本發(fā)明涉及固井領(lǐng)域，特別是涉及一種回接裝置。

背景技術(shù)：

尾管回接技術(shù)是使用回接裝置將套管從井口回接到井內(nèi)的某個位置的一種技術(shù)。其工藝是將套管串下到尾管回接筒位置，但暫不插入回接筒，待將水泥漿全部注替到環(huán)空后再將套管回接插頭插入到尾管懸掛器回接筒內(nèi)，實現(xiàn)密封，并進(jìn)行候凝。

近年來有些地區(qū)，地層承壓能力較低，在這種地層環(huán)境下固井時，水泥漿密度稍高即發(fā)生井漏，稍低即發(fā)生溢流。這使得采用現(xiàn)有的回接裝置，無法在這種地層環(huán)境下有效固井。另外，在注替水泥漿時，水泥漿會漏到下部裸眼中嚴(yán)重污染油氣層，無法完成固井施工。

因此，需要一種能有效保證回接固井的品質(zhì)的回接裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種回接裝置，使用這種回接裝置能有效保證回接固井的品質(zhì)。

本發(fā)明提出了一種回接裝置，其包括：插入件，所述插入件能插入到尾管的回接筒內(nèi)；盲板，所述盲板設(shè)置于所述插入件的上游處以防止物體由此處穿過而進(jìn)入所述插入件；以及封隔器，套接在所述插入件的周向側(cè)壁上的封隔器，所述封隔器能坐封以使環(huán)空在此處分隔。

使用本發(fā)明的回接裝置，盲板和封隔器能防止物體從上游經(jīng)此處穿過而進(jìn)入到下游的插入件內(nèi)或進(jìn)入到下游的環(huán)空內(nèi)。尤其是在注替水泥漿時，可有效防止水泥漿進(jìn)入到插入件內(nèi)及下游的環(huán)空內(nèi)。在使用這種回接裝置對承壓能力較低的地層進(jìn)行回接固井時，能防止從上游處而來的水泥漿流到下游承壓能力低的地層 處，從而水泥漿的密度高低不會對固井造成較大的影響。另外，在注替水泥漿時，水泥漿不會漏到下游的裸眼中，不會污染油氣層。因此，使用這種回接裝置能有效保證回接固井的品質(zhì)。

在一個實施例中，在所述盲板的上方構(gòu)造有注流段，在所述注流段的側(cè)壁上構(gòu)造有通孔，其中，水泥漿能經(jīng)所述通孔從所述注流段內(nèi)流到環(huán)空內(nèi)。流體可通過注流段在套管內(nèi)與環(huán)空內(nèi)之間實現(xiàn)循環(huán)。另外，在固井時可由此向環(huán)空中灌入水泥漿。

在一個實施例中，多個所述通孔在周向上呈螺旋形排布在所述注流段的側(cè)壁上。

在一個實施例中，回接裝置還包括套接在插入件的周向側(cè)壁上的封隔器，其中，封隔器能坐封以使環(huán)空在此處分隔。封隔器在坐封后能封隔此處的環(huán)空，從而使封隔器上游環(huán)空中的流體無法進(jìn)入到封隔器下游環(huán)空內(nèi)。將這種回接裝置設(shè)置在承壓能力較低的地層處，使得承壓能力較低的地層處于封隔器下游處，這樣流體(例如泥漿或水泥漿)則無法進(jìn)入到下游環(huán)空內(nèi)，從而也無法進(jìn)入到承壓能力較低的地層內(nèi)，進(jìn)而防止了此處地層受到污染。另外，這也使作業(yè)人員不必持續(xù)向井內(nèi)充入流體，從而極大地降低了井下作業(yè)的成本。

在一個實施例中，回接裝置還包括套接在插入件的周向側(cè)壁上的保護(hù)套，保護(hù)套包括與插入件通過第一剪釘相連并設(shè)置于封隔器的下游處的承阻段，承阻段在其周向側(cè)壁上設(shè)置有徑向凸起。在下入回接裝置的過程中，承阻段被第一剪釘固定，從而封隔器此時不會受到擠壓，進(jìn)而防止了封隔器的非預(yù)期座封，保證了回接裝置能順利下入到預(yù)定位置。另外，在承阻段上的徑向凸起能與回接筒相接觸，并在進(jìn)一步加壓的過程中使第一剪釘剪斷。承阻段由此朝向封隔器移動而擠壓封隔器使封隔器座封。這種結(jié)構(gòu)不僅能有效防止封隔器的提前座封，還能在需要封隔器坐封時，方便地使其座封。

