專利名稱：一種內(nèi)管式免鉆分級注水泥工具總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油氣田固完井作業(yè)用的工具，特別是免鉆灰塞分級注水泥工具即
一種內(nèi)管式免鉆分級注水泥工具總成，屬于井下工具類。
背景技術(shù)：
近年來，國內(nèi)油田深井、超深井越來越多，常規(guī)單級注水泥固井方式已經(jīng)滿足不了深井固井需要，分級注水泥工具和工藝的應(yīng)用則解決了這一問題，而常規(guī)分級固井后，均需進(jìn)行鉆灰塞作業(yè)工序，鉆灰塞作業(yè)存在耗時(shí)長、鉆后灰塞段內(nèi)井壁不光滑、水泥環(huán)受損等問題。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種內(nèi)管式免鉆分級注水泥工具總成，可實(shí)現(xiàn)固井后無需鉆灰塞作業(yè)，從而節(jié)約鉆井周期，提高固井質(zhì)量。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為由插入式內(nèi)管總成、分級注水泥器總成和定位裝置組成，插入式內(nèi)管總成主要由內(nèi)管上封隔器、關(guān)孔傳壓閥本體、關(guān)孔傳壓閥、關(guān)孔擋套、內(nèi)管中封隔器、膠塞座、開孔傳壓閥、內(nèi)管下封隔器、反向單流閥、內(nèi)管扶正器、刮壁器、開孔引鞋組成，分級注水泥器總成主要由關(guān)孔套、外套筒、開孔套、內(nèi)套筒、管外封隔器組成，定位裝置主要由定位接箍、彈性爪、彈性爪擋套、限位擋環(huán)、定位接箍本體組成，定位接箍內(nèi)部中間位置有軸向截面為梯形的凹槽，定位接箍本體上部外表面有至少三個(gè)凹槽，彈性爪數(shù)量與該凹槽數(shù)量一致且其藏于凹槽內(nèi)，彈性爪擋套上部為薄板，其被銷釘固定在定位接箍本體，彈性爪擋套前端擋住彈性爪，其擋住彈性爪部分的長度小于彈性爪擋套下行至限位擋環(huán)的距離，限位擋環(huán)有內(nèi)螺紋與定位接箍本體連接；定位接箍本體與內(nèi)管上封隔器以接箍連接；定位接箍與外套筒之間有變扣接頭，變扣接頭上端為常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)連接螺紋，下端與外套筒之間采用Q型螺紋連接；內(nèi)管上封隔器以接箍與關(guān)孔傳壓閥本體連接，關(guān)孔傳壓閥本體中部外部為一凸臺(tái)，關(guān)孔傳壓閥前端有銷釘固定在關(guān)孔傳壓閥本體凸臺(tái)上，關(guān)孔擋套以銷釘固定在關(guān)孔套傳壓閥本體對應(yīng)位置的內(nèi)側(cè)，關(guān)孔傳壓閥內(nèi)部下端有一臺(tái)階，其臺(tái)階端面與關(guān)孔傳壓閥本體凸臺(tái)下端有空腔，關(guān)孔傳壓閥本體在空腔中部留有孔，關(guān)孔擋套固定時(shí)應(yīng)擋住該孔；關(guān)孔傳壓閥本體以接箍與內(nèi)管中封隔器連接；內(nèi)套筒下端有臺(tái)階，其臺(tái)階端面和外表面與外套筒內(nèi)表面之間形成空腔，空腔前端內(nèi)置關(guān)孔套，關(guān)孔套以銷釘固定在外套筒內(nèi)，開孔套以銷釘固定在外套筒內(nèi)側(cè)，內(nèi)套筒前端留有傳壓孔，外套筒在空腔下端位置留有連通孔；內(nèi)套筒以內(nèi)螺紋與外雙公短節(jié)相連；內(nèi)管中封隔器以接箍連接膠塞座，