侧穿设连接有内芯； 开孔套，其穿设在所述本体内，所述开孔套的上端与所述关孔套的下端密封接触，所述开孔套的下端通过第二剪切销钉连接在所述下内套上。
2.如权利要求1所述的分级注水泥器，其特征在于，所述内芯的上端面沿圆周方向开设有多个凹槽。
3.如权利要求1所述的分级注水泥器，其特征在于，所述循环孔的外侧设有密封垫片。
4.如权利要求1所述的分级注水泥器，其特征在于，所述下内套与所述本体之间连接有止退螺钉。
5.如权利要求1所述的分级注水泥器，其特征在于，所述下内套的上端外壁形成有外自锁锥面，所述关孔套的下端内侧形成有与所述外自锁锥面相配合的关孔锥面。
6.如权利要求1所述的分级注水泥器，其特征在于，所述开孔套的下端外侧形成有开孔锥面，所述下内套的上端内侧形成有与所述开孔锥面相配合的内自锁锥面。
7.如权利要求1所述的分级注水泥器，其特征在于，所述本体与所述关孔套之间、所述开孔套与所述关孔套之间、所述开孔套与所述下内套之间以及所述下内套的上端外侧均设有密封圈和挡圈。
【文档编号】E21B33/13GK204175238SQ201420638363
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】袁进平, 齐奉忠, 刘斌辉, 王兆会 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院