【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油固井工具，具体涉及一种分级注水泥装置，尤其是一种封隔分级联作的分级注水泥装置，以及使用这种装置的分级注水泥方法。
技术介绍
1、固井技术是钻完井过程中的重要技术环节。固井质量直接影响后续的油气开采作业。
2、分级注水泥工艺是固井技术中的常用工艺。随着勘探开发的不断深入，深层、超深层漏失井不断增多。对于深层、超深层漏失井来说，分级注水泥工艺会存在一级漏失，并且在一级固井后，漏失层未被封固，那么在二级固井过程中还会出现漏失的问题，甚至出现失返性漏失，造成二级水泥返高不足，套管漏封，导致固井质量无法得到保证。对于采用正注反挤固井工艺时，反挤时常从套管鞋处破裂，无法与正注的水泥对接，导致上千米套管漏封，固井质量也难以保证，费效比低，难以实现油田开发的提速提效要求。
3、针对深层、超深层漏失井固井作业，采用封隔式分级注水泥器可以封堵漏失层或储层，部分地解决漏失的问题。然而，目前的封隔式分级注水泥器仍然存在一些问题，例如，对于内套为一体式的封隔式分级注水泥器存在限位机构失效的问题，对于内套为分体式的封隔式分级注水泥器在关闭过程中存下小腔压缩，密封不严的问题。此外，对于个别井二级循环孔提前关闭的问题，导致二级水泥返高不够，同样影响着固井质量。
技术实现思路
1、针对如上所述的技术问题，本专利技术旨在提出一种分级注水泥装置，以及采用这种分级注水泥装置来进行分级注水泥的方法。
2、为此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种分级注水泥装置，所述分级
3、在一个实施例中，所述打开套通过第一剪切销与所述内套形成连接，
4、在所述第二状态下，所述打开套能够在达到第一预定值时剪断所述第一剪切销，并下行至使所述第二进液孔与所述第一进液孔连通而打开所述注液通道。
5、在一个实施例中，所述内套与所述打开套之间还设有第二剪切销，所述打开套设有沿轴向延伸的剪钉槽，用于与所述第二剪切销适配，所述第二剪切销能够对所述打开套形成轴向限位以使所述第二进液孔与所述第一进液孔保持连通，
6、在所述第二状态下，所述打开套能够在达到第二预定值时剪断所述第二剪切销，使所述打开套继续下行而使所述第二进液孔与所述第一进液孔在轴向上错开以关闭所述注液通道。
7、在一个实施例中，所述打开组件还包括限位环，所述限位环设置在所述打开套的下游端且与所述注液接头固定连接，用于限制所述打开套向下游运动的行程。
8、在一个实施例中，所述打开套的上端构造有第一斜面，所述打开工具能够与所述第一斜面适配密封，从而实现所述一次憋压。
9、在一个实施例中，所述内套设有贯穿其侧壁的安装槽，在所述安装槽内设有挡块，所述本体的内壁设有第一挡块槽，所述关闭塞座的外壁设有第二挡块槽，
10、在所述第一状态和所述第二状态下，所述挡块的外端与所述第一挡块槽适配以对所述内套形成轴向限位，从而使所述第二循环孔与所述第一循环孔连通，
11、在所述第三状态下，所述挡块的外端脱离所述第一挡块槽，并使其内端与所述第二挡块槽适配，以使内套下行，从而使所述第二循环孔与所述第一循环孔在轴向上错开。
12、在一个实施例中，所述关闭塞座通过第三剪切销与所述内套连接，
13、在所述第三状态下，所述关闭塞座能够在二次憋压作用下剪断所述第三剪切销并相对于所述内套下行，使所述第二挡块槽运动至与所述挡块适配。
14、在一个实施例中，在所述内套的外壁面上设有沿轴向延伸的防转槽，所述本体设有防转件，所述防转件的内端延伸至所述防转槽内。
15、在一个实施例中，所述关闭塞座的上端构造有第二斜面，所述关闭工具能够与所述第二斜面适配密封，从而实现所述二次憋压。
16、在一个实施例中，所述内套的外壁设有卡簧，所述本体的内壁设有卡簧槽，
17、所述卡簧在所述第一状态和第二状态下缩回，在所述第三状态下适配卡入所述卡簧槽内，以对所述内套形成永久限位，从而永久关闭所述循环通道和所述注液通道。
18、在一个实施例中，在所述内套的外壁且处于所述第二循环孔的轴向两侧分别设有第一密封槽，在所述内套的内壁且处于所述第一进液孔轴向两侧分别设有第二密封槽，在所述第一密封槽和所述第二密封槽内分别安装有第一密封件和第二密封件。
19、根据本专利技术的第二方面，提供了一种利用如上所述的分级注水泥装置来进行的分级注水泥方法，包括以下步骤：
20、将所述分级注水泥装置接入作业管柱并下入井筒，进行一级固井作业；
21、投入打开工具至与所述打开套接合，进行一次憋压，直至达到第一预定值时剪断第一剪切销，使得所述打开套下行以打开所述注液通道，从而使所述封隔器坐封；
22、继续一次憋压，直至达到第二预定值时，剪断第二剪切销，使得所述打开套继续下行，以关闭所述注液通道，同时使所述打开套露出所述循环通道以打开所述循环通道，从而进行二级循环及注水泥作业；
23、投入关闭工具至与所述关闭塞座接合，进行二次憋压，使得所述关闭塞座剪断所述第三剪切销后带动所述内套下行，以永久关闭所述循环通道及所述注液通道。
24、与现有技术相比，本申请的优点之处在于：
25、根据本专利技术的分级注水泥装置在一级注水泥结束后，通过投重力型打开工具与打开组件适配，并进行憋压，能够打开封隔器的注液通道，注液充胀封隔器并封隔环空，以封隔漏失层，从而能够阻止上部液柱压力传递，防止第一级水泥浆候凝期间出现漏失，并能够在封隔器充胀压力达到一定压力时，初次关闭封隔器的注液通道，同时打开循环通道。打开组件与限位组件采用分离结构，这使得限位组件在二级循环及注水泥作业时，能够避免受到打开组件的作用压差本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分级注水泥装置，所述分级注水泥装置的下游端连接有封隔器，所述分级注水泥装置包括：
