一种固井工具附件的制作方法

本发明涉及钻井设备技术领域，尤其涉及一种固井工具附件。

背景技术

在油气井下套管固井中，由于施工工艺的需要或为了提高固井质量及施工安全，在下入的套管串中必须配套使用一些辅助工具，这些在套管串中使用的辅助工具称为固井工具附件。

现有技术中的固井工具附件通常为水泥伞。水泥伞是在套管外环空悬浮支撑水泥浆，防止水泥浆下沉的装置。使用于悬空封固段注水泥施工中，防止水泥浆与钻井液因密度差而引起的颗粒沉降置换，从而防止造成水泥浆下沉，保证固井质量。水泥伞可以承托住水泥浆减少对下部地层的静液压力，防止水泥浆漏失低返及污染油气层。

由于常规水泥伞下井过程中始终处于打开状态，会造成井下激动压力过大，有压漏地层的风险；下入过程中水泥伞与井壁磨擦也存在被磨破的可能，从而导致水泥伞难以发挥有效作用。

技术实现要素：

本申请提供一种固井工具附件，解决了现有技术中使用水泥伞有压漏地层的风险，以及存在难以发挥有效作用的技术问题。

本申请提供一种固井工具附件，所述固井工具附件包括：筒体(2)、压帽引鞋(12)、凡尔座(10)、凡尔球(11)、关闭套(3)、球座(6)、球体(5)、多个弹簧片(8)；

所述筒体(2)侧壁上开设有水泥浆出孔，所述筒体(2)包括第一端和与所述第一端相对的第二端，所述压帽引鞋(12)侧壁上开设有循环孔；

所述凡尔座(10)一端固定于所述筒体(2)的第二端内，另一端固定于所述压帽引鞋(12)内；

所述关闭套(3)通过关闭套销钉(4)固定于所述筒体(2)内；

所述球体(5)位于所述球座(6)上，所述球座(6)位于所述筒体(2)内，并挡设于所述水泥浆出孔；

多个弹簧片的一端转动地固定于所述筒体(2)上，另一端位于所述压帽引鞋(12)内，中部通过固定销钉(7)穿过所述筒体(2)后固定于所述球座(6)上；

所述多个弹簧片(8)上覆盖有沉降布(9)。

优选地，所述固井工具附件包括：套管接箍(1)，所述套管接箍(1)套设于所述筒体(2)的第一端。

优选地，所述沉降布(9)到所述固井工具附件的中心线的距离小于等于所述套管接箍到所述固井工具附件的中心线的距离。

优选地，所述多个弹簧片具体为12个弹簧片。

优选地，所述沉降布(9)具体为渗透性防沉降布。

优选地，所述球体(5)具体为铜球。

优选地，所述水泥浆出孔的数目为4个。

优选地，所述循环孔的数目为4个。

本申请有益效果如下：

本申请提供的固井工具附件，除具有正常浮鞋的功能外，附带有可张开式水泥伞，下套管过程中水泥伞通过销钉固定，以折叠状态下入井中，可以有效保障水泥伞顺利下入井底，不与井壁产生摩擦，下入到位后通过投球憋压剪断销钉的方式精确打开，结构简洁易于操作，解决了现有技术中使用水泥伞有压漏地层的风险，以及存在难以发挥有效作用的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例。

图1为本申请提供的一种固井工具附件的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种固井工具附件，解决了现有技术中使用水泥伞有压漏地层的风险，以及存在难以发挥有效作用的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种固井工具附件，所述固井工具附件包括：筒体(2)、压帽引鞋(12)、凡尔座(10)、凡尔球(11)、关闭套(3)、球座(6)、球体(5)、多个弹簧片(8)；

所述筒体(2)侧壁上开设有水泥浆出孔，所述筒体(2)包括第一端和与所述第一端相对的第二端，所述压帽引鞋(12)侧壁上开设有循环孔；

所述凡尔座(10)一端固定于所述筒体(2)的第二端内，另一端固定于所述压帽引鞋(12)内；

所述关闭套(3)通过关闭套销钉(4)固定于所述筒体(2)内；

所述球体(5)位于所述球座(6)上，所述球座(6)位于所述筒体(2)内，并挡设于所述水泥浆出孔；

多个弹簧片的一端转动地固定于所述筒体(2)上，另一端位于所述压帽引鞋(12)内，中部通过固定销钉(7)穿过所述筒体(2)后固定于所述球座(6)上；

所述多个弹簧片(8)上覆盖有沉降布(9)。

本申请提供的固井工具附件，除具有正常浮鞋的功能外，附带有可张开式水泥伞，下套管过程中水泥伞通过销钉固定，以折叠状态下入井中，可以有效保障水泥伞顺利下入井底，不与井壁产生摩擦，下入到位后通过投球憋压剪断销钉的方式精确打开，结构简洁易于操作，解决了现有技术中使用水泥伞有压漏地层的风险，以及存在难以发挥有效作用的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