在一個實施例中，保護(hù)套還包括與套接在插入件之外的隔離段，隔離段設(shè)置于封隔器與承阻段之間，隔離段通過第二剪釘與插入件相連。在下入回接裝置的過程中，隔離段與承阻段均被剪釘固定，從而封隔器此時不會受到擠壓，進(jìn)而防止了封隔器的非預(yù)期座封，保證了回接裝置能順利下入到預(yù)定位置。另外，在承阻段上的徑向凸起能與回接筒相接觸，并在進(jìn)一步加壓的過程中使第一剪釘剪斷。承阻段由此朝向隔離段移動而推動隔離段使第二剪釘剪斷。隔離段由此向上 游移動擠壓封隔器使封隔器座封。這種結(jié)構(gòu)能進(jìn)一步有效防止封隔器的提前座封，還能在需要封隔器坐封時，方便地使其座封。

在一個實施例中，徑向凸起與隔離段相間隔。在回接裝置下入井內(nèi)的過程中，這種設(shè)置保證了隔離段與承阻段相互沒有軸向壓力，從而防止了第二剪釘被提前剪斷，進(jìn)而進(jìn)一步防止了封隔器的提前座封。

在一個實施例中，在隔離段的周向側(cè)壁上構(gòu)造有開口朝向承阻段的滑槽，承阻段由徑向凸起處朝向隔離段延伸至滑槽內(nèi)以形成滑腳。滑槽與滑腳的這種設(shè)置更有效地引導(dǎo)了隔離段與承阻段之間的相對運動，從而提高了回接裝置的穩(wěn)定性和可靠性。

在一個實施例中，滑槽的深度大于滑腳的長度。這樣，承阻段的徑向凸起會首先與隔離段相接觸，對隔離段產(chǎn)生軸向壓力，而滑腳并不會抵到滑槽的底面。這保證了承阻段對隔離段施壓的有效性和可靠性。

在一個實施例中，在滑腳上構(gòu)造有徑向向內(nèi)延伸以進(jìn)入到插入件的周向側(cè)壁內(nèi)的卡頭。在下入過程中施加承阻段上的軸向壓力能通過卡頭而向插入件傳遞，從而防止了第一剪釘提前剪斷，進(jìn)而保證了回接裝置的穩(wěn)定性和有效性。

在一個實施例中，卡頭的上游端面構(gòu)造為傾斜的引導(dǎo)面，其中，當(dāng)?shù)谝患翎敿魯嗪?，卡頭能在引導(dǎo)面的作用下方便地滑出到插入件的周向側(cè)壁之外。這種設(shè)置保證了第一剪釘剪斷后，承阻段與隔離段能順利相抵，從而提高了回接裝置的可靠性。

在一個實施例中，回接裝置還包括設(shè)置于盲板和封隔器的上游處的注流段。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：(1)使用本發(fā)明的回接裝置，盲板和封隔器能防止物體從上游經(jīng)此處穿過而進(jìn)入到下游的插入件內(nèi)或進(jìn)入到下游的環(huán)空內(nèi)。(2)尤其是在注替水泥漿時，可有效防止水泥漿進(jìn)入到插入件內(nèi)及下游的環(huán)空內(nèi)。(3)在使用這種回接裝置對承壓能力較低的地層進(jìn)行回接固井時，能防止從上游處而來的水泥漿流到下游承壓能力低的地層處，從而水泥漿的密度高低不會對固井造成較大的影響。(4)在注替水泥漿時，水泥漿不會漏到下游的裸眼中，不會污染油氣層。(5)使用這種回接裝置能有效保證回接固井的品質(zhì)。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：

圖1顯示了本發(fā)明的回接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示了本發(fā)明的回接裝置的局部放大示意圖。

圖3顯示了根據(jù)圖1和圖2的回接裝置的承阻段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4顯示了將本發(fā)明的回接裝置插入到回接筒內(nèi)的示意圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實際的比例繪制。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

這里應(yīng)注意地是，用語“上游”指的是下放套管的方向，而“下游”與其相對，指的是井下的方向。用語“流體”可以為液體、氣體或其混合物，或者是液體或氣體與固體的混合物，或者是氣體、液體和固體三者的混合物。

圖1示意性地顯示了本發(fā)明的回接裝置100的大體結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，回接裝置100包括插入件17。將插入件17插入到回接筒400(見圖4)內(nèi)，是將套管回接的重要步驟。通常為了固井，會向套管內(nèi)灌入水泥漿，以在需要的地點使其注替到環(huán)空中。此時，水泥漿難免會進(jìn)入到插入件17內(nèi)，難以清除，從而會影響到之后下入到井內(nèi)的工具，使其磨損，或甚至阻礙其下入到預(yù)定的位置。為了防止之后下入到井內(nèi)的工具受到此處固化后水泥漿的磨損，本發(fā)明的回接裝置100還包括設(shè)置于插入件17上游處的盲板13。盲板13能防止水泥漿從上游進(jìn)入到插入件17內(nèi)，從而在插入件17內(nèi)不會產(chǎn)生水泥殘留，進(jìn)而防止了水泥殘留磨損井內(nèi)工具的現(xiàn)象發(fā)生。另外，在固井后，需要下入井內(nèi)工具時，可鉆開此處的盲板13，從而可使工具順利下入。優(yōu)選地，此處的盲板13由強度高且易鉆的鋁制材料制成。例如可選用承壓密封能力達(dá)到40mpa以上的盲板13。