膠塞座下端有內(nèi)臺(tái)階，其外表面位于內(nèi)臺(tái)階中部位置有凸臺(tái)，開孔傳壓閥以銷釘固定在凸臺(tái)上，凸臺(tái)下部留有一孔，開孔傳壓閥下端有內(nèi)臺(tái)階，其內(nèi)臺(tái)階上端面與膠塞座凸臺(tái)下端面、膠塞座外表面、開孔傳壓閥內(nèi)表面形成空腔，膠塞座在空腔中部留有傳壓孔；膠塞座下端以接箍連接內(nèi)雙公短節(jié)，內(nèi)雙公短節(jié)以接箍連接內(nèi)管下封隔器，內(nèi)管下封隔器以接箍連接反向單流閥，閥芯頂端為半球形并與閥體內(nèi)半球形斜面臺(tái)階相適配；反向單流閥下端有內(nèi)螺紋與內(nèi)管扶正器連接，內(nèi)管扶正器與常規(guī)套管扶正器形狀相同，外為螺旋狀 扶正塊，內(nèi)管扶正器下端以外螺紋與掛壁器連接，掛壁器與開孔引鞋之間以下雙公短節(jié)連 接。 關(guān)孔套以及開孔套固定在外套筒內(nèi)時(shí)，關(guān)孔套長度應(yīng)大于開孔套下行距離；開孔
套下端端面至內(nèi)套筒下部臺(tái)階端面的距離大于開孔套的長度。 固定開孔套的銷釘直徑應(yīng)當(dāng)小于固定關(guān)孔套的直徑。 本實(shí)用新型的有益效果是注水泥工具采用內(nèi)管式，注完水泥后將工具提出井口， 套管內(nèi)不留水泥塞，免除注水泥后鉆灰塞作業(yè)，節(jié)約鉆井工期，確保固井質(zhì)量。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型不受下述實(shí)施例的限制，可依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案與實(shí)際情況來 確定具體的實(shí)施方式。
以下結(jié)合附圖1對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 本實(shí)用新型主要由插入式內(nèi)管總成、分級注水泥器總成和定位裝置組成，插入式 內(nèi)管總成主要由內(nèi)管上封隔器6、關(guān)孔傳壓閥本體8、關(guān)孔傳壓閥9、關(guān)孔擋套10、內(nèi)管中封 隔器12、膠塞座18、開孔傳壓閥19、內(nèi)管下封隔器22、反向單流閥23、內(nèi)管扶正器24、刮壁 器25、開孔引鞋27組成，分級注水泥器總成主要由關(guān)孔套13、外套筒14、開孔套15、內(nèi)套筒 16、管外封隔器20組成，定位裝置主要由定位接箍1、彈性爪2、彈性爪擋套3、限位擋環(huán)4、 定位接箍本體5組成，定位接箍1內(nèi)部中間位置有軸向截面為梯形的凹槽，定位接箍本體 5上部外表面有至少三個(gè)凹槽，彈性爪2數(shù)量與該凹槽數(shù)量一致且其藏于凹槽內(nèi)，彈性爪擋 套3上部為薄板，其被銷釘固定在定位接箍本體1 ，彈性爪擋套3前端擋住彈性爪2，其擋住 彈性爪2部分的長度小于彈性爪擋套3下行至限位擋環(huán)4的距離，限位擋環(huán)4有內(nèi)螺紋與定 位接箍本體5連接；定位接箍本體5與內(nèi)管上封隔器6以接箍連接；定位接箍l與外套筒之 間有變扣接頭7，變扣接頭7上端為常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)連接螺紋，下端與外套筒14之間采用Q型螺 紋連接；內(nèi)管上封隔器6以接箍與關(guān)孔傳壓閥本體8連接，關(guān)孔傳壓閥本體8中部外部為一 