專利名稱：一種充氣鉆井密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油、氣田定向鉆井工程的井下裝置。
背景技術(shù)：
隨著油田開發(fā)進(jìn)入中后期，眾多的主力區(qū)塊地層壓力虧空嚴(yán)重，井漏、卡鉆、油層污染等問題成為中后期鉆井技術(shù)難點(diǎn)之一。充氣鉆井技術(shù)作為低壓鉆井技術(shù)系列的一個分支，以其能有效預(yù)防井漏、卡鉆、施工工藝簡單、操作成本低而得到推廣。但在應(yīng)用過程中也存在一定問題，因?yàn)樾枰淙肟諝?，目前現(xiàn)場采用的常規(guī)的立管注氣滿足不了井眼軌跡控制過程中無線隨鉆測量儀器的信號傳輸，這就限制了充氣鉆井在水平井、側(cè)鉆水平井和分支井等需要定向鉆井的施工中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在采用兩層同心技術(shù)套管環(huán)空間隙作為注氣通道的充氣鉆井施工時能夠滿足井眼軌跡控制過程中無線隨鉆測量儀器信號傳輸?shù)某錃忏@井密封裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的。此種密封裝置由塑膠塞、塑膠球、限位罩、膠塞鐵環(huán)、下固定環(huán)、橡膠筒、上壓環(huán)、限位齒、彈簧、下推動環(huán)、止回環(huán)、限位環(huán)、上推動環(huán)、活塞、密封圈、傳壓孔、內(nèi)管、外管、上接頭組成，內(nèi)管外側(cè)從上至下依次套裝有活塞、上推動環(huán)、限位環(huán)、止回環(huán)、下推動環(huán)、彈簧、上壓環(huán)、橡膠筒和下固定環(huán)，上端以螺紋與外管內(nèi)側(cè)相連接，限位環(huán)以螺紋與外管下端螺紋相連接，外管上端以螺紋與接頭相連接；活塞上部外側(cè)密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈，用以實(shí)現(xiàn)活塞與內(nèi)管、外管之間的密封；內(nèi)管上部設(shè)有傳壓孔，下部外側(cè)設(shè)有限位齒；內(nèi)管下端以螺紋與下固定環(huán)和膠塞鐵環(huán)相連接，膠塞鐵環(huán)下端設(shè)有塑膠塞，二者通過熱力熔固在一起；塑膠塞上部內(nèi)側(cè)球座上設(shè)有塑膠球，其上方設(shè)有限位罩，限位罩下部與塑膠塞熱固在一起。該密封裝置工作過程如下使用時，將該密封裝置連接于輔助層套管柱上下到預(yù)定位置，從套管內(nèi)注入鉆井液打壓，由于塑膠球與塑膠塞的單向密封作用，壓力通過內(nèi)管上的傳壓孔作用在活塞上，再通過上推動環(huán)、止回環(huán)、下推動環(huán)和上壓環(huán)作用在橡膠筒上，由于下壓環(huán)通過絲扣固定在內(nèi)管上，所以橡膠筒會在定壓下逐漸壓縮發(fā)生彈性變形并封閉管柱與外層套管之間的環(huán)空；當(dāng)止回環(huán)移動至內(nèi)管上的限位齒處時，由于止回環(huán)為一彈性開口環(huán)，在其下斜面和限位齒上斜面的作用下，止回環(huán)會越過限位齒，此時活塞在限位環(huán)的阻擋作用下不再下移，井口壓力升高，密封完畢。由于止回環(huán)上端面和限位齒下端面均為直角面，接觸后使得止回環(huán)在內(nèi)管內(nèi)卸壓后不能再退回，橡膠筒處于彈性變形狀態(tài)，始終密封環(huán)形間隙。作業(yè)時，用鉆頭鉆掉塑膠塞實(shí)現(xiàn)內(nèi)筒與下部井眼的貫通。在鉆井作業(yè)完成后，固井前將整個管柱提起后逆時針轉(zhuǎn)動2～3圈，由于限位齒和止回環(huán)加工為反扣，隨著轉(zhuǎn)動止回環(huán)會擰到限位齒上端，使得橡膠筒恢復(fù)原狀，解除密封，輔助層套管柱即可順利起出。
本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，工作可靠，利用它可以在鉆進(jìn)過程中使鉆桿中心的循環(huán)介質(zhì)處于純液相狀態(tài)，密封裝置深度以上處于氣液兩相流狀態(tài)，降低了井底環(huán)空的循環(huán)壓力，從而實(shí)現(xiàn)定向井低壓鉆井的正常進(jìn)行，保證鉆桿內(nèi)MWD、泥漿脈沖信號傳輸和井下動力鉆具的正常工作，從而解除了充氣鉆井受井眼軌跡無法控制和井下動力鉆具在充氣泥漿狀態(tài)下不能正常工作的限制。


附圖為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明由以下實(shí)施例給出，下面結(jié)合附圖予以說明。
