封隔式分级注水泥器、固井管柱和固井方法技术

本发明专利技术提出了一种封隔式分级注水泥器、固井管柱和固井方法，封隔式分级注水泥器包括壁上设置有内外连通的循环孔的外筒；设置在外筒的内腔中的关闭套，关闭套构造为在替浆后能移动以封堵循环孔；位于关闭套的内侧并设置在外筒的内壁上的打开套，打开套构造为在需要注浆时由封堵循环孔的位置移动到打开循环孔的位置，以及设置在打开套的内壁上的球座，其中，球座的内壁上设置径向向内延伸的打捞齿，该封隔式分级注水泥器无盲板，具有自动灌浆功能，节省大量的下套管时间，在注入水泥操作后，通过打捞胶塞可将球座等一同提出管柱的内腔，并不需要进行钻除等操作。需要进行钻除等操作。需要进行钻除等操作。

【技术实现步骤摘要】
封隔式分级注水泥器、固井管柱和固井方法


[0001]本专利技术涉及油气井井下施工
，具体涉及一种封隔式分级注水泥器、固井管柱和固井方法。

技术介绍

[0002]在油气井完钻后，需要下入套管进行固井作业。
[0003]现有技术中，常常采用封隔器-盲板-分级注水泥器，用于实现筛管以上套管的注水泥作业。但是，采用上述管柱施工，在下套管过程中，由于盲板的作用，固井后需要下钻扫塞，增加了施工环节和建井周期，成本相应上升。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本专利技术提出了一种封隔式分级注水泥器、固井管柱和固井方法。该封隔式分级注水泥器无盲板，具有自动灌浆功能，节省大量的下套管时间；在下套管过程中，如果遇阻，可以开泵循环进行解阻等操作；未形成密闭腔体，能避免压力激荡和分级注水泥器提前开孔风险；在注入水泥操作后，通过打捞胶塞可将球座等一同提出管柱的内腔，并不需要进行钻除等操作。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提出了一种封隔式分级注水泥器，包括：
[0006]壁上设置有内外连通的循环孔的外筒，
[0007]设置在外筒的内腔中的关闭套，关闭套构造为在替浆后能移动以封堵循环孔，
[0008]位于关闭套的内侧并设置在外筒的内壁上的打开套，打开套构造为在需要注浆时由封堵循环孔的位置移动到打开循环孔的位置，以及
[0009]设置在打开套的内壁上的球座，
[0010]其中，球座的内壁上设置径向向内延伸的打捞齿。
>[0011]在一个实施例中，由外向内方向上，打捞齿的下端面构造为向下倾斜的棘齿状，并且打捞齿的上端面与球座的上端面位于同一向下倾斜的斜面上。
[0012]在一个实施例中，在外筒的下端设置封隔组件，封隔组件具有：
[0013]能设置在外筒下端的并与外筒固定连接的中心筒，
[0014]套设在中心筒的外壁上的胶筒，
[0015]其中，胶筒构造为在打开循环孔前径向膨胀以进行封隔。
[0016]在一个实施例中，胶筒与中心筒之间形成液腔，在中心筒的壁上设置能与液腔连通的第一传压孔，第一传压孔构造为在打开循环孔前与外筒的内腔连通以向液腔内进液。
[0017]在一个实施例中，球座与打开套通过第一剪切销连接，在球座的外壁上和打开套的内壁上分别设置能互相配合的第一台阶面和第二台阶面，且在打开套的壁上设置有能与第一传压孔连通的第二传压孔。
[0018]在一个实施例中，在关闭套的内壁上设置卡接槽，并在关闭套的外壁上设置棘齿，棘齿构造为能与设置在外筒的内壁上的棘齿座配合。
[0019]根据本专利技术的第二方面，提供一种固井管柱，包括从上到下依次设置的套管串、上述的封隔式分级注水泥器、筛管和洗井阀，其中，在封隔式分级注水泥器的上下两端和洗井阀的上端分别设置有扶正器。
[0020]根据本专利技术的第三方面，提供一种固井方法，包括：
[0021]步骤一，下入上述的固井管柱，
[0022]步骤二，洗井循环至少一个迟到时间，
[0023]步骤三，投球坐在球座上并进行憋压，使得封隔器胀封，
[0024]步骤四，继续憋压，使得循环孔打开，进行注水泥作业，
[0025]步骤五，下入打捞式胶塞进行替浆，胶塞促动关闭套运动并关闭循环孔，碰压后胶塞与球座卡接，
[0026]步骤六，打捞胶塞、球座和球。
[0027]在一个实施例中，在步骤五中，泵送泥浆的排量控制在26-33L/s直至最后的3-5m3以16-20L/s泵送。
[0028]在一个实施例中，在步骤五中，碰压后压力附加8-10MPa。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的优点在于，该封隔式分级注水泥器无盲板，使得在下入套管时具有自动灌浆功能，节省大量的下套管时间；在下套管过程中，如果遇阻，可以开泵循环进行解阻等操作；未形成密闭腔体，能避免压力激荡和分级注水泥器提前开孔风险；在注入水泥操作后，通过打捞胶塞可将球座等一同提出管柱的内腔，并不需要进行钻除等操作。也由此，降低了施工周期和生产成本。
