專利名稱：固井水泥漿返高沖洗控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油鉆井完鉆后連于所下套管串中的一種能夠控制固井水泥漿返高的沖洗工具。
在石油鉆井完鉆后下套管并注水泥漿進行固井作業(yè)，封固套管外需要封固的地層以下環(huán)空段。由于某些區(qū)塊油井的地質(zhì)結構等原因，固井中水泥漿的返高既不能漏封目的層又不能高于目的層。因為漏封目的層無法進行后期采油作業(yè)，即失去固井的目的；而高于目的層其后果也是相當嚴重的，如目的層以上地層比較活躍，當?shù)貙娱g發(fā)生錯動時而錯斷套管，使油井完全報廢造成巨大的經(jīng)濟損失。固井前對水泥漿返高的計算，是根據(jù)井徑和所下套管外徑來計算出目的層以下環(huán)空段的容積，由此推算出注入井中的水泥量。但因裸眼井徑是不規(guī)則的，水泥用量難以計算準確，一般都有誤差，有的誤差較大，漏封或超封現(xiàn)象是難免的。一般的作法都趨向超封。
本實用新型的目的在于克服目前固井作業(yè)所出現(xiàn)超封環(huán)形段水泥漿，而提供一種裝于套管串中、在固井作業(yè)后可沖掉排出超封環(huán)形段水泥漿的固井水泥漿返高沖洗控制器，可實現(xiàn)固井后水泥漿返高在目的層上。
本實用新型的目的可以通過以下技術方案來達到有上、下接頭和殼體的短接接入所下套管中下到井下目的層之頂部，短接外殼里插有內(nèi)套，其二者之間裝有剪銷、卡簧和彈簧套，且二者上有錯位的喇叭口錐面通孔13、通孔11和彈性暗銷14、配合環(huán)槽(15、17)，外殼上裝有伸到槽17中的剪銷7；內(nèi)套下端有喇叭口錐面，同時上接頭里有使卡簧卡入的環(huán)槽2。
上述二孔(13、11)中心距等于或小于剪銷7在環(huán)槽17里的上行程；其卡簧可有兩個和兩個環(huán)槽2。可在配合處裝有密封圈，另外，喇叭口錐面可為凹弧形面，通孔11為朝上斜孔；內(nèi)套的上端面至上接頭里的被阻環(huán)肩之距應大于二孔(13、11)的中心距，下端面到下接頭里被阻環(huán)肩之距應使暗銷14滑進槽15里。
本實用新型相對目前技術具有如下效果由于本控制器裝在所下套管串中位于目的層之頂，當固井投塞碰壓后返高超于目的層之上時，可通過蹩泵升壓打開本控制器上內(nèi)、外孔道，把超于目的層之上的環(huán)形水泥漿段排出地面，實現(xiàn)目的層之上沒有水泥環(huán)形段，有利于油井的長期使用。排出結束后，通過泄壓控制在彈簧力作用下內(nèi)、外孔道又錯位封閉，控制器上有兩套關閉鎖封機關，在以后作業(yè)中不會出現(xiàn)內(nèi)外竄通現(xiàn)象。
附圖是本實用新型半剖結構示圖下面結合


圖1將對本實用新型作進一步說明由附圖所示，有上、下接頭(1、16)和外殼4的短接接入所下套管串中下到井下目的層之頂，該短接外殼4里插有內(nèi)套6，二者(4、6)之間有剪銷5、卡簧3和環(huán)形腔里裝有彈簧套10，同時二者(4、6)體壁上有錯位相鄰的喇叭通孔13、通孔11和彈性暗銷14、環(huán)槽15及槽17，外殼4上裝有伸到槽17中的剪銷7；再有，內(nèi)套下端為喇叭口錐面18，上接頭1里有使卡簧3卡入的壁上環(huán)槽2。
