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一種擠堵封隔器的制作方法

文檔序號:11978859閱讀:271來源:國知局
一種擠堵封隔器的制作方法與工藝

本實用新型涉及固井工具技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種擠堵封隔器。



背景技術(shù):

在石油鉆井過程中,當(dāng)?shù)貙影l(fā)生漏失時,通常會采用在漏層擠注水泥漿的方式進(jìn)行堵漏。為了確保水泥漿能夠擠入漏失地層,一般會采用關(guān)閉井口封井器的方式來密閉環(huán)空以傳遞壓力。

由于發(fā)生井漏時,井內(nèi)液面通常會距井口有較大距離,進(jìn)行擠注水泥漿作業(yè)時,上部環(huán)空空氣會被壓縮,由此會導(dǎo)致水泥漿上行并浸沒注水泥管柱下部,容易發(fā)生水泥漿固住注水泥管柱的嚴(yán)重事故,所以存在較大的施工風(fēng)險。目前尚無有效封隔注水泥管柱下部環(huán)空的專用工具。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

有鑒于此,本實用新型提供了一種擠堵封隔器,能夠有效封隔擠注管柱下部環(huán)形空間,防止擠注管柱下端浸入水泥漿中,消除由此帶來的施工風(fēng)險,確保擠注堵漏作業(yè)安全順利進(jìn)行,充分滿足擠注堵漏作業(yè)的安全施工要求;廣泛適用于各類油氣井?dāng)D注堵漏作業(yè)。

為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:

一種擠堵封隔器,包括:上接頭、外套、滑套、襯套、芯管、皮碗和下接頭;

所述上接頭、所述外套、所述芯管和下接頭依次連接,均為管狀結(jié)構(gòu);

所述外套的中部管壁開有外套通孔;

所述滑套為筒狀,包括上部的大徑段和下部的小徑段,可上下滑動設(shè)置于所述外套內(nèi)上部;所述滑套的上端開口,下端封閉;所述滑套的下部筒壁開有滑套通孔;

所述襯套為管狀結(jié)構(gòu),位于所述滑套下部的小徑段和所述外套下部內(nèi)壁之間;所述襯套的內(nèi)外壁之間沿軸向開有襯套通孔;

所述皮碗為開口向下的錐筒狀結(jié)構(gòu),套裝于所述芯管外部。

優(yōu)選的,所述滑套上部大徑段的外壁設(shè)置有同所述外套內(nèi)壁配合的第一密封結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的,所述第一密封結(jié)構(gòu)為開設(shè)在所述滑套上部外壁的密封槽及裝配在其內(nèi)的上密封圈。

優(yōu)選的,所述滑套下部小徑段的外壁設(shè)置有同所述襯套內(nèi)壁配合的第二密封結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的,所述第二密封結(jié)構(gòu)為開設(shè)在所述滑套通孔上下兩側(cè)的多道密封槽及裝配在其內(nèi)的下密封圈。

優(yōu)選的,所述芯管的上部設(shè)有凸臺,所述皮碗的上端抵在所述凸臺的下端面。

優(yōu)選的,所述皮碗內(nèi)部設(shè)有剛性皮碗骨架結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的,還包括管狀結(jié)構(gòu)的定位套,設(shè)置于所述芯管外壁及所述皮碗內(nèi)壁之間。

優(yōu)選的,所述皮碗的數(shù)量為多個,所述定位套的數(shù)量為與之一一對應(yīng)的多個。

優(yōu)選的,所述下接頭的外壁設(shè)有扶正塊,且多個所述扶正塊沿周向均勻分布。

從上述的技術(shù)方案可以看出,本實用新型提供的擠堵封隔器,在使用時將上接頭通過連接于擠注管柱下端,然后下入上層套管內(nèi);當(dāng)該擠堵封隔器在套管內(nèi)下行進(jìn)入井內(nèi)液面以下時,滑套下部的滑套通孔因位于襯套中心通孔中部而處于關(guān)閉狀態(tài),而襯套上的軸向襯套通孔及外套中部的外套通孔均處于打開狀態(tài),皮碗下面的下部形空中的液體可由下接頭中心進(jìn)入芯管內(nèi),然后依次經(jīng)過襯套通孔、外套通孔進(jìn)入皮碗上面的上部環(huán)空,而不會通過滑套通孔進(jìn)入擠注管柱內(nèi)部,由此可防止液體由擠注管柱返出井口造成施工不便;