凸臺(tái)，關(guān)孔傳壓閥9前端有銷釘固定在關(guān)孔傳壓閥本體8凸臺(tái)上，關(guān)孔擋套10以銷釘固定 在關(guān)孔套傳壓閥本體8對應(yīng)位置的內(nèi)側(cè)，關(guān)孔傳壓閥9內(nèi)部下端有一臺(tái)階，其臺(tái)階端面與關(guān) 孔傳壓閥本體8凸臺(tái)下端有空腔，關(guān)孔傳壓閥本體8在空腔中部留有孔，關(guān)孔擋套10固定 時(shí)應(yīng)擋住該孔；關(guān)孔傳壓閥本體8以接箍與內(nèi)管中封隔器12連接；內(nèi)套筒16下端有臺(tái)階， 其臺(tái)階端面和外表面與外套筒14內(nèi)表面之間形成空腔，空腔前端內(nèi)置關(guān)孔套13，關(guān)孔套13 以銷釘固定在外套筒14內(nèi)，開孔套15以銷釘固定在外套筒14內(nèi)側(cè)，內(nèi)套筒16前端留有傳 壓孔14，外套筒14在空腔下端位置留有連通孔；內(nèi)套筒16以內(nèi)螺紋與外雙公短節(jié)17相連； 內(nèi)管中封隔器12以接箍連接膠塞座18，膠塞座18下端有內(nèi)臺(tái)階，其外表面位于內(nèi)臺(tái)階中部 位置有凸臺(tái)，開孔傳壓閥19以銷釘固定在凸臺(tái)上，凸臺(tái)下部留有一孔，開孔傳壓閥19下端 有內(nèi)臺(tái)階，其內(nèi)臺(tái)階上端面與膠塞座18凸臺(tái)下端面、膠塞座18外表面、開孔傳壓閥19內(nèi)表 面形成空腔，膠塞座18在空腔中部留有傳壓孔；膠塞座18下端以接箍連接內(nèi)雙公短節(jié)21，內(nèi)雙公短節(jié)21以接箍連接內(nèi)管下封隔器22，內(nèi)管下封隔器22以接箍連接反向單流閥23， 閥芯頂端為半球形并與閥體內(nèi)半球形斜面臺(tái)階相適配；反向單流閥23下端有內(nèi)螺紋與內(nèi) 管扶正器24連接，內(nèi)管扶正器24與常規(guī)套管扶正器形狀相同，外為螺旋狀扶正塊，內(nèi)管扶 正器24下端以外螺紋與掛壁器25連接，掛壁器25與開孔引鞋27之間以下雙公短節(jié)26連接。 可根據(jù)實(shí)際需要，對上述一種內(nèi)管式免鉆分級注水泥工具總成進(jìn)一步優(yōu)化或/和 改進(jìn) 關(guān)孔套13以及開孔套15固定在外套筒14內(nèi)時(shí)，關(guān)孔套13長度應(yīng)大于開孔套15 下行距離；開孔套15下端端面至內(nèi)套筒16下部臺(tái)階端面的距離大于開孔套15的長度。 外雙公短節(jié)17以接箍與扶正器連接，扶正器以接箍與管外封隔器連接，其下再連 接常規(guī)套管串。 固定開孔套15的銷釘直徑應(yīng)當(dāng)小于固定關(guān)孔套13的直徑。 定位接箍本體5上部以螺紋與送入鉆具連接。 本實(shí)用新型工作原理按照附圖1所示，自下而上依次把分級注水泥器總成主要 由關(guān)孔套13、外套筒14、開孔套15、內(nèi)套筒16、管外封隔器20組裝好，再連接到套管串中設(shè) 計(jì)的分級箍位置，下入井內(nèi)，使內(nèi)管串上彈性爪2的位置位于定位接箍1上部1 2m，將插 入式內(nèi)管總成下到預(yù)定位置后，憋壓，打開彈性爪擋套3，彈性爪2則自動(dòng)彈開，緩慢下放內(nèi) 管串，使彈性爪2嵌入定位接箍1內(nèi)，完成定位。