固井用分級(jí)箍工具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型為一種固井用分級(jí)箍工具，包括有中心筒、上接頭、下接頭、關(guān)閉套、打開(kāi)套、上部壓縮環(huán)、下部壓縮環(huán)、上部自膨脹膠筒和下部自膨脹膠筒；該固井用分級(jí)箍工具結(jié)合了自膨脹橡膠技術(shù)，分級(jí)箍在管體外集成有兩個(gè)自膨脹膠筒，現(xiàn)場(chǎng)完成分級(jí)注水泥施工后自膨脹橡膠筒受壓縮座封；油氣井投產(chǎn)后，當(dāng)水泥環(huán)出現(xiàn)裂縫時(shí)，自膨脹橡膠筒遇油或遇水膨脹后封閉水泥環(huán)中的裂縫，防止竄槽的發(fā)生；該固井用分級(jí)箍工具可用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)井固井作業(yè)，能夠有效提高井筒完整性，改善固井質(zhì)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】固井用分級(jí)箍工具【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是關(guān)于一種用于油氣井固井注水泥作業(yè)的井下工具，尤其涉及一種固井用分級(jí)箍工具。
【背景技術(shù)】
[0002]完井是銜接鉆井和采油的重要工程，目前油田水平井、大斜度井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井大部分采用傳統(tǒng)的下套管注水泥固井射孔的完井工藝。該工藝的主要問(wèn)題是，鉆井液頂替不徹底，在水平段有滯留，水泥環(huán)強(qiáng)度不夠，水泥漿縱向竄槽，存在“持續(xù)套管壓力”(SCP)，降低了水泥封隔效果，影響了油氣井的產(chǎn)量。國(guó)內(nèi)已開(kāi)始通過(guò)大規(guī)模推廣應(yīng)用水平井鉆井和完井工藝技術(shù)來(lái)達(dá)到油氣田持續(xù)上產(chǎn)的目的。因此，提高水平井的井筒完整性、改善固井質(zhì)量對(duì)今后，提高并穩(wěn)定單井產(chǎn)量具有重要意義。
[0003]目前，現(xiàn)場(chǎng)已開(kāi)始廣泛應(yīng)用分級(jí)固井工藝，即分成兩級(jí)注水泥固井。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有如下情況時(shí)會(huì)采用分級(jí)固井工藝:一次注水泥量過(guò)大；地層不能承受過(guò)大的液柱壓力；封隔特殊層位；防止固井后環(huán)空氣竄；封固段上下溫差大，水泥漿性能不易調(diào)節(jié)；斜井及水平井。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有一些分級(jí)箍工具，如:一種免鉆式分級(jí)箍(申請(qǐng)?zhí)枮?01020251773.4)，該分級(jí)箍包括外套、重力塞座、上接頭、下滑套、關(guān)閉套和膠塞套，重力塞座下端為座體，上端為筒體，上端筒體連接膠塞套形成一體，重力塞座與外套之間通過(guò)下滑套和關(guān)閉套相隔開(kāi)，下滑套在下，關(guān)閉套在上，通過(guò)第三銷(xiāo)釘組和第四銷(xiāo)釘組將重力塞座筒體與下滑套和關(guān)閉套連接，通過(guò)第一銷(xiāo)釘組和第二銷(xiāo)釘組將下滑套和關(guān)閉套與外套相連接，外套頂端口連接上接頭。又如:一種投球液壓式分級(jí)箍(申請(qǐng)?zhí)枮?01120388225.0)，該分級(jí)箍包括芯軸、外筒、上接頭和下接頭；芯軸的上端外側(cè)和外筒的上端內(nèi)側(cè)分別與上接頭的下部?jī)?nèi)側(cè)和下部外側(cè)固定安裝在一起；芯軸的下端外側(cè)和外筒的下端內(nèi)側(cè)分別與下接頭的上部?jī)?nèi)側(cè)和上部外側(cè)固定安裝在一起；在芯軸、外筒、上接頭與下接頭之間形成環(huán)形的隔離空腔，在隔離空腔內(nèi)自上而下安裝有能向下移動(dòng)的上隔離套和下隔離套。