當(dāng)擠注管柱在套管內(nèi)下放到位進(jìn)行擠注作業(yè)時,擠注液體在管柱內(nèi)推動滑套下行,直到其下部的滑套通孔移出襯套中心孔,此時滑套上部外壁正好位于外套中部的外套通孔處,由此可將外套通孔關(guān)閉,擠注液體只能經(jīng)由滑套通孔下行進(jìn)入套管內(nèi)部;由于皮碗開口向下,所以具有向上單向密封作用,因此其下部環(huán)空內(nèi)的液體不能進(jìn)入其上部空間,只能繼續(xù)下行進(jìn)入漏失地層,從而可防止擠注液體浸沒擠注管柱而造成的風(fēng)險。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的擠堵封隔器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本實用新型實施例提供的滑套的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為本實用新型實施例提供的襯套的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4為本實用新型實施例提供的皮碗的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5為本實用新型實施例提供的擠堵封隔器的作業(yè)前工作狀態(tài)圖;

圖6為本實用新型實施例提供的擠堵封隔器的作業(yè)中工作狀態(tài)圖。

其中,1-上接頭;2-外套,21-外套通孔;3-滑套,31-上密封圈,32-滑套通孔,33-下密封圈;4-襯套,41-襯套通孔;5-芯管;6-皮碗,61-皮碗骨架;7-定位套;8-下接頭,81-扶正塊;9-套管,91-上部環(huán)空,92-下部環(huán)空。

具體實施方式

本實用新型公開了一種擠堵封隔器,能夠有效封隔擠注管柱下部環(huán)形空間,防止擠注管柱下端浸入水泥漿中,消除由此帶來的施工風(fēng)險,確保擠注堵漏作業(yè)安全順利進(jìn)行,充分滿足擠注堵漏作業(yè)的安全施工要求;廣泛適用于各類油氣井?dāng)D注堵漏作業(yè)。

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

本實用新型實施例提供的擠堵封隔器,其核心改進(jìn)點在于,包括:上接頭1、外套2、滑套3、襯套4、芯管5、皮碗6和下接頭8,其結(jié)構(gòu)如圖1所示;

上接頭1、外套2、芯管5和下接頭8依次連接,均為中空的管狀結(jié)構(gòu),用于供擠注液體通過;上述部件之間的連接可以具體采用螺紋方式;

外套2的中部管壁開有外套通孔21,貫穿其內(nèi)外側(cè)壁;

如圖2所示,滑套3為筒狀,包括上部的大徑段和下部的小徑段,可上下滑動設(shè)置于外套2內(nèi)上部;滑套3的上端開口,下端封閉;滑套3的下部筒壁開有滑套通孔32,貫穿其內(nèi)外側(cè)壁;

襯套4為管狀結(jié)構(gòu),位于滑套3下部的小徑段和外套2下部內(nèi)壁之間;襯套4的內(nèi)外壁之間沿軸向開有襯套通孔41,其結(jié)構(gòu)可以參照圖3所示;

皮碗6為開口向下的錐筒狀結(jié)構(gòu),套裝于芯管5外部。

如圖5所示,使用該實用新型時,將上接頭1通過螺紋連接于擠注管柱下端,然后下入上層套管9內(nèi);當(dāng)本實用新型在套管9內(nèi)下行進(jìn)入井內(nèi)液面以下時,滑套3下部的滑套通孔32因位于襯套4中心通孔中部而處于關(guān)閉狀態(tài)(作業(yè)前位置),而襯套4上的軸向襯套通孔41及外套2中部的外套通孔21均處于打開狀態(tài),皮碗6下面的下部形空92中的液體可由下接頭8中心進(jìn)入芯管5內(nèi),然后依次經(jīng)過襯套4上的軸向襯套通孔41、外套2中部的外套通孔21進(jìn)入皮碗6上面的上部環(huán)空91,而不會通過滑套3上的滑套通孔32進(jìn)入擠注管柱內(nèi)部,由此可防止液體由擠注管柱返出井口造成施工不便;