定位作業(yè)完畢，泄壓并再次憋壓，充填內(nèi)管 上封隔器6、內(nèi)管中分隔器12和內(nèi)管下封隔器22，從而封堵內(nèi)管和外層套管的兩段環(huán)空空 間；繼續(xù)憋壓，以打開開孔傳壓閥19，并填充管外封隔器20 ;繼續(xù)憋壓，打開分級箍開孔套 15，進(jìn)行注水泥作業(yè)；注水泥作業(yè)完畢，投膠塞，泵入替漿送膠塞，當(dāng)膠塞通過關(guān)孔傳壓閥9 時(shí)，關(guān)孔傳壓閥9被打開，繼續(xù)注替漿送膠塞至膠塞座18，碰壓后，關(guān)閉關(guān)孔套13完成關(guān)孔 作業(yè)；關(guān)孔作業(yè)完畢，緩慢卸壓，待內(nèi)管上封隔器6、內(nèi)管中封隔器12、內(nèi)管下封隔器22解封 復(fù)原后，提出內(nèi)管柱，完成施工作業(yè)。 本工具抽出內(nèi)管串提取出來后，可以更換相關(guān)剪切銷釘重復(fù)使用。
權(quán)利要求一種內(nèi)管式免鉆分級注水泥工具總成，由插入式內(nèi)管總成、分級注水泥器總成和定位裝置組成，插入式內(nèi)管總成主要由內(nèi)管上封隔器(6)、關(guān)孔傳壓閥本體(8)、關(guān)孔傳壓閥(9)、關(guān)孔擋套(10)、內(nèi)管中封隔器(12)、膠塞座(18)、開孔傳壓閥(19)、內(nèi)管下封隔器(22)、反向單流閥(23)、內(nèi)管扶正器(24)、刮壁器(25)、開孔引鞋(27)組成，分級注水泥器總成主要由關(guān)孔套(13)、外套筒(14)、開孔套(15)、內(nèi)套筒(16)、管外封隔器(20)組成，定位裝置主要由定位接箍(1)、彈性爪(2)、彈性爪擋套(3)、限位擋環(huán)(4)、定位接箍本體(5)組成，其特征在于定位接箍(1)內(nèi)部中間位置有軸向截面為梯形的凹槽，定位接箍本體(5)上部外表面有至少三個(gè)凹槽，彈性爪(2)數(shù)量與該凹槽數(shù)量一致且其藏于凹槽內(nèi)，彈性爪擋套(3)上部為薄板，其被銷釘固定在定位接箍本體(1)，彈性爪擋套(3)前端擋住彈性爪(2)，其擋住彈性爪(2)部分的長度小于彈性爪擋套(3)下行至限位擋環(huán)(4)的距離，限位擋環(huán)(4)有內(nèi)螺紋與定位接箍本體(5)連接；定位接箍本體(5)與內(nèi)管上封隔器(6)以接箍連接；定位接箍(1)與外套筒之間有變扣接頭(7)，變扣接頭(7)上端為常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)連接螺紋，下端與外套筒(14)之間采用Ω型螺紋連接；內(nèi)管上封隔器(6)以接箍與關(guān)孔傳壓閥本體(8)連接，關(guān)孔傳壓閥本體(8)中部外部為一凸臺(tái)，關(guān)孔傳壓閥(9)前端有銷釘固定在關(guān)孔傳壓閥本體(8)凸臺(tái)上，關(guān)孔擋套(10)以銷釘固定在關(guān)孔套傳壓閥本體(8)對應(yīng)位置的內(nèi)側(cè)，關(guān)孔傳壓閥(9)內(nèi)部下端有一臺(tái)階，其臺(tái)階端面與關(guān)孔傳壓閥本體(8)凸臺(tái)下端有空腔，關(guān)孔傳壓閥本體(8)在空腔中部留有孔，關(guān)孔擋套(10)固定時(shí)應(yīng)擋住該孔；關(guān)孔傳壓閥本體(8)以接箍與內(nèi)管中封隔器(12)連接；內(nèi)套筒(16)下端有臺(tái)階，其臺(tái)階端面和外表面與外套筒(14)內(nèi)表面之間形成空腔，空腔前端內(nèi)置關(guān)孔套(13)，關(guān)孔套(13)以銷釘固定在外套筒(14)內(nèi)，開孔套(15)以銷釘固定在外