[0005]上述現(xiàn)有傳統(tǒng)的分級(jí)箍工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在常規(guī)直井固井施工中可靠性高；但是，在復(fù)雜結(jié)構(gòu)井中，對(duì)改善固井質(zhì)量的作用有限。現(xiàn)場(chǎng)需要適用于水平井、大斜度井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的分級(jí)固井工具。
[0006]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種固井用分級(jí)箍工具，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種固井用分級(jí)箍工具，以用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)井固井作業(yè)，有效提高井筒完整性，改善固井質(zhì)量。
[0008]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種固井用分級(jí)箍工具，所述分級(jí)箍包括有中心筒，位于中心筒外壁面的中部和底端分別設(shè)有中部凸緣和底端凸緣；位于中心筒上部和下部的外壁面上分別設(shè)有一組滑動(dòng)槽，所述各組滑動(dòng)槽分別由多個(gè)周向均布在中心筒筒壁上的長(zhǎng)腰形透槽構(gòu)成，所述長(zhǎng)腰形透槽縱向與中心筒軸向平行設(shè)置；在鄰近中部凸緣下方的中心筒外壁面上設(shè)有透孔；所述中心筒內(nèi)由上向下分別設(shè)有具有中心孔的關(guān)閉套和打開(kāi)套，所述關(guān)閉套和打開(kāi)套分別由一組剪切銷(xiāo)釘固定于中心筒內(nèi)壁，關(guān)閉套的底端與打開(kāi)套的頂端接觸，打開(kāi)套的頂端位于所述透孔的上方；所述各中心孔的上端分別形成漸擴(kuò)的喇叭口，所述打開(kāi)套中心孔的孔徑小于關(guān)閉套中心孔的孔徑；位于中心筒上部和下部的外壁面上分別設(shè)有一自膨脹膠筒，上部的自膨脹膠筒其底端卡止在中部凸緣上，下部的自膨脹膠筒其底端卡止在底端凸緣上；在中心筒上部和下部且對(duì)應(yīng)各組滑動(dòng)槽的外壁面上還分別設(shè)有一壓縮環(huán)，各壓縮環(huán)上設(shè)有傳動(dòng)銷(xiāo)，傳動(dòng)銷(xiāo)穿過(guò)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)腰形透槽并固定在關(guān)閉套和打開(kāi)套的側(cè)壁上。
[0009]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述中心筒上對(duì)應(yīng)各組滑動(dòng)槽的一段軸向外壁面上分別設(shè)有一組倒梯形齒槽結(jié)構(gòu)，所述倒梯形齒槽結(jié)構(gòu)由多條間隔設(shè)置的、且齒頂向下傾斜的倒梯形環(huán)齒構(gòu)成；所述各壓縮環(huán)內(nèi)表面也設(shè)有與所述倒梯形齒槽結(jié)構(gòu)向配合的齒槽結(jié)構(gòu)。
[0010]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述中心筒的頂端和底端分別內(nèi)接一上接頭和一下接頭，所述下接頭的內(nèi)徑小于中心筒的內(nèi)徑；所述打開(kāi)套底端與下接頭頂端之間的距離大于打開(kāi)套頂端與透孔之間的距離。
[0011]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述上部自膨脹膠筒的頂端高于上部長(zhǎng)腰形透槽的底端；所述下部自膨脹膠筒的頂端高于下部長(zhǎng)腰形透槽的底端。
