專利名稱：一種雙級注水泥工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于油層套管固井用的雙級注水泥工具。
目前現(xiàn)場常用的雙級注水泥工具包括雙級注水泥接箍及其配合工具。它主要包括本體、密封圈、外套、上內(nèi)套、剪切銷釘、關(guān)閉套、擋圈、上膠塞、下膠塞、開孔塞等組成。本體與外套之間焊接而成，上內(nèi)套、下內(nèi)套與本體之間由剪切銷釘連接，本體與關(guān)閉套之間由剪切銷釘連接，本體上有傳壓孔和循環(huán)孔，其下部有一擋圈，這種雙級箍的主要原理為當(dāng)?shù)谝患壒叹Y(jié)束后，從井口投開孔塞，座于雙級箍下內(nèi)套上并形成密封，井口憋壓剪斷下內(nèi)套與本體之間的銷釘，并迫使下內(nèi)套下行露出循環(huán)孔，為第二級注水泥用準(zhǔn)備；當(dāng)?shù)诙壸⑺嘟Y(jié)束后，壓入上膠塞替泥漿，直至上膠塞座于上內(nèi)套上。憋壓剪斷上內(nèi)套與本體之間的銷釘，并使上內(nèi)套下行，露出本體上兩個(gè)通向關(guān)閉套上方環(huán)形空腔的傳壓孔，高壓液體進(jìn)入環(huán)形空腔，剪斷關(guān)閉套與本體之間的聯(lián)接銷釘，推動(dòng)關(guān)閉套下行，實(shí)現(xiàn)雙級箍循環(huán)孔的永久關(guān)閉；侯凝結(jié)束后，下鉆將雙箍部位的開孔塞、上膠塞、上內(nèi)套、下內(nèi)套鉆掉。這種雙級注水泥工具，當(dāng)其用于油層套管固井時(shí)，需多下一次鉆，以鉆除固井后套管內(nèi)多余部件。目前鉆井多用Φ127mm鉆桿，其接頭外徑為Φ165mm，而油層套管一般為Φ140mm，這就必須另外從基地送小鉆桿，這不僅使鉆井施工單位承擔(dān)額外的鉆具租用費(fèi)，也給鉆井的組織工作帶來了一定的困難。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于油層套管固井的，無須完井后重下小尺寸鉆桿、鉆頭鉆開孔塞的新型雙級注水泥工具。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了如下結(jié)構(gòu)，包括雙級箍和上膠塞(15)、下膠塞(17)、開孔塞(16)，其中雙級箍包括內(nèi)筒(1)、外套(2)、傳壓孔(3)、密封圈(4，8)、上內(nèi)套(6)、剪切銷釘(7，10，12)、環(huán)孔(9)、下內(nèi)套(11)；內(nèi)筒(1)和外套(2)之間采用絲扣連接，上內(nèi)套(6)和下內(nèi)套(11)分別用剪切銷釘(7)、(10)固定在內(nèi)筒(1)上，開口彈簧環(huán)(13)、承塊(14)和密封圈(18)組成開孔塞座，承塊(14)通過其自身的″T″槽套于開口彈簧環(huán)(13)上，內(nèi)剪切銷釘(12)將開孔塞座與下內(nèi)套(11)連接在一起，上膠塞(15)的下部有一個(gè)自鎖環(huán)(20)與開孔塞(16)內(nèi)部的凹槽互相鎖定，上膠塞(15)的內(nèi)部有單流閥(19)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是完井后，無須重新下鉆鉆開孔塞，因此既節(jié)約時(shí)間又節(jié)省費(fèi)用，而且施工程序與目前在用的雙級注水泥工具基本接近，使用方便、可靠。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是雙級注水泥工具中的雙級箍的結(jié)構(gòu)圖。
圖2、圖3、圖4分別是雙級注水泥工具的零件圖。
圖5、圖6是本實(shí)用新型的雙級箍局部放大圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施例是它包括雙級箍、上膠塞(15)、下膠塞(17)、開孔塞(16)，其中雙級箍包括內(nèi)筒(1)、外套(2)、傳壓孔(3)、″O″型密封圈(4，8)、上內(nèi)套(6)、剪切銷釘(7，10，12)、開口彈簧環(huán)(13)、承塊(14)和″V″型密封圈(18)組成，內(nèi)筒(1)和外套(2)之間采用絲扣連接，上內(nèi)套(6)和下內(nèi)套(11)分別用剪切銷釘(7)、(10)固定在內(nèi)筒(1)上，開口彈簧環(huán)(13)、承塊(14)和″V″型密封圈(18)組成開孔塞座，承塊(14)通過其自身的″T″槽套于開口彈簧環(huán)(13)上，共12個(gè)承塊與一個(gè)開口彈簧環(huán)(13)組成一個(gè)開孔塞座，在外力作用下縮小其外徑，裝入下內(nèi)套(11)內(nèi)，剪切銷釘(12)將其與下內(nèi)套(11)連接在一起，自鎖彈子(5)安裝于上內(nèi)套(6)上，它的作用是阻止上內(nèi)套(6)下行?！錙″型密封圈(4)、(8)分別安裝在外套(2)內(nèi)與內(nèi)筒(1)、外套(2)與上內(nèi)套(6)之間起密封作用。開孔塞(16)的上端外徑大于開孔塞座在裝配狀態(tài)下的外徑，下膠塞(17)是由金屬芯子與橡膠硫化在一起的柔性膠塞，它可通過開孔塞座而不會(huì)產(chǎn)生過高的壓力。上膠塞(15)也是由金屬芯子與橡膠硫化在一起而制成的，在金屬芯子部分裝有一個(gè)阻止液體下行，而不限制液體通過膠塞上行的金屬球，在金屬的頭部裝有一個(gè)自鎖環(huán)(20)，可與開孔塞(16)的凹槽鎖定在一起。