如圖1所示，本發(fā)明的回接裝置100還包括要接在插入件17的周向側(cè)壁上的封隔器。封隔器處于盲板13的下游處。在回接裝置100下入到預(yù)定的位置后，可使封隔器坐封以對套管串200與外層套管300之間的環(huán)空進(jìn)行封隔。這樣，封隔器上、下游之間的環(huán)空相互隔開，上游的流體無法流入到下游的環(huán)空內(nèi)。

在封隔器與盲板13的上游處設(shè)置有注流段12。在注流段12上設(shè)置有如圖1所示的通孔。這樣，流體可有此處流入環(huán)空內(nèi)，或流入回接裝置100內(nèi)。注流段12上的多個通孔沿徑向呈螺旋形布置，以使流體旋流，提高注替的效果。

令承載能力低的地層位于封隔器的下游。在注替水泥漿時，水泥漿由注流段12處的通孔流入到環(huán)空內(nèi)。由于封隔器已經(jīng)坐封，因此水泥漿不會流到封隔器的下游側(cè)，從而不會流入到承載力低的地層內(nèi)，對地層內(nèi)的油和氣造成污染。另外，這樣也不會造成水泥漿的流失，從而保證了固井的順利進(jìn)行，并且降低了井下作業(yè)的作業(yè)成本。使用上述回接裝置100，盲板和封隔器能防止物體從上游經(jīng)此處穿過而進(jìn)入到下游的插入件內(nèi)或進(jìn)入到下游的環(huán)空內(nèi)。尤其是在注替水泥漿時，可有效防止水泥漿進(jìn)入到插入件內(nèi)及下游的環(huán)空內(nèi)。在使用這種回接裝置對承壓能力較低的地層進(jìn)行回接固井時，能防止從上游處而來的水泥漿流到下游承壓能力低的地層處，從而水泥漿的密度高低不會對固井造成較大的影響。另外，在注替水泥漿時，水泥漿不會漏到下游的裸眼中，不會污染油氣層。因此，使用這種回接裝置能有效保證回接固井的品質(zhì)。

應(yīng)理解地是，封隔器包括膨脹以坐封的膠筒141。并且優(yōu)選地包括設(shè)置于膠筒141上游側(cè)的扶正環(huán)142。如圖1所示，扶正環(huán)142的外徑大于膠筒141在坐封前的外徑。這樣在下入回接裝置100時，扶正環(huán)142能起到扶正作用，防止膠筒141在下入過程中受到磨損。另外，還優(yōu)選地在扶正環(huán)142上設(shè)置有過流槽143，以降低下入回接裝置100受到的阻力。

為了防止封隔器在下入過程中因受到過大的阻力而提前坐封，本發(fā)明的回接裝置100還包括設(shè)置于設(shè)置于封隔器的下游處的保護(hù)套。下面將結(jié)合圖1和圖2對保護(hù)套的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)地描述。

在一個實施例中，保護(hù)套包括套接在插入件17的周向側(cè)壁上的承阻段16，承阻段16與插入件通過第一剪釘固定相連，并且設(shè)置于封隔器下部。在承阻段的周向側(cè)壁上設(shè)置有徑向凸起，或承阻段的外徑大于回接筒的內(nèi)徑。從而在插入件插入到回接筒內(nèi)時，承阻段或承阻段的徑向凸起會卡在回接筒的上緣處以阻止承阻段向下游移動。當(dāng)承阻段與插入件之間的剪切力到達(dá)一定程度時，第一剪釘會被剪斷。承阻段相對于插入件向上移動至壓縮封隔器下游端，并使封隔器膨脹坐封。