[0012]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述上部壓縮環(huán)上對(duì)應(yīng)所述上部長(zhǎng)腰形透槽的位置設(shè)有螺紋孔，所述傳動(dòng)銷(xiāo)外端螺紋連接在該螺紋孔內(nèi)，傳動(dòng)銷(xiāo)內(nèi)端穿過(guò)對(duì)應(yīng)的上部長(zhǎng)腰形透槽并螺紋固定在關(guān)閉套的側(cè)壁上；所述下部壓縮環(huán)上對(duì)應(yīng)所述下部長(zhǎng)腰形透槽的位置設(shè)有螺紋孔，所述傳動(dòng)銷(xiāo)外端螺紋連接在該螺紋孔內(nèi)，傳動(dòng)銷(xiāo)內(nèi)端穿過(guò)對(duì)應(yīng)的下部長(zhǎng)腰形透槽并螺紋固定在打開(kāi)套的側(cè)壁上。
[0013]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述自膨脹膠筒的外徑與中部凸緣和底端凸緣的外徑相同。
[0014]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述關(guān)閉套和打開(kāi)套的外壁與中心筒內(nèi)壁之間設(shè)有密封環(huán)。
[0015]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述上接頭和下接頭與中心筒內(nèi)壁之間設(shè)有密封環(huán)。
[0016]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述自膨脹膠筒是由遇油或遇水膨脹橡膠材料制成的；自膨脹膠筒通過(guò)模壓、硫化固定在中心筒的外壁上。
[0017]由上所述，本實(shí)用新型的固井用分級(jí)箍工具結(jié)合了自膨脹橡膠技術(shù)，分級(jí)箍在管體外集成有兩個(gè)自膨脹膠筒，現(xiàn)場(chǎng)完成分級(jí)注水泥施工后自膨脹橡膠筒受壓縮座封；其工作原理與常規(guī)分級(jí)箍基本相同，即先從地面投入打開(kāi)膠塞，推動(dòng)打開(kāi)滑套，分級(jí)箍注液孔露出，管內(nèi)與環(huán)空連通，水泥漿進(jìn)入環(huán)空；當(dāng)關(guān)閉膠塞落下時(shí)，關(guān)閉滑套被推動(dòng)而下行，關(guān)閉注液孔，管內(nèi)與環(huán)空之間隔離；關(guān)閉滑套下行的同時(shí)帶動(dòng)壓縮環(huán)下行壓縮自膨脹膠筒，使其擴(kuò)張；油氣井投產(chǎn)后，當(dāng)水泥環(huán)出現(xiàn)裂縫時(shí)，自膨脹橡膠筒遇油或遇水膨脹后封閉水泥環(huán)中的裂縫，防止竄槽的發(fā)生；該固井用分級(jí)箍工具可用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)井固井作業(yè)，能夠有效提高井筒完整性，改善固井質(zhì)量。該固井用分級(jí)箍工具還可以與其它自膨脹封隔器串接使用，組成固井管柱，水泥環(huán)與分級(jí)箍工具、自膨脹封隔器等形成互補(bǔ)關(guān)系，有效提高井筒完整性，有利于后期分段采油、堵水措施作業(yè)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū緦?shí)用新型的范圍。其中:
[0019]圖1A:為本實(shí)用新型固井用分級(jí)箍工具的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖1B:為本實(shí)用新型固井用分級(jí)箍工具的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖1C:為圖1B中A處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖1D:為圖1B中B處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2A:為本實(shí)用新型中心筒的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2B:為本實(shí)用新型中心筒的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3A:為本實(shí)用新型關(guān)閉套的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