雙級注水泥工具的作用原理為將雙級箍接于套管柱上的某一適當(dāng)?shù)奈恢?，下入前后循環(huán)泥漿，注完第一級水泥后釋放下膠塞(17)。在第一級固井結(jié)束后，投開孔塞(16)使其座于雙級箍的開孔塞座上并形成密封，井口憋壓，剪斷內(nèi)筒(1)與下內(nèi)套(11)之間的剪切銷釘(10)，并迫使下內(nèi)套(11)下行，露出循環(huán)孔(9)。第二級注水泥完畢后，壓入上膠塞(15)替泥漿，直至上膠塞(15)座于開孔塞座上，并通過其自鎖環(huán)(20)與開孔塞(16)內(nèi)的凹槽鎖定在一起，繼續(xù)憋壓，壓力通過傳壓孔(3)進(jìn)入上內(nèi)套(6)，內(nèi)筒(1)與外套(2)組成的環(huán)形空腔，剪斷上內(nèi)套(6)與內(nèi)筒(1)之間的剪切銷釘(7)，并使上內(nèi)套(6)下行，關(guān)閉循環(huán)孔(9)。關(guān)閉循環(huán)孔(9)后繼續(xù)憋壓，剪斷開孔塞座上承塊(14)與下內(nèi)套(11)之間的剪切銷釘(13)，并使由承塊(14)、開口彈簧環(huán)(13)和″V″型密封圈(18)組成的開孔塞座及上膠塞(15)、開孔塞(16)一起下行，當(dāng)下行一段距離，即離開下內(nèi)套(11)后，開孔塞座在開口彈簧環(huán)(13)的作用下，外徑張大，張大后的外徑與本體內(nèi)徑一樣大，張大后的內(nèi)徑大于套管內(nèi)徑且永久的放置在下內(nèi)套(11)以下的位置上。這時(shí)上膠塞(15)與開孔塞(16)一起在其自重的作用下下落，上膠塞(15)以下的鉆井液可通過其單流閥(19)上返。
權(quán)利要求1.一種雙級注水泥工具包括雙級箍、上膠塞(15)、下膠塞(17)、開孔塞(16)，其中雙級箍包括內(nèi)筒(1)、外套(2)、內(nèi)筒(1)上的傳壓孔(3)、密封圈(4，8)、上內(nèi)套(6)、剪切銷釘(7，10，12)、外套(2)上的循環(huán)孔(9)、下內(nèi)套(11)，基本特征在于a.內(nèi)筒(1)和外套(2)之間采用絲扣連接，上內(nèi)套(6)和下內(nèi)套(11)分別用剪切銷釘(7)、(10)固定在內(nèi)筒(1)上；b.開口彈簧環(huán)(13)、承塊(14)和密封圈(18)組成開孔塞座，剪切銷釘(12)將其與下內(nèi)套(11)連接在一起；c.上內(nèi)套(6)上有自鎖彈子(5)與內(nèi)筒(1)連接；d.上膠塞(15)內(nèi)有一單流閥(19)，下端有一自鎖環(huán)(20)；e.開孔塞(16)的上端外徑大于開孔塞座在裝配狀態(tài)下的外徑，開孔塞(16)內(nèi)有一凹進(jìn)的槽，其槽與上膠塞(15)下端的自鎖環(huán)(20)可相互鎖定。
2.如權(quán)利要求1所述的雙級注水泥工具，其特征在于內(nèi)筒(1)與外套(2)之間、上內(nèi)套(6)與外套(2)之間由″o″型密封圈密封。
3.如權(quán)利要求1所述的雙級注水泥工具，其特征在于開孔塞座上包括8-16塊承塊。
4.如權(quán)利要求1所述的雙級注水泥工具，其特征在于開孔塞座上的密封圈為″V″型密封圈，承塊(14)通過其自身的″T″槽套于開孔彈環(huán)(13)上。
5.如權(quán)利要求1所述的雙級注水泥工具，其特征在于上膠塞(15)內(nèi)部的單流閥(19)為一金屬球。
6.如權(quán)利要求1所述的雙級注水泥工具，其特征在于開孔塞座在開口彈簧環(huán)(13)的作用下，外徑張大，張大后的外徑與本體內(nèi)徑一樣大，張大后的內(nèi)徑大于套管內(nèi)徑。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于油層套管固井用的，無須完井后重新下小尺寸鉆桿、鉆頭鉆開孔塞的新型雙級注水泥工具，它包括雙級箍和上膠塞(15)、下膠塞(17)、開孔塞(16)。這種工具是完井后無須鉆開孔塞，因此既節(jié)省時(shí)間又節(jié)省費(fèi)用，而且施工程序與目前在用的雙級注水泥工具基本接近，因此使用方便、可靠。
文檔編號(hào)E21B33/05GK2247230SQ9620440
公開日1997年2月12日 申請日期1996年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月9日
發(fā)明者高本文, 張新文, 胡國強(qiáng), 王開慶 申請人:新疆石油管理局鉆井工藝研究院