2.根据权利要求1所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述打开套(310)通过第一剪切销(340)与所述内套(210)形成连接，
3.根据权利要求2所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述内套(210)与所述打开套(310)之间还设有第二剪切销(341)，所述打开套(310)设有沿轴向延伸的剪钉槽(315)，用于与所述第二剪切销(341)适配，所述第二剪切销(341)能够对所述打开套(310)形成轴向限位以使所述第二进液孔(312)与所述第一进液孔(217)保持连通，
4.根据权利要求1到3中任一项所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述打开组件(300)还包括限位环(350)，所述限位环(350)设置在所述打开套(310)的下游端且与所述注液接头(140)固定连接，用于限制所述打开套(310)向下游运动的行程。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述打开套(310)的上端构造有第一斜面(317)，所述打开工具(20)能
6.根据权利要求1到3中任一项所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述内套(210)设有贯穿其侧壁的安装槽(211)，在所述安装槽(211)内设有挡块(240)，所述本体(110)的内壁设有第一挡块槽(111)，所述关闭塞座(220)的外壁设有第二挡块槽(222)，
7.根据权利要求6所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述关闭塞座(220)通过第三剪切销(230)与所述内套(210)连接，
8.根据权利要求6述的分级注水泥装置，其特征在于，在所述内套(210)的外壁面上设有沿轴向延伸的防转槽(214)，所述本体(110)设有防转件(120)，所述防转件(120)的内端延伸至所述防转槽(214)内。
9.根据权利要求6所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述关闭塞座(220)的上端构造有第二斜面(223)，所述关闭工具(30)能够与所述第二斜面(223)适配密封，从而实现所述二次憋压。
10.根据权利要求7所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述内套(210)的外壁设有卡簧(260)，所述本体(110)的内壁设有卡簧槽(115)，
11.根据权利要求1到3中任一项所述的分级注水泥装置，其特征在于，在所述内套(210)的外壁且处于所述第二循环孔(215)的轴向两侧分别设有第一密封槽(250)，在所述内套(210)的内壁且处于所述第一进液孔(217)轴向两侧分别设有第二密封槽(270)，在所述第一密封槽(250)和所述第二密封槽(270)内分别安装有第一密封件(213)和第二密封件(219)。
12.一种利用权利要求1到11中任一项所述的分级注水泥装置来进行的分级注水泥方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种分级注水泥装置，所述分级注水泥装置的下游端连接有封隔器，所述分级注水泥装置包括：
2.根据权利要求1所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述打开套(310)通过第一剪切销(340)与所述内套(210)形成连接，
3.根据权利要求2所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述内套(210)与所述打开套(310)之间还设有第二剪切销(341)，所述打开套(310)设有沿轴向延伸的剪钉槽(315)，用于与所述第二剪切销(341)适配，所述第二剪切销(341)能够对所述打开套(310)形成轴向限位以使所述第二进液孔(312)与所述第一进液孔(217)保持连通，
4.根据权利要求1到3中任一项所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述打开组件(300)还包括限位环(350)，所述限位环(350)设置在所述打开套(310)的下游端且与所述注液接头(140)固定连接，用于限制所述打开套(310)向下游运动的行程。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述打开套(310)的上端构造有第一斜面(317)，所述打开工具(20)能够与所述第一斜面(317)适配密封，从而实现所述一次憋压。
6.根据权利要求1到3中任一项所述的分级注水泥装置，其特征在于，所述内套(210)设有贯穿其侧壁的安装槽(211)，在所述安装槽(211)内设有挡块(240)，所述本体(110)的内壁设有第一挡块槽(11...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦金立，李振，郭朝辉，邹传元，郑杜建，栾文征，苏东涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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