3B:為本實(shí)用新型關(guān)閉套的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4A:為本實(shí)用新型打開(kāi)套的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4B:為本實(shí)用新型打開(kāi)套的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0030]如圖1A、圖1B、圖1C和圖1D所示，本實(shí)用新型提出一種固井用分級(jí)箍工具100，所述分級(jí)箍工具包括有中心筒I，所述中心筒I的頂端和底端分別內(nèi)接一上接頭2和一下接頭3，用于連接兩端的套管，所述上接頭2和下接頭3與中心筒I內(nèi)壁之間設(shè)有密封環(huán)，所述下接頭3的內(nèi)徑小于中心筒I的內(nèi)徑，位于中心筒I外壁面的中部和底端分別設(shè)有中部凸緣11和底端凸緣12 ;如圖2A、圖2B所示，位于中心筒I上部的外壁面上設(shè)有一組上部滑動(dòng)槽13，位于中心筒I下部的外壁面上設(shè)有一組下部滑動(dòng)槽14，所述各組滑動(dòng)槽分別由多個(gè)周向均布在中心筒I筒壁上的長(zhǎng)腰形透槽131、141構(gòu)成，在本實(shí)施方式中，每組滑動(dòng)槽中分別設(shè)置四個(gè)長(zhǎng)腰形透槽；如圖1A、圖1B所示，所述長(zhǎng)腰形透槽131、141縱向與中心筒軸向平行設(shè)置；在鄰近中部凸緣11下方的中心筒外壁面上設(shè)有透孔15，在本實(shí)施方式中，所述透孔15也是圍繞筒壁周向均勻設(shè)置四個(gè)；在所述中心筒內(nèi)由上向下分別設(shè)有具有中心孔的關(guān)閉套4和打開(kāi)套5(如圖3A、圖3B、圖4A、圖4B所示)，所述關(guān)閉套4和打開(kāi)套5分別由一組剪切銷(xiāo)釘61、62固定于中心筒I內(nèi)壁上，所述關(guān)閉套4和打開(kāi)套5的外壁與中心筒I內(nèi)壁之間設(shè)有密封環(huán)；關(guān)閉套4的底端與打開(kāi)套5的頂端接觸，打開(kāi)套5的頂端位于所述透孔15的上方，所述打開(kāi)套5底端與下接頭3頂端之間的距離大于打開(kāi)套5頂端與透孔15之間的距離；所述打開(kāi)套5的中心孔51的孔徑小于關(guān)閉套4的中心孔41的孔徑，所述各中心孔41、51的上端分別形成漸擴(kuò)的喇叭口 411、511 ;位于中心筒I上部的外壁面上設(shè)有一上部自膨脹膠筒71，位于中心筒I下部的外壁面上設(shè)有一下部自膨脹膠筒72，上部自膨脹膠筒71其底端卡止在中部凸緣11上，下部自膨脹膠筒72其底端卡止在底端凸緣12上，所述自膨脹膠筒71、72的外徑與中部凸緣11和底端凸緣12的外徑相同；所述自膨脹膠筒71、72是由遇油或遇水膨脹橡膠材料制成的，并通過(guò)模壓、硫化固定在中心筒I的外壁上；所述上部自膨脹膠筒71的頂端高于上部長(zhǎng)腰形透槽131的底端；所述下部自膨脹膠筒72的頂端高于下部長(zhǎng)腰形透槽141的底端；在中心筒上部且對(duì)應(yīng)上部滑動(dòng)槽13的外壁面上設(shè)有一上部壓縮環(huán)81，在中心筒下部且對(duì)應(yīng)下部滑動(dòng)槽14的外壁面上設(shè)有一下部壓縮環(huán)82 ;上部壓縮環(huán)81上設(shè)有傳動(dòng)銷(xiāo)811,傳動(dòng)銷(xiāo)811穿過(guò)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)腰形透槽131固定在關(guān)閉套4的側(cè)壁上；下部壓縮環(huán)82上設(shè)有傳動(dòng)銷(xiāo)821，傳動(dòng)銷(xiāo)821穿過(guò)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)腰形透槽141固定在打開(kāi)套5的側(cè)壁上；在本實(shí)施方式中，如圖1B所示，所述上部壓縮環(huán)81上對(duì)應(yīng)所述上部長(zhǎng)腰形透槽131的位置