在一個優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，保護(hù)套包括套接在插入件17的周向側(cè)壁上的承阻段16和隔離段15，承阻段16與隔離段15相鄰并相互套接，隔離段15設(shè)置于封隔器的下游處并與封隔器相鄰。其中，如圖2所示，通過第一剪釘10固定連接承阻段16與插入件17，通過第二剪釘20固定連接隔離段15與插入件17。上述這種結(jié)構(gòu)使得在下入過程中，隔離段15與承阻段16分別固定，并且相互之間不發(fā)生軸向的擠壓，從而使得封隔器不會受到擠壓，防止了封隔器的提前坐封。而在承阻段16的周向側(cè)壁上還設(shè)置有徑向凸起161。徑向凸起161的外徑大于回接筒400的內(nèi)徑。這樣，當(dāng)插入件17插入到回接筒400內(nèi)時，徑向凸起161能與回接筒400的上沿相抵，以防止承阻段16向下運動。繼續(xù)下放回接裝置100，當(dāng)承阻段16與插入件17之間的軸向力足夠大時，第一剪釘10會被剪斷。此時沒有了承阻段16的阻礙，插入件17可繼續(xù)插入到回接筒400內(nèi)，直到承阻段16與隔離段15之間具有足夠的軸向力，使得隔離段15無法移動而插入件17繼續(xù)下插。此時，第二剪釘20會被剪斷，使插入件17繼續(xù)運動而隔離段15頂動其上游處的封隔器(膠筒141)。封隔器在受到一定的壓力后，膨脹坐封。

第一剪釘10和第二剪釘20均可設(shè)置為多個，以保證回接裝置100的穩(wěn)定性。這里可選用軸向壓力為400kn時剪斷的剪釘為第一剪釘10和/或第二剪釘20。

優(yōu)選地，徑向凸起161與隔離段15相間隔一段距離，以防止隔離段15因受到擠壓而坐封。

優(yōu)選地，第一剪釘10的承載能力比第二剪釘20的承載能力弱，這樣即使第一剪釘10提前被剪斷，第二剪釘20也不會輕易被剪斷，從而為防止封隔器提前作風(fēng)增加了保障。

在一個優(yōu)選的實施例中，如圖2所示，在隔離段15上設(shè)置有滑槽152，滑槽152的開口朝向承阻段16，同時在承阻段16上設(shè)置相應(yīng)的滑腳162，滑腳162由徑向凸起161朝向隔離段15延伸至滑槽152內(nèi)。這樣，能保證隔離段15與承阻段16之間的順利配合。

優(yōu)選地，徑向凸起161的外徑大于隔離段15的最小內(nèi)徑，并且滑腳162的長度小于滑槽152的深度。這樣，在第一剪釘10剪斷后，徑向凸起161與隔離段15相抵，并且滑腳162并未滑入到滑槽152的底壁處。由于徑向凸起161的 強度要大于滑腳162的強度，因此這保證了承阻段16能有效向隔離段15施壓，并且不會在滑腳162處發(fā)生非預(yù)期的變形并損壞。

如圖2所示，在滑腳162上還設(shè)置有卡頭163，卡頭163沿徑向延伸并伸入到插入件17的周向側(cè)壁內(nèi)。插入件17在此處的外壁上設(shè)置有相應(yīng)的容納槽。卡頭163能向插入件17傳遞一定的軸向力，從而在下入回接裝置100時，能降低承阻段16的負(fù)荷，防止第一剪釘10被提前剪斷。

優(yōu)選地，卡頭163的上右端面設(shè)置成傾斜的引導(dǎo)面，這樣在滑腳162與滑槽152之間相對滑動的時候，卡頭163能更方便地滑出容納槽。優(yōu)選地，滑腳162為彈性滑腳162，這樣可更加方便卡頭163的滑出。

如圖1所示，在注流段12的上游側(cè)還連接有浮箍11。浮箍11可為一個或多個，并選用可鉆性好，防回壓能力強的水泥式浮箍11，或者選用常見的鋁合金浮箍11。浮箍11能防止環(huán)空內(nèi)的水泥漿倒返回到套管內(nèi)。

在插入件17的周向側(cè)壁上還設(shè)置有密封件18，密封件18設(shè)置于承阻段16的下游處。將插入件17制造成其外徑比回接筒400的內(nèi)徑小1mm左右的結(jié)構(gòu)。這樣，在插入件17插入到回接筒400內(nèi)后，可實現(xiàn)兩者的密封式連接。密封件18可選用o型密封圈，多個密封圈沿軸向排列在插入件17的周向側(cè)壁上，如圖1所示的那樣。

利用上述回接裝置100可防止水泥漿進(jìn)入到插入件17內(nèi)，并且防止了水泥漿進(jìn)入到封隔器下游的環(huán)空內(nèi)，方便了固井作業(yè)的進(jìn)行，尤其方便了對承載能力差的地層處的固井作業(yè)，改善了固井質(zhì)量。在回接裝置100頂部利用注流段12建立流體的循環(huán)，能有效注替水泥漿進(jìn)行固井，進(jìn)一步改善了固井質(zhì)量。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實施例中所提到的各項技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。