为了解决现有技术中使用水泥伞有压漏地层的风险，以及存在难以发挥有效作用的技术问题，本申请提供一种固井工具附件。

如图1所示，所述固井工具附件包括：筒体2、压帽引鞋12、凡尔座10、凡尔球11、关闭套3、球座6、球体5、多个弹簧片8。

所述筒体2侧壁上开设有水泥浆出孔，具体地，在本实施方式中，所述水泥浆出孔的数目为4个，在其它实施方式中，所述水泥浆出孔的数目可以根据需要进行设置，如设置成2个、3个、5个、6个等数目。所述筒体2包括第一端和与所述第一端相对的第二端。

所述压帽引鞋12侧壁上开设有循环孔，具体地，在本实施方式中，所述循环孔的数目为4个，在其它实施方式中，所述循环孔的数目可以根据需要进行设置，如设置成2个、3个、5个、6个等数目。

所述凡尔座10一端固定于所述筒体2的第二端内，另一端固定于所述压帽引鞋12内。

所述关闭套3通过关闭套销钉4固定于所述筒体2内，所述关闭套销钉4在压力作用下会自行剪短。

所述球体5位于所述球座6上，所述球座6位于所述筒体2内，并挡设于所述水泥浆出孔。具体地，在本实施方式中，所述球体5具体为铜球。在其它实施方式中，也可以根据需要选择其它材质的球体。

多个弹簧片的一端转动地固定于所述筒体2上，另一端位于所述压帽引鞋12内，中部通过固定销钉7穿过所述筒体2后固定于所述球座6上。所述多个弹簧片8上和沉降布9构成自张开式水泥伞，位于筒体2的外围，每个弹簧片8通过1根剪切销钉与浮鞋筒体2以及球座6固定，下入过程中可保持水泥伞处于折叠状态贴附于浮鞋筒体2。

在本实施方式中，所述多个弹簧片具体为12个弹簧片，在其它实施方式中，所述多个弹簧片的数目可以根据需要进行设置，如设置为8个、9个、10个、11个、13个等。

所述多个弹簧片8上覆盖有沉降布9。所述沉降布9具体为渗透性防沉降布，将所述沉降布9设置为渗透性防沉降布材料，可以使水泥伞附近的水泥浆因压差作用脱水而提前稠化，增加水泥伞附近水泥石强度。

所述球座6位于所述关闭套3下方，凡尔座10上方，所述球座6通过固定销钉7与筒体2及弹簧片8连接，固定销钉7的剪切压力为10mpa，可根据实际情况在10mpa-15mpa微调。所述球座6配套有球体5一枚，可通过投球憋压，剪断固定销钉7，打开水泥伞，同时所述球座6下行打开筒体2上的4个水泥浆出孔，通过水泥浆出孔完成水泥浆注替作业。

所述关闭套3位于所述球座6上方，通过所述关闭套销钉4固定于筒体2内，该处销钉的剪切压力为12mpa，亦可根据井深与井下复杂情况适当调整。在胶塞碰压过程中关闭套3受胶塞压力驱动下行剪断销钉，将筒体2上4个水泥浆出孔关闭，形成闭路，完成碰压。

进一步地，所述固井工具附件包括：套管接箍1，所述套管接箍1套设于所述筒体2的第一端。进一步地，为了便于所述固井工具附件进入井下，所述沉降布9到所述固井工具附件的中心线的距离小于等于所述套管接箍到所述固井工具附件的中心线的距离。

使用所述固井工具附件前，仔细检查，确保各部件完好、功能正常，丝扣均匀涂抹丝扣油，然后，将所述固井工具附件连接上套管，代替正常浮鞋位置，其他管串结构不变，按照正常的下套管程序将套管下入到位；接井口，正常固井前循环；循环结束后投入球体5，小排量泵送，直到球体5到达井底，井筒内压力升高，继续缓慢憋压，直至压力开始下降且井口开始有返出停泵，此时球座销钉已剪断，浮鞋筒体上的水泥浆出孔已打开，水泥伞张开成功；正常固井注水泥作业；注水泥结束后投胶塞替浆，胶塞到达碰压座/关闭套时，压力升高，销钉剪断，碰压座/关闭套下行关闭水泥浆出孔，固井结束。

本申请提供的固井工具附件，除具有正常浮鞋的功能外，附带有可张开式水泥伞，下套管过程中水泥伞通过销钉固定，以折叠状态下入井中，可以有效保障水泥伞顺利下入井底，不与井壁产生摩擦，下入到位后通过投球憋压剪断销钉的方式精确打开，结构简洁易于操作，解决了现有技术中使用水泥伞有压漏地层的风险，以及存在难以发挥有效作用的技术问题。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。