設(shè)有螺紋孔，所述傳動(dòng)銷(xiāo)811外端螺紋連接在該螺紋孔內(nèi)，傳動(dòng)銷(xiāo)811內(nèi)端穿過(guò)對(duì)應(yīng)的上部長(zhǎng)腰形透槽131并螺紋固定在關(guān)閉套4的側(cè)壁上；所述下部壓縮環(huán)82上對(duì)應(yīng)所述下部長(zhǎng)腰形透槽141的位置設(shè)有螺紋孔，所述傳動(dòng)銷(xiāo)821外端螺紋連接在該螺紋孔內(nèi)，傳動(dòng)銷(xiāo)821內(nèi)端穿過(guò)對(duì)應(yīng)的下部長(zhǎng)腰形透槽141并螺紋固定在打開(kāi)套5的側(cè)壁上。
[0031]進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，如圖1B、圖1C、圖1D和圖2A、圖2B所示，所述中心筒I上對(duì)應(yīng)上部滑動(dòng)槽13的一段軸向外壁面上設(shè)有一組倒梯形齒槽結(jié)構(gòu)16，中心筒I上對(duì)應(yīng)下部滑動(dòng)槽14的一段軸向外壁面上設(shè)有一組倒梯形齒槽結(jié)構(gòu)17 ;所述倒梯形齒槽結(jié)構(gòu)16、17是由多條間隔設(shè)置的、且齒頂向下傾斜的倒梯形環(huán)齒構(gòu)成的；所述上部壓縮環(huán)81和下部壓縮環(huán)82的內(nèi)表面也設(shè)有與所述倒梯形齒槽結(jié)構(gòu)向配合的齒槽結(jié)構(gòu)812和822。該結(jié)構(gòu)的作用是當(dāng)壓縮環(huán)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，防止壓縮環(huán)因意外原因而倒退、上行，保證壓縮環(huán)運(yùn)動(dòng)的單向性。
[0032]本實(shí)用新型的固井用分級(jí)箍工具結(jié)合了自膨脹橡膠技術(shù)，分級(jí)箍在管體外集成有兩個(gè)自膨脹膠筒，現(xiàn)場(chǎng)完成分級(jí)注水泥施工后自膨脹橡膠筒受壓縮座封；其工作原理與常規(guī)分級(jí)箍基本相同，即先從地面投入打開(kāi)膠塞，推動(dòng)打開(kāi)滑套，分級(jí)箍注液孔露出，管內(nèi)與環(huán)空連通，水泥漿進(jìn)入環(huán)空；當(dāng)關(guān)閉膠塞落下時(shí)，關(guān)閉滑套被推動(dòng)而下行，關(guān)閉注液孔，管內(nèi)與環(huán)空之間隔離；關(guān)閉滑套下行的同時(shí)帶動(dòng)壓縮環(huán)下行壓縮自膨脹膠筒，使其擴(kuò)張；油氣井投產(chǎn)后，當(dāng)水泥環(huán)出現(xiàn)裂縫時(shí)，自膨脹橡膠筒遇油或遇水膨脹后封閉水泥環(huán)中的裂縫，防止竄槽的發(fā)生；該固井用分級(jí)箍工具可用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)井固井作業(yè)，能夠有效提高井筒完整性，改善固井質(zhì)量。該固井用分級(jí)箍工具還可以與其它自膨脹封隔器串接使用，組成固井管柱，水泥環(huán)與分級(jí)箍工具、自膨脹封隔器等形成互補(bǔ)關(guān)系，有效提高井筒完整性，有利于后期分段采油、堵水措施作業(yè)。
[0033]本實(shí)用新型固井用分級(jí)箍工具的具體使用過(guò)程如下:
[0034]整個(gè)管串下入到位后，分級(jí)箍位于管串的中部(油氣井的井身結(jié)構(gòu)如同一系列同心圓柱，這些圓柱就是尺寸不同的套管串，從一開(kāi)始的表層套管直到最后位于油氣層內(nèi)的油層套管，直徑逐漸減小，這里的固井套管串就是指位于油氣層內(nèi)的油層套管串，它的上一級(jí)是直徑較大的、位于油氣層上方的技術(shù)套管串；固井套管串在最后的固井施工結(jié)束后，油氣井才算完成全部完井作業(yè))；第一級(jí)固井施工與常規(guī)工藝相同，即水泥漿從管柱底部流出，返至環(huán)形空間；第一級(jí)固井施工結(jié)束后，開(kāi)始第二級(jí)固井作業(yè)，先從地面依次投入打開(kāi)膠塞和關(guān)閉膠塞，兩只膠塞之間是第二級(jí)固井用的水泥漿段塞；打開(kāi)膠塞的頭部外徑尺寸比關(guān)閉膠塞的頭部外徑尺寸小，并與本實(shí)施方式中固井用分級(jí)箍工具的打開(kāi)套5的錐面(喇叭口 