一种小套管注浆管柱制造技术

本实用新型专利技术涉及一种小套管注浆管柱，钻杆下端通过钻杆接头与提拉短节相连，提拉短节下端旋接有液压悬挂器，液压悬挂器的下端旋接有小套管短节，小套管短节的内腔悬吊有大胶塞，大胶塞中心管上端旋接有连接座，连接座的上部设有供小胶塞插接的承插口，小胶塞的外径与钻杆的内径相适配，连接座的上部外周通过剪钉对称连接有大胶塞悬吊块，各大胶塞悬吊块对称搁置在小套管短节的顶部；小套管短节的下端口连接有向下延伸的小套管，小套管的下部旋接有胶塞密封筒，胶塞密封筒的内壁设有多道可锁定大胶塞裙边的密封筒止退环槽，胶塞密封筒的下端旋接有球座短节。该管柱注浆后可防止胶塞上浮，避免钻灰，提高固井质量，减少无效工作量，提高钻井效率。

【技术实现步骤摘要】
一种小套管注浆管柱
本技术涉及一种修井工具，尤其涉及一种小套管注浆管柱，属于小套管固井工具

技术介绍
油田生产后期，由于套管损坏等因素造成原井无法开采，打加密井或更新井开采会使采油成本大幅上升。在原井套管中下小套管，可以降低成本，保证油田稳产、上产。侧钻至预定深度后，新井眼中下小套管，下套管过程中需要分段向管柱内灌水，平衡油管和环空压差，小套管下至预定深度后，小套管的上端通过液压悬挂器坐挂在原井套管中，小套管下部设有球座，且球座位于油层的下方，球座的下方设有浮箍，浮箍的下方设有浮鞋。浮箍的作用是注水泥时用来控制胶塞的下行位置，使浮箍与浮鞋之间有一段水泥塞，并容纳套管内壁附着的杂质等，同时可作为防止水泥回流的备用，从而保证小套管与井眼之间的固井质量。浮鞋位于小套管的最下端，起引鞋和回压凡尔的作用，基本作用就是用来防止注水泥时水泥浆倒返的。小套管固井时，通过在管柱内注入水泥浆，使用胶塞驱替水泥浆至井眼与套管之间，其中小胶塞在上将钻杆内的水泥浆向下推，大胶塞在下将小套管内的水泥浆向下推；运用浮箍和浮鞋球座反向密封，使顶替至环空的水泥浆不能倒流，经过一定的时间后，水泥浆凝固形成水泥环，将油气水层分隔开。传统浮鞋为橡胶软密封结构，即球形软橡胶阀芯的顶部压在与喇叭口向下的锥形密封面上。管柱下井过程中，如果管柱内的灌水不及时，环空的水位高于管柱内的水位，在浮鞋的下腔与上腔之间产生压差。下腔与上腔之间的压差比较小时，球形软橡胶阀芯的受力小，变形也小，浮鞋下腔的承压面积与上腔承压面积差距不大，浮鞋阀芯比较容易打开。当下腔与上腔之间的压差过大时，球形软橡胶阀芯的变形量大，被压紧在锥形密封面上的面积过大，甚至可以造成浮鞋下腔的承压面积达到上腔承压面积的三倍。致使管柱内外循环所需的钻井液压力很大，施工程序难以继续，甚至悬挂器可能提前坐挂，造成返工，增加作业成本，甚至造成施工事故。因此传统下小套管的过程中，通常每十根就需要向管柱内灌满水，才能保证正常施工，这样做大大增加劳动强度，浪费时间，效率低下，加上现场施工设备的局限及施工条件限制，无法确保顺利进行，继而会导致后面工序可能失败。压注水泥的胶塞运行至跟球座复合时，压力陡增，以此判断压注水泥结束。因为井下情况复杂，不可预计因素较多，卸压后常有底部浮箍与浮鞋不密封的现象发生，造成部分水泥浆返流，将胶塞向上浮起，跟水泥浆一起返高，球座上方也凝固有一段水泥柱。造成下一步钻灰工序的难度提高，工作量加大，影响小套管外周的固井质量，且很难判断小套管内外是否隔断密封。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种小套管注浆管柱，可以顺利向小套管环空注入水泥浆，且注浆后可防止胶塞上浮，避免钻灰，提高小套管固井质量，减少了无效工作量，提高钻井效率。为解决以上技术问题，本技术的一种小套管注浆管柱，包括钻杆，钻杆的下端通过钻杆接头与提拉短节相连，提拉短节下端旋接有可坐挂在原套管内壁的液压悬挂器，液压悬挂器的下端通过接箍旋接有小套管短节，小套管短节的内腔悬吊有大胶塞，大胶塞的外径与小套管的内径相适配，大胶塞的中心设有贯通的大胶塞中心管，大胶塞中心管的内径大于钢球的直径，大胶塞中心管上端旋接有连接座，所述连接座的上部设有供小胶塞插接的承插口，所述小胶塞的外径与钻杆的内径相适配，所述连接座的上部外周通过剪钉对称连接有大胶塞悬吊块，各大胶塞悬吊块对称搁置在所述小套管短节的顶部；小套管短节的下端口连接有向下延伸的小套管，所述小套管的下部旋接有胶塞密封筒，所述胶塞密封筒的内壁设有多道可锁定大胶塞裙边的密封筒止退环槽，胶塞密封筒的下端旋接有球座短节。