免钻分级注水泥器的制造方法
【专利摘要】免钻分级注水泥器，有利于清除套管内残留水泥，从而保证人工井底高度和电测到底，其特征在于，包括具有上入口端和下出口端的外套管体，所述下出口端内设置有外胶塞，所述外胶塞的壁部通过销钉固定连接于所述外套管体，所述外胶塞的外壁上设置有缩颈槽，所述缩颈槽上套接有刮削翼环，所述刮削翼环的外周与所述外套管体的内壁相接触，所述外胶塞的上口为一级胶塞的承接口。
【专利说明】
免钻分级注水泥器
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油、天然气钻采中的固井技术，特别是一种免钻分级注水泥器， 有利于清除套管内残留水泥，从而保证人工井底高度和电测到底。所述免钻是指分级注水泥后无需钻除胶塞等遗留物，所述分级注水泥是指对钻井井筒分段进行水泥固封。【背景技术】
[0002]长期以来，在石油、天然气钻采、固井过程中，油田为了解决长封固井段、破裂压力低的固井问题，采用双级注水泥固井工艺。而常规双级注水泥固井工艺所使用的胶塞等物总是遗留在管道内，后期需进行小钻具钻胶塞作业。这不仅影响固井质量，同时增加施工工艺，增加作业时间和工程费用。为此有发明人研制了自通径分级注水泥器(也叫免钻分级箍，专利号:ZL99200859.X)。该技术避免了双级注固井工艺后期需进行小钻具钻胶塞作业， 其结构包括上接头、外套(外套管或套管)、上内套、下内套、胶塞套、球座、关闭塞(二级胶塞)、重力塞、一级胶塞，上接头与外套通过螺纹连接，上内套、下内套分别通过销钉固定在外套内，胶塞套通过销钉固定在上内套内，球座通过销钉固定在下内套内，关闭塞(二级胶塞)、重力塞、一级胶塞为工作时分级使用的独立部件或配套部件。
[0003]上述自通径分级注水泥器(免钻分级箍)工作过程是:注完一级水泥后，投一级胶塞到注水泥器中，自上而下顶替至井底，一级胶塞的刮削翼刮削管壁，使管道内没有水泥残留，完成一级施工。完成一级施工后，将重力塞投入，靠其自重落到球座上，然后套管内憋压，球座带着下内套共同承压，将下内套与外套之间固定用的销钉剪断，球座带着下内套下行，露出外套上的循环孔(二级注水泥孔)，完成分级箍打开(即二级注水泥孔使套管内外相通的状态)；通过该循环孔开始注二级水泥。注完二级水泥后，投关闭塞(二级胶塞)，顶替， 当关闭塞(二级胶塞)下行至胶塞套时，继续憋压，将上内套与外套之间固定用的销钉剪断， 上内套下行，关闭外套上的循环孔，完成了分级箍关闭。再继续提高套管内的压力，通过憋压，将胶塞套与上内套之间固定用的销钉、球座与下内套之间固定用的销钉均剪断，胶塞套和球座连同其内的部件一同靠其自重落到井底，完成分级箍脱落，使注水泥器内无堵塞物。 由此可见，完成了分级注水泥，不需要钻塞，可直接进行后续作业。但是，这种分级注水泥器，在井深多2700米时，经常出现人工井底不合格，电测不到底事故率多40%。本发明人认为，其主要原因是一级胶塞在顶替至井底过程中刮除水泥不干净，残留水泥沉降到井底，导致人工井底不合格，造成电测不到底。【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种免钻分级注水泥器，有利于清除套管内残留水泥，从而保证人工井底高度和电测到底。所述免钻是指分级注水泥后无需钻除胶塞等遗留物，所述分级注水泥是指对钻井井筒分段进行水泥固封。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]免钻分级注水泥器，其特征在于，包括具有上入口端和下出口端的外套管体，所述下出口端内设置有外胶塞，所述外胶塞的壁部通过销钉固定连接于所述外套管体，所述外胶塞的外壁上设置有缩颈槽，所述缩颈槽上套接有刮削翼环，所述刮削翼环的外周与所述外套管体的内壁相接触，所述外胶塞的上口为一级胶塞的承接口。
[0007]所述缩颈槽位于所述外胶塞的下部。
[0008]所述外胶塞的下部内腔为缩口段，所述外胶塞的上部内腔为扩口段。