511)結(jié)構(gòu)相匹配；打開(kāi)膠塞座住打開(kāi)套5的錐面，地面繼續(xù)泵壓，壓力升高直至推動(dòng)打開(kāi)套5 ;打開(kāi)套5下行，當(dāng)露出出液孔(即:透孔15)時(shí)，中心筒I的管內(nèi)與環(huán)空連通，水泥漿流入環(huán)空，同時(shí)由于內(nèi)外壓力達(dá)到平衡，打開(kāi)套5不再下行；關(guān)閉膠塞推動(dòng)水泥漿進(jìn)入環(huán)空，并坐在關(guān)閉套4的上部錐面(喇叭口 411);地面繼續(xù)加壓，關(guān)閉膠塞推動(dòng)關(guān)閉套4下行，經(jīng)過(guò)出液孔(透孔15)后將其封住，水泥循環(huán)通道被關(guān)閉；在壓力的作用下，關(guān)閉套4底端頂在打開(kāi)套5的上端，二者共同下行直至下接頭3的上端面；在關(guān)閉套4與打開(kāi)套5共同下行時(shí)，分別帶動(dòng)上部壓縮環(huán)81和下部壓縮環(huán)82下行壓縮上部自膨脹膠筒71和下部自膨脹膠筒72，使其擴(kuò)張；自膨脹膠筒與凝固后的水泥環(huán)一起形成致密的套管外隔離屏障；當(dāng)井筒完整性受損，水泥環(huán)出現(xiàn)裂縫后，地層的油、氣或地層水沿裂縫向井口方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)油、氣或地層水遇到自膨脹膠筒時(shí)，自膨脹膠筒發(fā)生膨脹，體積變大，將裂縫逐漸堵住，逐漸恢復(fù)井筒完整性。
[0035]本實(shí)用新型固井用分級(jí)箍工具適用于各種需要固井完井的應(yīng)用:(1)油氣生產(chǎn)井，包括水平井、大斜度井、分支井、高溫高壓井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井和特殊條件油氣井；(2)注入井，包括采用水平井、大斜度井、分支井等進(jìn)行完井的注水井、注蒸汽井等注入工藝井；(3)儲(chǔ)氣庫(kù)井，這類(lèi)井對(duì)井筒完整性和固井質(zhì)量有更高的要求。
[0036]本實(shí)用新型固井用分級(jí)箍工具應(yīng)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)井固井作業(yè)，可有效提高井筒完整性，改善固井質(zhì)量。該技術(shù)具有以下特點(diǎn):(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:采用遇油或遇水膨脹橡膠材料，該材料遇油或水膨脹后封閉水泥環(huán)中的裂縫，機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可靠性高；(2)對(duì)現(xiàn)有固井作業(yè)無(wú)影響:對(duì)傳統(tǒng)的分級(jí)固井作業(yè)工藝沒(méi)有特殊要求，分級(jí)箍膠筒膨脹對(duì)水泥漿流動(dòng)沒(méi)有影響，可按現(xiàn)有施工程序操作；(3)成本低:無(wú)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，工具成本低，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)簡(jiǎn)單，服務(wù)作業(yè)費(fèi)用較低，有利于推廣應(yīng)用。