相对于现有技术，本技术取得了以下有益效果：注浆前投入钢球，钢球落在球座上坐封憋压，钻井液升压至9-12MPa，使液压悬挂器坐挂在原套管中，继续升压至17-18MPa，将球座的剪钉剪断，将小胶塞放入钻杆中，钻井液推动小胶塞下行，将钻杆内的水泥浆向下推出，水泥浆从大胶塞的中心孔中通过。当小胶塞下行并穿过液压悬挂器的中心孔后，小胶塞下部的插接头插入大胶塞上方连接座的承插口中，产生小碰压，将大胶塞的剪钉剪断，两胶塞结合并锁定在一起共同下行，大胶塞的中心孔被封闭，钻井液推动大胶塞下行，将小套管中的水泥浆继续向下挤压。水泥浆穿过球座下方的浮箍和浮鞋，从小套管下端口进入小套管与井眼之间的环空中，并沿环空上行；当大胶塞抵靠到球座时停止下行，大碰压后卸压，注浆完成。此时大胶塞完全进入胶塞密封筒中，大胶塞的裙边嵌入密封筒止退环槽中。球座所在的位置即为小套管内的水泥顶部，球座上方即为油层。注浆完成卸压后，依靠小套管下部浮箍和浮鞋的反向密封作用防止小套管底部及环空的水泥浆向上返流。如果浮箍和浮鞋没有能够实现完全密封，胶塞将承受来自下方水泥浆的压力，由于本技术在球座上方设置了胶塞密封筒，将大胶塞牢牢锁定，使其不能上浮，使大碰压后的大胶塞实现二次利用。在浮箍与浮鞋两道密封的基础上，又增加了胶塞密封筒与大胶塞之间的密封，形成三重密封，在压注水泥工序结束后确保胶塞不会上浮，提高了小套管内外隔断密封的可靠性，基本杜绝因小套管不密封导致水泥浆回返的情况发生，避免了长井段钻灰的可能，既提高了固井质量，又减少了无效工作量，节约大量的钻井时间。作为本技术的改进，所述球座短节的下端旋接有浮箍短节，所述浮箍短节的下方旋接有浮鞋短节，所述浮箍短节中设有浮箍密封座和浮箍阀芯，沿浮箍密封座的轴线设有上小下大的浮箍锥形密封面，所述浮箍阀芯的上端设有密封橡胶与浮箍锥形密封面实现软密封；所述浮鞋短节中设有浮鞋密封座和浮鞋阀芯，沿浮鞋密封座的轴线设有上小下大的浮鞋锥形密封面，所述浮鞋阀芯的上端设有硬质合金与浮鞋锥形密封面实现线密封。浮鞋阀芯采用硬质合金与浮鞋锥形密封面实现线密封，使得浮鞋下腔的承压面积始终与上腔的承压面积相等，即使连下五十根以上小套管才灌水，钻井液不需要太高的压力即可以打开浮鞋阀芯，实现钻井液循环，大大缩短了下小套管过程中的灌水等待时间，大大减少了工作量，且极大提高了工作时效。由于浮鞋阀芯已经承受了来自小套管环空的主要压力，其上方的浮箍阀芯所承受的下腔压力比较小，采用橡胶软密封也能顺利打开，且软密封浮箍在施工过程中，钻井液中含砂也能密封可靠，有效防止回流；顶替水泥浆过程中，砂、垢等能在一定压力下嵌入浮箍的软密封胶皮中，仍能保证密封可靠。作为本技术的进一步改进，球座短节上端的内台阶上固定安装有静密封座，静密封座的上端面通过静密封座卡簧固定在球座短节中，所述静密封座的中心孔下端通过球座剪钉固定有承接钢球的球座。静密封座与球座短节的内壁之间实现静密封，静密封座卡簧和球座短节的内台阶实现静密封座的轴向固定；投入钢球后，钢球落在球座上坐封，产生的憋压可以使小套管顶部的液压悬挂器实现坐挂。需要压注水泥时，加大憋压值将球座剪钉剪断，球座落下，将水泥浆的下行通道打开。作为本技术的进一步改进，所述球座的下方间隔一段距离设有球座挡板，所述球座挡板上设有多个通孔；球座挡板的上端抵靠在球座短节的内台阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小套管注浆管柱，包括钻杆，钻杆的下端通过钻杆接头与提拉短节相连，提拉短节下端旋接有可坐挂在原套管内壁的液压悬挂器，其特征在于：液压悬挂器的下端通过接箍旋接有小套管短节，小套管短节的内腔悬吊有大胶塞，大胶塞的外径与小套管的内径相适配，大胶塞的中心设有贯通的大胶塞中心管，大胶塞中心管的内径大于钢球的直径，大胶塞中心管上端旋接有连接座，所述连接座的上部设有供小胶塞插接的承插口，所述小胶塞的外径与钻杆的内径相适配，所述连接座的上部外周通过剪钉对称连接有大胶塞悬吊块，各大胶塞悬吊块对称搁置在所述小套管短节的顶部；小套管短节的下端口连接有向下延伸的小套管，所述小套管的下部旋接有胶塞密封筒，所述胶塞密封筒的内壁设有多道可锁定大胶塞裙边的密封筒止退环槽，胶塞密封筒的下端旋接有球座短节。/n