如圖6所示,當(dāng)擠注管柱在套管9內(nèi)下放到位進(jìn)行擠注作業(yè)時,擠注液體在管柱內(nèi)推動滑套3下行,直到其下部的滑套通孔32移出襯套4中心孔,此時滑套3上部外壁正好位于外套2中部的外套通孔21處,由此可將外套2 中部的外套通孔21關(guān)閉(作業(yè)中狀態(tài)),擠注液體只能經(jīng)由滑套3下部的滑套通孔32下行進(jìn)入套管9內(nèi)部;由于皮碗6開口向下,所以具有向上單向密封作用,因此其下部環(huán)空92內(nèi)的液體不能進(jìn)入其上部空間91,只能繼續(xù)下行進(jìn)入漏失地層,從而可防止擠注液體浸沒擠注管柱而造成的風(fēng)險。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型有益效果是:能夠有效封隔擠注管柱下部環(huán)形空間,防止擠注管柱下端浸入水泥漿中,消除由此帶來的施工風(fēng)險,確保擠注堵漏作業(yè)安全順利進(jìn)行,充分滿足擠注堵漏作業(yè)的安全施工要求;廣泛適用于各類油氣井?dāng)D注堵漏作業(yè)。

滑套3可上下滑動設(shè)置于外套2內(nèi)上部,其作業(yè)前狀態(tài)的位置保持可以通過限位機(jī)構(gòu)實現(xiàn),比如限位塊或者彈性回復(fù)裝置(彈簧);在作業(yè)時擠注液體在管柱內(nèi)推動滑套3下行,突破上述限位機(jī)構(gòu)的限制,即可實現(xiàn)切換。

外套2中部外套通孔21的關(guān)閉,可以通過外套2內(nèi)壁和滑套3上部大徑段外壁兩者的尺寸型面配合實現(xiàn)。進(jìn)一步的,滑套3上部大徑段的外壁設(shè)置有同外套2內(nèi)壁配合的第一密封結(jié)構(gòu),以提高上述關(guān)閉效果,完全阻斷此處的液體流通,確保擠注液體能夠按照預(yù)定路線流動。

在本方案提供的具體實施例中,第一密封結(jié)構(gòu)為開設(shè)在滑套3上部外壁的密封槽及裝配在其內(nèi)的上密封圈31。其結(jié)構(gòu)可以參照圖2所示,滑套3上部外壁設(shè)有4-6道密封槽,槽內(nèi)容納上密封圈31;作為優(yōu)選,在滑套3上部的靠近頂端和靠近底端的位置均設(shè)置有上述密封槽及上密封圈31,從而實現(xiàn)對外套通孔21的上、下兩側(cè)均進(jìn)行密封的效果,如圖6所示。

滑套3下部滑套通孔32的關(guān)閉,可以通過襯套4內(nèi)壁和滑套3下部小徑段外壁兩者的尺寸型面配合實現(xiàn)。進(jìn)一步的,滑套3下部小徑段的外壁設(shè)置有同襯套4內(nèi)壁配合的第二密封結(jié)構(gòu),以提高上述關(guān)閉效果,完全阻斷此處的液體流通,確保擠注液體能夠按照預(yù)定路線流動。

在本方案提供的具體實施例中,第二密封結(jié)構(gòu)為開設(shè)在滑套通孔32上下兩側(cè)的多道密封槽及裝配在其內(nèi)的下密封圈33。其結(jié)構(gòu)可以參照圖2所示,滑套3下部滑套通孔32上下兩側(cè)外壁設(shè)有2-4道密封槽,槽內(nèi)容納下密封圈33,從而實現(xiàn)對滑套通孔32的上、下兩側(cè)均進(jìn)行密封的效果,如圖5所示。

作為優(yōu)選,滑套3上部的大徑段為直筒結(jié)構(gòu),其外徑等于外套2的內(nèi)徑;滑套3下部的小徑段為直筒結(jié)構(gòu),其外徑等于襯套4的內(nèi)徑;大徑段和小徑段之間通過沿徑向的臺階結(jié)構(gòu)過渡。襯套4的外徑等于外套2的內(nèi)徑。