如圖所示，本發(fā)明由塑膠塞1、塑膠球2、限位罩3、膠塞鐵環(huán)4、下固定環(huán)5、橡膠筒6、上壓環(huán)7、限位齒8、彈簧9、下推動環(huán)10、止回環(huán)11、限位環(huán)12、上推動環(huán)13、活塞14、密封圈15、傳壓孔16、內(nèi)管17、外管18、上接頭19組成，其結(jié)構(gòu)、組裝關(guān)系如下內(nèi)管17外側(cè)從上至下依次套裝有活塞14、上推動環(huán)13、限位環(huán)12、止回環(huán)11、下推動環(huán)10、彈簧9、上壓環(huán)7、橡膠筒6和下固定環(huán)5，上端以螺紋與外管18內(nèi)側(cè)相連接，限位環(huán)12以螺紋與外管18下端螺紋相連接，外管18上端以螺紋與上接頭19相連接；活塞14上部外側(cè)密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈15，用以實(shí)現(xiàn)活塞14與內(nèi)管17、外管18之間的密封；內(nèi)管17上部設(shè)有傳壓孔16，下部設(shè)有限位齒8；內(nèi)管17下端以螺紋與下固定環(huán)5和膠塞鐵環(huán)4相連接，膠塞鐵環(huán)4下端設(shè)有塑膠塞1，二者通過熱力熔固在一起；塑膠塞1上部內(nèi)側(cè)球座上設(shè)有塑膠球2，其上方設(shè)有限位罩3，限位罩3下部與塑膠塞1熱固在一起。其中，塑膠塞1為一帶有中心孔的圓柱形塞狀體，用塑膠制作，其中心孔上部設(shè)有與塑膠球2相配的球座。內(nèi)管17上部設(shè)有傳壓孔16，下部外側(cè)設(shè)有限位齒8，上端設(shè)有與外管18連接用外螺紋，下部設(shè)有與下固定環(huán)5和膠塞鐵環(huán)4連接用外螺紋，外管18外徑上小下大，上部分別設(shè)有與上接頭19連接用外螺紋與內(nèi)管17連接用內(nèi)螺紋，下端設(shè)有與限位環(huán)12連接用內(nèi)螺紋。
權(quán)利要求
1.一種充氣鉆井密封裝置，由塑膠塞(1)、塑膠球(2)、限位罩(3)、膠塞鐵環(huán)(4)、下固定環(huán)(5)、橡膠筒(6)、上壓環(huán)(7)、限位齒(8)、彈簧(9)、下推動環(huán)(10)、止回環(huán)(11)、限位環(huán)(12)、上推動環(huán)(13)、活塞(14)、密封圈(15)、傳壓孔(16)、內(nèi)管(17)、外管(18)、上接頭(19)組成，其特征在于內(nèi)管(17)外側(cè)從上至下依次套裝有活塞(14)、上推動環(huán)(13)、限位環(huán)(12)、止回環(huán)(11)、下推動環(huán)(10)、彈簧(9)、上壓環(huán)(7)、橡膠筒(6)和下固定環(huán)(5)，上端以螺紋與外管(18)內(nèi)側(cè)相連接，限位環(huán)(12)以螺紋與外管(18)下端螺紋相連接，外管(18)上端以螺紋與上接頭(19)相連接；活塞(14)上部外側(cè)密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈(15)，用以實(shí)現(xiàn)活塞(14)與內(nèi)管(17)、外管(18)之間的密封；內(nèi)管上部設(shè)有傳壓孔(16)，下部設(shè)有限位齒(8)；內(nèi)管(17)下端以螺紋與下固定環(huán)(5)和膠塞鐵環(huán)(4)相連接，膠塞鐵環(huán)(4)下端設(shè)有塑膠塞(1)，二者通過熱力熔固在一起；塑膠塞(1)上部內(nèi)側(cè)球座上設(shè)有塑膠球(2)，其上方設(shè)有限位罩(3)，限位罩(3)下部與塑膠塞(1)熱固在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種充氣鉆井密封裝置，由塑膠塞、塑膠球、限位罩、膠塞鐵環(huán)、下固定環(huán)、橡膠筒、上壓環(huán)、彈簧、下推動環(huán)、止回環(huán)、限位環(huán)、上推動環(huán)、活塞、密封圈、內(nèi)管、外管、上接頭組成，內(nèi)管外側(cè)從上至下依次套裝有活塞、上推動環(huán)、限位環(huán)、止回環(huán)、下推動環(huán)、彈簧、上壓環(huán)、橡膠筒和下固定環(huán)，上端與外管內(nèi)側(cè)相連接，限位環(huán)與外管下端相連接，外管上端與上接頭相連接；內(nèi)管下端與下固定環(huán)和膠塞鐵環(huán)相連接，膠塞鐵環(huán)下端設(shè)有塑膠塞，塑膠塞上部設(shè)有塑膠球，其上方設(shè)有限位罩。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，工作可靠，利用它可以解除充氣鉆井受井眼軌跡無法控制和井下動力鉆具在充氣泥漿狀態(tài)下不能正常工作的限制。
文檔編號E21B7/04GK101067366SQ20071001155
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者陳思路, 李春吉, 駱驥, 何其東, 鄭曉霞, 汪良波, 陳洪 申請人:遼河石油勘探局