附图说明
[0030]下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0031]图1显示了根据本专利技术的一个实施例的封隔式分级注水泥器初始状态；
[0032]图2显示了根据本专利技术的一个实施例的封隔式分级注水泥器封隔器胀封状态；
[0033]图3显示了根据本专利技术的一个实施例的封隔式分级注水泥器循环孔打开状态；
[0034]图4显示了根据本专利技术的一个实施例的封隔式分级注水泥器胶塞下入状态；
[0035]图5显示了根据本专利技术的一个实施例的封隔式分级注水泥器打捞胶塞状态；
[0036]图6显示了根据本专利技术的一个实施例的固井管柱；
[0037]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0038]下面将结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0039]图1-5显示了根据本专利技术的封隔式分级注水泥器100的不同状态。如图1-5所示，该封隔式分级注水泥器100包括外筒1、关闭套2、打开套3和球座4。其中，在外筒1的壁上设置有内外连通的循环孔11。该循环孔11用于向固井管柱900与井筒环空内注入固井水泥。关闭套2设置在外筒1的内腔中，并选择性固定在外筒1的内壁上，用于在替浆完成后移动并封堵循环孔11。打开套3选择性固定设置在外筒1的内壁，并且位于关闭套2的内腔中。在需要注浆时，打开套3由封堵循环孔11的位置移动到打开循环孔11的位置。球座4设置在打开套3的内壁上，用于在投球后封堵封隔式分级注水泥器100的内腔而进行后续憋压。并且，在球座4
的内壁上设置径向向内延伸的打捞齿42，以用于将球座4等打捞出注水泥器100的内腔。
[0040]该封隔式分级注水泥器100采用无盲板结构形式，使得下套管时具有自动灌浆功能，不需要人工持续灌浆，则能降低工人的劳动强度，并能节省大量下套管的时间。并且，在下套管过程中，如果遇阻，上述设置可以实现开泵循环，有助于方便解阻操作。还有，上述结构使得封隔式分级注水泥器100的腔体未密闭，能避免压力激荡和分级注水泥器100提前开孔风险。更有，该球座4构造为可打捞式，不需要进行后期钻除也能实现通径。由此，该封隔器100使得操作简单，在利用该封隔式分级注水泥器100时，每口井至少节省48小时建井周期。
[0041]由外向内方向上，打捞齿42的下端面构造为向下倾斜的棘齿状。同时，下入替浆的胶塞200的外壁上部分嵌入式设置有第一卡簧201。第一卡簧201的外壁构造为斜面状，以使得在从上到下的方向上，外壁的径向尺寸逐渐减小。这种设置方式能保证胶塞200顺利下井，并与打捞齿42实现卡接配合。第一卡簧201的上端面构造为能与打捞齿42配合的棘齿状，以使得在第一卡簧201与打捞齿42配合过程中，能形成棘齿配合以增加配合牢固度。另外，打捞齿42的上端面与球座4的上端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封隔式分级注水泥器，其特征在于，包括：壁上设置有内外连通的循环孔的外筒，设置在所述外筒的内腔中的关闭套，所述关闭套构造为在替浆后能移动以封堵所述循环孔，位于所述关闭套的内侧并设置在所述外筒的内壁上的打开套，所述打开套构造为在需要注浆时由封堵所述循环孔的位置移动到打开所述循环孔的位置，以及设置在所述打开套的内壁上的球座，其中，所述球座的内壁上设置径向向内延伸的打捞齿。2.根据权利要求1所述的封隔式分级注水泥器，其特征在于，由外向内方向上，所述打捞齿的下端面构造为向下倾斜的棘齿状，并且所述打捞齿的上端面与所述球座的上端面位于同一向下倾斜的斜面上。3.根据权利要求1或2所述的封隔式分级注水泥器，其特征在于，在所述外筒的下端设置封隔组件，所述封隔组件具有：能设置在所述外筒下端的并与所述外筒固定连接的中心筒，套设在所述中心筒的外壁上的胶筒，其中，所述胶筒构造为在打开所述循环孔前径向膨胀以进行封隔。4.根据权利要求3所述的封隔式分级注水泥器，其特征在于，所述胶筒与所述中心筒之间形成液腔，在所述中心筒的壁上设置能与所述液腔连通的第一传压孔，所述第一传压孔构造为在打开所述循环孔前与所述外筒的内腔连通以向所述液腔内进液。5.根据权利要求4所述的封隔式分级注水泥器，其特征在于，所述球座与所述打开套通过第一剪切销连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，梁晓阳，李振，冯丽莹，张冠林，段风海，白园园，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：