在本方案提供的具體實施例中,外套2中部管壁外套通孔21為沿徑向,數(shù)量為4-12個,且周向均勻分布?;?下部筒壁滑套通孔32為沿徑向,數(shù)量為4-8個,且周向均勻分布。襯套4內(nèi)外壁之間軸向襯套通孔41的數(shù)量為4-8個,腰型,且周向均勻分布。當(dāng)然,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嶋H流量需求調(diào)整上述各孔的形狀、大小、數(shù)量和排布方式等,在此不再贅述。

為了進(jìn)一步優(yōu)化上述的技術(shù)方案,芯管5的上部設(shè)有凸臺,皮碗6的上端抵在凸臺的下端面,通過上述結(jié)構(gòu)的配合起到精確軸向定位的作用。

作為優(yōu)選,皮碗6內(nèi)部設(shè)有剛性皮碗骨架61結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)可以參照圖4所示,以提高強(qiáng)度,同時還可以起到定位裝配的作用。

本實用新型實施例提供的擠堵封隔器,還包括管狀結(jié)構(gòu)的定位套7,設(shè)置于芯管5外壁及皮碗6內(nèi)壁之間,用于實現(xiàn)兩者的可靠連接和精確定位。具體的,定位套7的上下兩端分別通過芯管5上部凸臺和下接頭8限位。當(dāng)施工完畢后提出擠注管柱時,定位套7可在下接頭8的支撐下將皮碗6可靠定位,確保其在套管9內(nèi)順利上行;由于皮碗6具有向上單向密封作用,所以其上部環(huán)空91中的液體可繞過其下行進(jìn)入下部環(huán)空92,從而可防止提出管柱時將套管9內(nèi)的液體帶出井口造成污染。

為了進(jìn)一步優(yōu)化上述的技術(shù)方案,皮碗6的數(shù)量為多個,沿軸向依次設(shè)置,定位套7的數(shù)量為與之一一對應(yīng)的多個。其結(jié)構(gòu)可以參照圖1、圖5和圖6所示,皮碗6及定位套7的數(shù)量相同,且均為1-3個。

作為優(yōu)選,下接頭8的外壁設(shè)有向外凸起的扶正塊81,且多個(本實施例中為4-8個)扶正塊81沿周向均勻分布。在下入過程中,下接頭8上的扶正塊81起到扶正作用,確保皮碗6能夠與套管9內(nèi)壁均勻接觸。

綜上所述,本實用新型實施例提供了一種擠堵封隔器,包括上接頭1、外套2、滑套3、襯套4、芯管5、皮碗6、定位套7和下接頭8;所述上接頭1為管狀結(jié)構(gòu),兩端設(shè)有連接螺紋;所述外套2為管狀結(jié)構(gòu),兩端設(shè)有連接螺 紋,其中部管壁徑向開有外套通孔21,其上部通過螺紋與上接頭1下部相連;所述滑套3為筒狀倒“凸”字形結(jié)構(gòu),位于外套2內(nèi)上部,其上端開口,下端封閉,下部筒壁徑向開有滑套通孔32;所述襯套4為管狀結(jié)構(gòu),其內(nèi)外壁之間軸向開有襯套通孔41,位于滑套3下部外壁及外套2下部內(nèi)壁之間;所述芯管5為管狀結(jié)構(gòu),其上部設(shè)有凸臺,兩端設(shè)有連接螺紋,上部通過螺紋與外套2下部相連;所述皮碗6為錐筒狀結(jié)構(gòu),套裝與芯管5外部,其上端定位于芯管5上部的凸臺下端面;所述定位套7為管狀結(jié)構(gòu),位于芯管5外壁及皮碗6內(nèi)壁之間;所述下接頭8為管狀結(jié)構(gòu),兩端設(shè)有連接螺紋,位于芯管5下端并通過螺紋與其相連,其上部外壁設(shè)有扶正塊81。

本實用新型能夠有效封隔擠注管柱下部環(huán)形空間,防止擠注管柱下端浸入水泥漿中,消除由此帶來的施工風(fēng)險,確保擠注堵漏作業(yè)安全順利進(jìn)行,廣泛適用于各類油氣井?dāng)D注堵漏作業(yè)。

本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。

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