[0009]所述缩口段与所述扩口段的结合处为台肩，所述台肩为喇叭形。
[0010]所述下出口端为缩口段，所述上入口端为扩口段，所述缩口段与所述扩口段的结合处为台肩。
[0011]所述上入口端连接有上接头。[0012 ] 所述上接头与所述上入口端通过螺纹连接。[0013 ]所述外套管体内设置有上内套和下内套，所述上内套通过销钉固定连接于所述外套管体，所述下内套通过销钉固定连接于所述外套管体，所述下内套为所述外套管体上的循环孔开启套，所述上内套为所述外套管体上的循环孔关闭套。
[0014]所述上内套套接着胶塞套，所述胶塞套通过销钉固定连接于所述上内套，所述胶塞套的上口为二级胶塞的承接口。
[0015]所述下内套套接着球座，所述球座通过销钉固定连接于所述下内套，所述球座为重力塞的承接座。
[0016]本实用新型的技术效果如下:本实用新型免钻分级注水泥器又称免钻分级箍，适合深井的免钻分级注水泥，通过管柱内憋压，实现分级注水泥器打开、关闭、内部部件脱落并落到井底的功能，保证固井后，不用钻塞，能够直接电测到井底。本实用新型与现有技术相比的优点在于:在一级顶替过程中，一级胶塞下行至免钻分级注水泥器时，一级胶塞与外胶塞复合，继续下行，顶替至井底，在免钻分级注水泥器以下的顶替过程中，利用一级胶塞与外胶塞复合体进行套管内水泥的刮除，替代了原免钻分级注水泥器中，只是利用一级胶塞进行套管内水泥的刮除，有效增强了套管内水泥的刮除，保证了人工井底高度和电测到底。【附图说明】
[0017]图1是实施本实用新型免钻分级注水泥器的结构示意图。
[0018]图2是一级胶塞结构示意图。工作时该一级胶塞与图1中的外胶塞7复合。
[0019]图3是重力塞结构示意图。工作时该重力塞与图1中的球座6结合。
[0020]图4是二级胶塞结构示意图。工作时该二级胶塞与图1中的胶塞套5结合。
[0021]附图标记列示如下:1-上接头；2-外套管体;3-上内套;4-下内套；5-胶塞套;6-球座;7-外胶塞;8-二级胶塞;9-重力塞；10-—级胶塞；11-上入口端；12-下出口端；13-缩颈槽;14-刮削翼环；15-台肩；16-刮削翼；17-刮削翼。【具体实施方式】
[0022]下面结合附图(图1-图4)对本实用新型进行说明。
[0023]图1是实施本实用新型免钻分级注水泥器的结构示意图。图2是一级胶塞结构示意图。工作时该一级胶塞与图1中的外胶塞7复合。图3是重力塞结构示意图。工作时该重力塞与图1中的球座6结合。图4是二级胶塞结构示意图。工作时该二级胶塞与图1中的胶塞套5结合。如图1至图4所示，免钻分级注水泥器，包括具有上入口端11和下出口端12的外套管体2， 所述下出口端12内设置有外胶塞7,所述外胶塞7的壁部通过销钉固定连接于所述外套管体 2,所述外胶塞7的外壁上设置有缩颈槽13,所述缩颈槽13上套接有刮削翼环14,所述刮削翼环14的外周与所述外套管体2的内壁相接触，所述外胶塞7的上口为一级胶塞10的承接口。 所述缩颈槽13位于所述外胶塞7的下部。所述外胶塞7的下部内腔为缩口段，所述外胶塞7的上部内腔为扩口段;所述缩口段与所述扩口段的结合处为台肩，所述台肩为喇叭形。所述下出口端12为缩口段，所述上入口端11为扩口段，所述缩口段与所述扩口段的结合处为台肩 15。所述上入口端11连接有上接头1。所述上接头1与所述上入口端11通过螺纹连接。所述外套管体2内设置有上内套3和下内套4，所述上内套3通过销钉固定连接于所述外套管体2，所述下内套4通过销钉固定连接于所述外套管体2，所述下内套4为所述外套管体2上的循环孔开启套，所述上内套3为所述外套管体2上的循环孔关闭套。所述上内套3套接着胶塞套5,所述胶塞套5通过销钉固定连接于所述上内套3,所述胶塞套5的上口为二级胶塞8的承接口。 所述下内套4套接着球座6，所述球座6通过销钉固定连接于所述下内套4，所述球座6为重力塞9的承接座。二级胶塞8具有刮削翼17。一级胶塞10具有刮削翼16。[〇〇24]本实用新型与现有技术相比的优点在于:克服现有技术的不足，满足井深多2700 米的分级注水泥免钻、电测到底的要求。