上述內(nèi)套6在外力作用下可產(chǎn)生位移，其上錯位鄰孔(13、11)對準時形成內(nèi)外通路(活門打開狀態(tài))，孔11為朝上斜孔；二孔(13、11)的中心距等于或者小于剪銷7里的向上滑動行程，在不剪斷剪銷7下可實現(xiàn)二孔準中。剪銷5和卡簧3是(4、6)安裝定位構件，其中卡簧可為2個，上接頭1里環(huán)槽也應為2個為保證(4、6)之間的密封，可在配合處裝密封圈(8、12)。內(nèi)套下端錐面18是使內(nèi)套在外殼里產(chǎn)生向上滑動的外力作用面，可為凹形弧面，有利于內(nèi)套的向上滑動。為實現(xiàn)二孔(13、11)準中連通和封閉要求，安裝后內(nèi)套6的上端面至上接頭1里被阻環(huán)肩之距應大于二孔(13、11)的中心距，下端面至下接頭16里被阻環(huán)肩之距應使彈性暗銷14滑進槽15里。另外，在裝彈簧套10的外殼上有泄壓孔9。
本實用新型有兩套關閉鎖死機構，即泄壓自動關閉鎖死機構和升壓關閉鎖死機構。泄壓自動關閉鎖死機構主要由彈簧10、彈性暗銷14和環(huán)槽15構成。當確定水泥返高已控制在設計層位時，便可停泵泄壓使彈性暗銷14在彈簧10的作用下滑入環(huán)槽15，使喇叭通孔13與通孔11錯開，互相關閉而鎖死。
升壓關閉鎖死機構主要由環(huán)槽2和卡簧3構成。在泄壓關閉后，重新升壓檢驗泄壓關閉鎖死機構是否鎖死可靠。當壓力升到?jīng)_洗循環(huán)壓力時不再升高，經(jīng)泄壓后再升壓仍是如此，就說明泄壓關閉鎖死機構已失效。此時可以從井口向管內(nèi)投放一種特制的球，使該球在液流的作用下將喇叭通孔13堵死，繼續(xù)蹩壓，內(nèi)套6上行并剪斷銷7使卡簧3入環(huán)槽2后而可靠地關閉鎖死。
權利要求1.一種石油完鉆井連于所下套管串中有與體外連通活門的固井水泥漿返高沖洗控制器，它是在有上、下接頭和外殼(1、16、4)的短接里構成的，其特征短接外殼(4)里插有內(nèi)套(6)，二者(4、6)之間有剪銷(5)，卡簧(3)和彈簧(10)，且二者(4、6)上有相鄰錯位的喇叭形通孔(13)、通孔(11)和彈性暗銷(14)、配合槽(15、17)，外殼上裝有伸到槽(17)中的剪銷7；內(nèi)套下端有喇叭口錐面(18)，同時上接頭里有使卡簧(3)卡入的環(huán)槽(2)。
2.如權利要求1所述的沖洗控制器，其特征孔(13、11)的中心距等于或小于剪銷(7)在槽(17)里的上行程。
3.如權利要求1所述的沖洗控制器，其特征可有兩個卡簧(3)和環(huán)槽(2)。
4.如權利要求1所述的沖洗控制器，其特征可在(4、6)配合處裝密封圈(8、12)。
5.如權利要求1所述的沖洗控制器，其特征喇叭口錐面可為凹形弧面(18)。
6.如權利要求1所述的沖洗控制器，其特征通孔(11)為朝上斜孔。
7.如權利要求1或2所述的沖洗控制器，其特征內(nèi)套(6)的上端面至上接頭(1)里被阻環(huán)肩之距應大于二孔(13、11)的中心距，下端面至下接頭(16)里被阻環(huán)肩之距應使暗銷(14)滑進槽(15)里。
專利摘要一種石油鉆井完鉆后連于所下套管串中的固井水泥漿返高沖洗控制器，可把超目的層以上水泥漿環(huán)段沖出地面后封閉。在連接短接4里插內(nèi)套6，二者(4、6)之間有剪銷5、卡簧3和彈簧10，且二者上有相鄰錯位的喇叭形及斜向上的通孔(13、11)和彈性暗銷14、配合槽(15、17)，外殼上裝有伸到槽17中的剪銷7；內(nèi)套下端有喇叭口錐面18，同時上接頭1里有使卡簧3卡入的環(huán)槽2。控制器裝在目的層之頂部，在液壓下剪斷銷5使內(nèi)套上移孔(13、11)對中連通可把之上環(huán)形段水泥漿沖出地面而后關閉自鎖。
文檔編號E21B33/13GK2160751SQ9321086
公開日1994年4月6日 申請日期1993年4月27日 優(yōu)先權日1993年4月27日
發(fā)明者王建民, 王洪潮, 李玉海, 趙立新, 謝聲華 申請人:大慶石油管理局鉆井研究所