本实用新型专利技术提供了一种深水钻井平台用导管固井装置，包括竖直放置在井眼内的导管，导管为中空结构，导管的上端设有输入密封组件，其下端密封并设有能朝向导管外侧单向开启的压力阀；输入密封组件包括封堵于导管上端口的转换接头和设置于转换接头上的钻杆，钻杆具有轴向的贯通腔，钻杆的下端口与转换接头上开设的导入孔对位接合；在靠近转换接头下方设有活塞，活塞与导管的内壁滑动密封配合，活塞通过可剪断的止挡件能移动地设置于导管内；在活塞上开设有活塞孔，贯通腔、导入孔和活塞孔依序连通形成与导管的中空腔室相连通的注液通道，在活塞孔上设有能封闭活塞孔的封堵件。本实用新型专利技术提高了水泥浆的顶替效率，降低了危险性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及在钻井中使用导管进行固井工艺的
，特别涉及一种用于深水钻井平台的导管固井装置。
技术介绍
由于海洋钻井工艺自身的特点，需要先用粗钻杆带着送入工具将导管串送入已钻井的井眼，然后从钻杆中间注入水泥浆，用海水顶替注入的水泥浆，将导管和井眼之间的环形空腔用水泥浆固住，保持井筒的完整性。其关键的技术难点是在水泥浆注入井下后，在用海水顶替水泥浆的过程中，很容易造成水泥浆顶替不均匀，尤其是在海水和水泥浆接触的位置，水泥浆容易被海水污染，进而影响水泥浆的性能和固井质量。由于深水钻井的表层导管的深度一般不深，造成等待水泥浆凝固的时间很长，固井效率很低。深水钻井平台上固井时为了提高水泥浆的顶替效率，采用在导管中插入“内插钻杆”的固井方法。将送入工具下方连接“内插钻杆”并插入导管中，“内插钻杆”会一直通到导管的底部。先将计算好的一定体积的水泥浆全部注入钻杆内部，再用钻井栗把海水注入“内插钻杆”内，海水在“内插钻杆”内向下运动顶替水泥浆，一直将水泥浆完全顶替出“内插钻杆”而填充在导管和井眼之间的环空中。但由于下导管时连接“内插钻杆”作业会耽误很多时间，作业成本会增加很多。尤其是在深井中，接“内插钻杆”时花费的时间更多。而且当出现送入工具和导管之间的密封性不好或者水泥浆在碰压后有回流的时候，导致“内插钻杆”有时候被井底凝固的水泥浆固定在井下的复杂事故，增加了作业危险系数。而且由于顶替的过程顶替压力会很高，会超过钻井栗的承受压力。所以为减低危险性，通常会利用排量相对较低的固井栗把海水注入钻杆内顶替水泥浆，降低作业的危险性，但固井栗的排量一般很低，会使整个顶替过程所用的时间会变得很长。
技术实现思路
为解决上述的技术问题，本技术提出一种深水钻井平台用导管固井装置操作简便，提高了水泥浆的顶替效率，降低了危险性。本技术的一种深水钻井平台用导管固井装置，包括竖直放置在井眼内的导管，所述导管为中空结构，所述导管的上端设有输入密封组件，其下端密封，在所述导管的密封下端设有能朝向所述导管外侧单向开启的压力阀；所述输入密封组件包括封堵于所述导管上端口的转换接头和设置于所述转换接头上的钻杆，所述钻杆具有轴向的贯通腔，所述钻杆的下端口与所述转换接头上开设的导入孔对位接合；在靠近所述转换接头下方设有活塞，所述活塞与所述导管的内壁滑动密封配合，所述活塞通过可剪断的止挡件能移动地设置于所述导管内；在所述活塞上开设有活塞孔，所述贯通腔、所述导入孔和所述活塞孔依序连通形成与所述导管的中空腔室相连通的注液通道，在所述活塞孔上设有能封闭所述活塞孔的封堵件。作为一种可实施的方式，所述活塞孔对应于所述导入孔设置，所述封堵件为能经所述注液通道投置并坐封在所述活塞孔上的封堵球。作为另一种可实施的方式，所述封堵件为密封固定在所述活塞孔内的开关阀，通过所述开关阀控制所述活塞孔的通断。作为一种可实施的方式，所述压力阀的外壁与所述导管的内壁密封固定。作为另一种可实施的方式，在所述导管的下端密封固定一连接块，在所述连接块上设置与所述导管的中空腔室连通的输出孔，所述压力阀密封固定在所述输出孔内，通过所述压力阀控制所述输出孔的通断。进一步地，所述止挡件的一端与所述导管的内壁固定连接，其另一端朝所述导管的中心轴延伸，且所述止挡件抵靠在所述活塞的下端面上；所述止挡件的数量为至少两个，并相对于所述导管的中心轴对称分布。更进一步地，所述止挡件为销钉。作为一种可实施的方式，所述转换接头的上部与所述钻杆的下部螺纹连接，所述转换接头的下部与所述导管的上部螺纹连接。