[0025]本实用新型的技术解决方案:适合深井的免钻分级注水泥器，主要包括上接头、夕卜套、上内套、下内套、胶塞套、球座、外胶塞、关闭塞(二级胶塞)、重力塞、一级胶塞，上接头与外套通过螺纹连接，上内套、下内套和外胶塞分别通过销钉固定在外套内，胶塞套通过销钉固定在上内套内，球座通过销钉固定在下内套内，关闭塞(二级胶塞)、重力塞、一级胶塞为独立部件。所述的适合深井的免钻分级注水泥器，通过管柱内憋压，实现分级注水泥器打开、关闭、内部部件脱落并落到井底的功能，保证固井后，不用钻塞，能够直接电测到井底。
[0026]本实用新型的工作过程是:注完一级水泥后，投一级胶塞10,开始顶替，一级胶塞 10下行至外胶塞7时，续憋压，将外胶塞7与外套管体2之间固定用的销钉剪断，外胶塞7和一级胶塞10的组合体继续下行，顶替至井底，完成了一级施工。完成一级施工后，将重力塞9投入，靠其自重落到球座6上，然后套管内憋压，球座6带着下内套4共同承压，将下内套4与外套管体2之间固定用的销钉剪断，球座6与下内套4 一起下行，露出外套管体2上的循环孔，完成了分级箍打开。通过循环孔开始注二级水泥，注完二级水泥后，投关闭塞(二级胶塞8)，顶替，当关闭塞(二级胶塞8)下行至胶塞套5时，继续憋压，将上内套3与外套管体2之间固定用的销钉剪断，上内套3与二级胶塞8—起下行，关闭外套管体2上的循环孔，完成了分级箍关闭。再继续提高套管内的压力，通过憋压，将胶塞套5与上内套3之间固定用的销钉，以及球座6与下内套4之间固定用的销钉剪断，胶塞套5和球座6连同其内的部件一同靠其自重落到井底，完成分级箍脱落，使注水泥器内无堵塞物，完成了分级注水泥，不需要钻塞，可直接进行后续作业。[〇〇27]在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。
【主权项】
1.免钻分级注水泥器，其特征在于，包括具有上入口端和下出口端的外套管体，所述下 出口端内设置有外胶塞，所述外胶塞的壁部通过销钉固定连接于所述外套管体，所述外胶 塞的外壁上设置有缩颈槽，所述缩颈槽上套接有刮削翼环，所述刮削翼环的外周与所述外 套管体的内壁相接触，所述外胶塞的上口为一级胶塞的承接口。2.根据权利要求1所述的免钻分级注水泥器，其特征在于，所述缩颈槽位于所述外胶塞 的下部。3.根据权利要求1所述的免钻分级注水泥器，其特征在于，所述外胶塞的下部内腔为缩 口段，所述外胶塞的上部内腔为扩口段。4.根据权利要求3所述的免钻分级注水泥器，其特征在于，所述缩口段与所述扩口段的 结合处为台肩，所述台肩为喇机形。5.根据权利要求1所述的免钻分级注水泥器，其特征在于，所述下出口端为缩口段，所 述上入口端为扩口段，所述缩口段与所述扩口段的结合处为台肩。6.根据权利要求1所述的免钻分级注水泥器，其特征在于，所述上入口端连接有上接头。7.根据权利要求6所述的免钻分级注水泥器，其特征在于，所述上接头与所述上入口端 通过螺纹连接。8.根据权利要求1所述的免钻分级注水泥器，其特征在于，所述外套管体内设置有上内 套和下内套，所述上内套通过销钉固定连接于所述外套管体，所述下内套通过销钉固定连 接于所述外套管体，所述下内套为所述外套管体上的循环孔开启套，所述上内套为所述外 套管体上的循环孔关闭套。9.根据权利要求8所述的免钻分级注水泥器，其特征在于，所述上内套套接着胶塞套， 所述胶塞套通过销钉固定连接于所述上内套，所述胶塞套的上口为二级胶塞的承接口。10.根据权利要求8所述的免钻分级注水泥器，其特征在于，所述下内套套接着球座，所 述球座通过销钉固定连接于所述下内套，所述球座为重力塞的承接座。
【文档编号】E21B33/13GK205591876SQ201620422219
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】蔡阳生
【申请人】北京泊溪科技有限责任公司