套筒(14)內(nèi)側(cè)，內(nèi)套筒(16)前端留有傳壓孔(14)，外套筒(14)在空腔下端位置留有連通孔；內(nèi)套筒(16)以內(nèi)螺紋與外雙公短節(jié)(17)相連；內(nèi)管中封隔器(12)以接箍連接膠塞座(18)，膠塞座(18)下端有內(nèi)臺(tái)階，其外表面位于內(nèi)臺(tái)階中部位置有凸臺(tái)，開孔傳壓閥(19)以銷釘固定在凸臺(tái)上，凸臺(tái)下部留有一孔，開孔傳壓閥(19)下端有內(nèi)臺(tái)階，其內(nèi)臺(tái)階上端面與膠塞座(18)凸臺(tái)下端面、膠塞座(18)外表面、開孔傳壓閥(19)內(nèi)表面形成空腔，膠塞座(18)在空腔中部留有傳壓孔；膠塞座(18)下端以接箍連接內(nèi)雙公短節(jié)(21)，內(nèi)雙公短節(jié)(21)以接箍連接內(nèi)管下封隔器(22)，內(nèi)管下封隔器(22)以接箍連接反向單流閥(23)，閥芯頂端為半球形并與閥體內(nèi)半球形斜面臺(tái)階相適配；反向單流閥(23)下端有內(nèi)螺紋與內(nèi)管扶正器(24)連接，內(nèi)管扶正器(24)與常規(guī)套管扶正器形狀相同，外為螺旋狀扶正塊，內(nèi)管扶正器(24)下端以外螺紋與掛壁器(25)連接，掛壁器(25)與開孔引鞋(27)之間以下雙公短節(jié)(26)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)管式免鉆分級注水泥工具總成，其特征在于關(guān)孔套 (13)以及開孔套(15)固定在外套筒(14)內(nèi)時(shí)，關(guān)孔套(13)長度應(yīng)大于開孔套(15)下行 距離；開孔套(15)下端端面至內(nèi)套筒(16)下部臺(tái)階端面的距離大于開孔套(15)的長度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)管式免鉆分級注水泥工具總成，其特征 在于固定開孔套(15)的銷釘直徑應(yīng)當(dāng)小于固定關(guān)孔套(13)的直徑。
專利摘要本實(shí)用新型涉及油氣固完井用一種內(nèi)管式免鉆分級注水泥工具總成，由插入式內(nèi)管總成、分級注水泥器總成和定位裝置組成，定位接箍(1)內(nèi)部中間有定位凹槽，彈性爪(2)藏于定位接箍本體(5)凹槽內(nèi)，彈性爪擋套(3)固定在定位接箍本體(1)，限位擋環(huán)(4)有內(nèi)螺紋與定位接箍本體(5)連接；變扣接頭(7)下端用Ω型螺紋與外套筒(14)連接；關(guān)孔傳壓閥(9)固定在關(guān)孔傳壓閥本體(8)凸臺(tái)上；關(guān)孔套(13)以銷釘固定在外套筒(14)內(nèi)，開孔套(15)以銷釘固定在外套筒(14)內(nèi)；開孔傳壓閥(19)以銷釘固定在膠塞座(18)的凸臺(tái)上。本實(shí)用新型完成注水泥作業(yè)后不留任何水泥環(huán)，無需后續(xù)鉆水泥塞作業(yè)工序，節(jié)約工時(shí)。
文檔編號(hào)E21B33/13GK201507270SQ20092016215
公開日2010年6月16日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者孫瀾江, 羅亮, 翟亞峰, 蘇濤, 蔣世強(qiáng), 郭新超 申請人:中國石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司克拉瑪依鉆井工藝研究院