进一步地，所述活塞为圆盘形。作为一种可实施的方式，所述活塞为橡胶活塞。本技术相比于现有技术的有益效果在于:深水钻井平台用导管固井装置避免了在导管内再插入“内插钻杆”，减轻了作业强度，减少了作业时间，提高了顶替水泥浆的效率。由于导管的内径远大于“内插钻杆”的内径，在同样的顶替排量下，顶替水泥浆所需的顶替压力较小，减少了作业时间，降低了作业成本；而且可采用排量较低的栗进行顶替，降低了作业危险性。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。附图标记:10-导管；12-转换接头；13_活塞；14-止挡件；15-压力阀；16-封堵件；20-钻杆；30-井眼。【具体实施方式】以下结合附图，对本技术上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的部分实施例，而不是全部实施例。请参阅图1所示，一种深水钻井平台用导管固井装置，包括竖直放置在井眼30内的导管10，导管10为中空结构，导管10的上端设有输入密封组件，其下端密封，在导管10的密封下端设有能朝向导管10外侧单向开启的压力阀15。输入密封组件包括封堵于导管10上端口的转换接头12和设置于转换接头12上的钻杆20，钻杆20具有轴向的贯通腔，钻杆20的下端口与转换接头12上开设的导入孔对位接合。在靠近转换接头12下方设有活塞13，活塞13与导管10的内壁滑动密封配合，活塞13通过可剪断的止挡件14能移动地设置于导管10内；在活塞13上开设有活塞孔，钻杆20的贯通腔、转换接头12的导入孔和活塞13的活塞孔依序连通形成与导管10的中空腔室相连通的注液通道，在活塞孔上设有能封闭活塞孔的封堵件16。水泥浆注入后被容纳在导管10的中空腔室中活塞13和压力阀15之间的空间内。导管10的外壁与井眼30的内壁之间具有环形空腔，导管10长度与井眼30的长度相匹配，通常情况下导管10长度应比井眼30深度稍微短一点，使导管10的底端与井眼30的底部之间具有供水泥浆流通的间隔。本实施例中，钻杆20的外径为5.5英寸，钻杆20的高度为海水的深度和转盘面到海平面的高度差之和。导管10还可以为由多段管连接而成的导管串。深水钻井平台用导管固井装置的使用过程如下:先经由注液通道将水泥浆注入到导管10的中空腔室，封堵件16封闭活塞孔，再经由注液通道(钻杆20的贯通腔和转换接头12的导入孔)注入海水，海水的压力使封堵件16可靠地封堵在活塞孔上，持续注入的海水施力于封堵件16和活塞13直至剪断止挡件14，海水的压力推动封堵件16和活塞13同步向下滑动，封堵件16和活塞13的同步向下滑动挤压导管10的中空腔室中的水泥浆，水泥浆受压向下打开压力阀，水泥浆经由导管10底端的间隔进入环形空间，持续注入海水从而逐渐顶替出导管10的中空腔室中的所有水泥浆，水泥浆凝固后将导管10固定在井眼30内，完成固井。深水钻井平台用导管固井装置避免了当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种深水钻井平台用导管固井装置，包括竖直放置在井眼内的导管，所述导管为中空结构，其特征在于，所述导管的上端设有输入密封组件，其下端密封，在所述导管的密封下端设有能朝向所述导管外侧单向开启的压力阀；所述输入密封组件包括封堵于所述导管上端口的转换接头和设置于所述转换接头上的钻杆，所述钻杆具有轴向的贯通腔，所述钻杆的下端口与所述转换接头上开设的导入孔对位接合；在靠近所述转换接头下方设有活塞，所述活塞与所述导管的内壁滑动密封配合，所述活塞通过可剪断的止挡件能移动地设置于所述导管内；在所述活塞上开设有活塞孔，所述贯通腔、所述导入孔和所述活塞孔依序连通形成与所述导管的中空腔室相连通的注液通道，在所述活塞孔上设有能封闭所述活塞孔的封堵件。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁奇敏，刘新云，李令东，邓峰，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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