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種固井用分級(jí)箍工具，其特征在于:所述分級(jí)箍包括有中心筒，位于中心筒外壁面的中部和底端分別設(shè)有中部凸緣和底端凸緣；位于中心筒上部和下部的外壁面上分別設(shè)有一組滑動(dòng)槽，所述各組滑動(dòng)槽分別由多個(gè)周向均布在中心筒筒壁上的長(zhǎng)腰形透槽構(gòu)成，所述長(zhǎng)腰形透槽縱向與中心筒軸向平行設(shè)置；在鄰近中部凸緣下方的中心筒外壁面上設(shè)有透孔；所述中心筒內(nèi)由上向下分別設(shè)有具有中心孔的關(guān)閉套和打開(kāi)套，所述關(guān)閉套和打開(kāi)套分別由一組剪切銷(xiāo)釘固定于中心筒內(nèi)壁，關(guān)閉套的底端與打開(kāi)套的頂端接觸，打開(kāi)套的頂端位于所述透孔的上方；所述各中心孔的上端分別形成漸擴(kuò)的喇叭口，所述打開(kāi)套中心孔的孔徑小于關(guān)閉套中心孔的孔徑；位于中心筒上部和下部的外壁面上分別設(shè)有一自膨脹膠筒，上部的自膨脹膠筒其底端卡止在中部凸緣上，下部的自膨脹膠筒其底端卡止在底端凸緣上；在中心筒上部和下部且對(duì)應(yīng)各組滑動(dòng)槽的外壁面上還分別設(shè)有一壓縮環(huán)，各壓縮環(huán)上設(shè)有傳動(dòng)銷(xiāo)，傳動(dòng)銷(xiāo)穿過(guò)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)腰形透槽并固定在關(guān)閉套和打開(kāi)套的側(cè)壁上。
2.如權(quán)利要求1所述的固井用分級(jí)箍工具，其特征在于:所述中心筒上對(duì)應(yīng)各組滑動(dòng)槽的一段軸向外壁面上分別設(shè)有一組倒梯形齒槽結(jié)構(gòu)，所述倒梯形齒槽結(jié)構(gòu)由多條間隔設(shè)置的、且齒頂向下傾斜的倒梯形環(huán)齒構(gòu)成；所述各壓縮環(huán)內(nèi)表面也設(shè)有與所述倒梯形齒槽結(jié)構(gòu)向配合的齒槽結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的固井用分級(jí)箍工具，其特征在于:所述中心筒的頂端和底端分別內(nèi)接一上接頭和一下接頭，所述下接頭的內(nèi)徑小于中心筒的內(nèi)徑；所述打開(kāi)套底端與下接頭頂端之間的距離大于打開(kāi)套頂端與透孔之間的距離。
4.如權(quán)利要求3所述的固井用分級(jí)箍工具，其特征在于:所述上部自膨脹膠筒的頂端高于上部長(zhǎng)腰形透槽的底端；所述下部自膨脹膠筒的頂端高于下部長(zhǎng)腰形透槽的底端。
5.如權(quán)利要求4所述的固井用分級(jí)箍工具，其特征在于:所述上部壓縮環(huán)上對(duì)應(yīng)所述上部長(zhǎng)腰形透槽的位置設(shè)有螺紋孔，所述傳動(dòng)銷(xiāo)外端螺紋連接在該螺紋孔內(nèi)，傳動(dòng)銷(xiāo)內(nèi)端穿過(guò)對(duì)應(yīng)的上部長(zhǎng)腰形透槽并螺紋固定在關(guān)閉套的側(cè)壁上；所述下部壓縮環(huán)上對(duì)應(yīng)所述下部長(zhǎng)腰形透槽的位置設(shè)有螺紋孔，所述傳動(dòng)銷(xiāo)外端螺紋連接在該螺紋孔內(nèi)，傳動(dòng)銷(xiāo)內(nèi)端穿過(guò)對(duì)應(yīng)的下部長(zhǎng)腰形透槽并螺紋固定在打開(kāi)套的側(cè)壁上。
6.如權(quán)利要求1所述的固井用分級(jí)箍工具，其特征在于:所述自膨脹膠筒的外徑與中部凸緣和底端凸緣的外徑相同。
7.如權(quán)利要求1所述的固井用分級(jí)箍工具，其特征在于:所述關(guān)閉套和打開(kāi)套的外壁與中心筒內(nèi)壁之間設(shè)有密封環(huán)。
8.如權(quán)利要求3所述的固井用分級(jí)箍工具，其特征在于:所述上接頭和下接頭與中心筒內(nèi)壁之間設(shè)有密封環(huán)。
9.如權(quán)利要求1所述的固井用分級(jí)箍工具，其特征在于:所述自膨脹膠筒是由遇油或遇水膨脹橡膠材料制成的；自膨脹膠筒通過(guò)模壓、硫化固定在中心筒的外壁上。
【文檔編號(hào)】E21B33/13GK203420668SQ201320412873
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】童征, 沈澤俊, 裴曉含, 錢(qián)杰, 牛海峰, 郝忠獻(xiàn), 李明, 魏然 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司