【技术特征摘要】
1.一种小套管注浆管柱，包括钻杆，钻杆的下端通过钻杆接头与提拉短节相连，提拉短节下端旋接有可坐挂在原套管内壁的液压悬挂器，其特征在于：液压悬挂器的下端通过接箍旋接有小套管短节，小套管短节的内腔悬吊有大胶塞，大胶塞的外径与小套管的内径相适配，大胶塞的中心设有贯通的大胶塞中心管，大胶塞中心管的内径大于钢球的直径，大胶塞中心管上端旋接有连接座，所述连接座的上部设有供小胶塞插接的承插口，所述小胶塞的外径与钻杆的内径相适配，所述连接座的上部外周通过剪钉对称连接有大胶塞悬吊块，各大胶塞悬吊块对称搁置在所述小套管短节的顶部；小套管短节的下端口连接有向下延伸的小套管，所述小套管的下部旋接有胶塞密封筒，所述胶塞密封筒的内壁设有多道可锁定大胶塞裙边的密封筒止退环槽，胶塞密封筒的下端旋接有球座短节。


2.根据权利要求1所述的小套管注浆管柱，其特征在于：所述球座短节的下端旋接有浮箍短节，所述浮箍短节的下方旋接有浮鞋短节，所述浮箍短节中设有浮箍密封座和浮箍阀芯，沿浮箍密封座的轴线设有上小下大的浮箍锥形密封面，所述浮箍阀芯的上端设有密封橡胶与浮箍锥形密封面实现软密封；所述浮鞋短节中设有浮鞋密封座和浮鞋阀芯，沿浮鞋密封座的轴线设有上小下大的浮鞋锥形密封面，所述浮鞋阀芯的上端设有硬质合金与浮鞋锥形密封面实现线密封。
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷佳，王浩承，丁文彬，花杰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32