一种可回收免钻塞分级固井装置制造方法及图纸

一种可回收免钻塞分级固井装置，由留井部分和位于留井部分内的回收部分组成，留井部分包括上接头、连接管和外管，回收部分包括打捞筒、胶塞座和胶塞，打捞筒螺纹连接胶塞座，外管上设有外管水泥孔，连接管上设有连接管水泥孔，胶塞座上设有胶塞座水泥孔，外管与连接管之间设有环形活塞腔，环形腔内设有环形活塞，所述打捞筒与连接管之间由通流销钉连接，通流销钉的一端位于打捞筒内、另一端连通环形活塞腔。本实用新型专利技术的优点在于：结构简单、易于实施，适合大尺寸套管可回收免钻塞分级固井作业；关闭水泥孔可靠性高；不需要特殊的送入工具，大大减少了工具施工作业成本；能有效提高固井质量和施工效率。固井质量和施工效率。固井质量和施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可回收免钻塞分级固井装置


[0001]本技术涉及一种注水泥固井装置，特别是一种可回收免钻塞分级固井装置。

技术介绍

[0002]随着非常规能源的不断开发利用，为了加快推进天然气水合物商业化、产业化开发步伐，减少地热开发利用过程中的地下污染问题，对接井开发是一项有效的开发方法。然后在实施对接井施工过程中，采用地下金属靶体对接连通技术可实现真正意义上的密封对接开采。为了提高对接精度以及保证完井管柱较大尺寸，竖井需要使用大尺寸(不小于339.7mm)套管连接金属靶体下入，考虑井筒的整体完整性，金属靶体下入后需进行水泥固井。对于大尺寸套管连接金属靶体，若采用常规注水泥固井，水泥浆进入靶体后将堵塞内通道给对接完成后的连通带来极大的困难。因此，只能采用分级固井的方式进行金属靶体以上部分的固井作业，但是常规分级固井方式，在磨铣钻塞的过程中存在钻坏套管及钻塞后通径不规则等缺陷，若采用可回收免钻塞分级固井方式，目前市场上成熟的固井工具主要针对小尺寸套管固井作业，而且需要配合使用送入管柱，339.7mm套管若采用此种方式，实施难度大，存在注水泥孔关闭不到位的风险，而且工具配套送入管柱的加工成本非常高。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于解决现有技术问题，提供一种免钻塞、易打捞、适用于大尺寸套管固井作业的可回收免钻塞分级固井装置。
[0004]本技术所述问题是以下述技术方案实现的：
[0005]一种可回收免钻塞分级固井装置，由留井部分和位于留井部分内的回收部分组成，留井部分包括上接头、连接管和外管，上接头与连接管螺纹连接，外管套装在上接头、连接管外侧，所述回收部分包括打捞筒、胶塞座和胶塞，打捞筒螺纹连接胶塞座，外管上设有外管水泥孔，连接管上设有连接管水泥孔，胶塞座上设有胶塞座水泥孔，外管与连接管之间设有环形活塞腔，环形腔内设有环形活塞，所述打捞筒与连接管之间由通流销钉连接，通流销钉的一端位于打捞筒内、另一端连通环形活塞腔。
[0006]上述可回收免钻塞分级固井装置，所述通流销钉的一侧设有空心段、通流销钉的另一侧为实心段，空心段与实心段连接处为直径收缩的切断段，空心段的端头处与连接管螺纹连接。
[0007]上述可回收免钻塞分级固井装置，所述环形活塞设有密封件，所述装置注水泥状态，环形活塞为上位，外管水泥孔、连接管水泥孔、胶塞座水泥孔对应连通；所述装置关闭状态，通流销钉断开，环形活塞为下位，环形活塞将外管水泥孔与连接管水泥孔、胶塞座水泥孔断开。
[0008]上述可回收免钻塞分级固井装置，所述胶塞组为下部封闭结构，胶塞座下部与连接管经销钉连接。
[0009]上述可回收免钻塞分级固井装置，通流销钉设置2
‑
4个，通流销钉均匀分布在连接
管上。
[0010]上述可回收免钻塞分级固井装置，所述胶塞由金属芯轴和橡胶外套构成，橡胶外套的直径与胶塞座内径匹配。
[0011]本技术的优点在于：结构简单、易于实施，适合大尺寸套管可回收免钻塞分级固井作业；利用固井胶塞憋压剪断通流销钉推动活塞下行实现注水泥孔关闭，避免大尺寸分级固井采用弹簧关闭水泥孔不到位的情况，提高了关闭可靠性；不需要特殊的送入工具，大大减少了工具施工作业成本；注水泥作业后套管内不会留水泥塞，只需下入普通的打捞管柱即可捞出胶塞和胶塞座直接开始下一开次钻井作业，能有效提高固井质量和施工效率。
附图说明
[0012]下面结合附图对本技术作进一步说明。
[0013]图1是本技术初始状态的结构示意图；
[0014]图2是本技术关闭状态的结构示意图；
[0015]图3是本技术留井状态的结构示意图；
[0016]图4是通流销钉的结构示意图。
[0017]图中各标号清单为：1、上接头，2、打捞筒，3、外管，3
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1、外管水泥孔4、连接管，4
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1、连接管水泥孔，5、通流销钉，5
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1、空心段，5
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2、切短段，5
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3、实心段，6、环形活塞，7、环形活塞腔，8、胶塞座，8
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1、胶塞座水泥孔，9、销钉，10、接箍，11、下短节，12、胶塞，12
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1、金属芯轴，12
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2、橡胶外套。
具体实施方式
[0018]参看图1、图2，本技术所述装置由留井部分和回收部分组成，回收部分位于留井部分的空腔内。留井部分包括上接头1、连接管4、外管3、接箍10和下短节11。上接头与连接管螺纹连接，外管套装在上接头、连接管外侧的连接部位，连接管的下段经接箍连接下短节。回收部分包括打捞筒2、胶塞座8和胶塞12，打捞筒螺纹连接胶塞座，胶塞组为下部封闭结构，胶塞座下部与连接管经销钉9连接。胶塞由金属芯轴12
‑
1和橡胶外套12
‑
2构成，橡胶外套套装在金属芯轴外，橡胶外套的直径与胶塞座的内径匹配。外管上设有外管水泥孔3
‑
1，连接管上设有连接管水泥孔4
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1，胶塞座上设有胶塞座水泥孔8
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1，外管水泥孔、连接管水泥孔、胶塞座水泥孔的数目相同，圆周位置对应。外管与连接管之间设有环形活塞腔7，环形腔内设有环形活塞6，环形活塞设有密封件。在图1所示的初始状态，打捞筒与连接管之间由通流销钉5连接，通流销钉设置2
‑
4个。各通流销钉的一端位于打捞筒内、另一端连通环形活塞腔。
[0019]参看图4，通流销钉5的外廓为阶梯轴状，通流销钉的一侧为空心段5
‑
1、通流销钉的另一侧为实心段5
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3，空心段与实心段连接处为直径收缩的切断段5
‑
2，空心段的端头与连接管螺纹连接。
[0020]参看图1
‑
图3，本技术的工作过程如下：图1为下井前装置的初始状态示意图，使用上接头与套管连接，下短节与下部管柱连接，装置随管柱一起下入井内，外管水泥孔、连接管水泥孔和胶塞座水泥孔为对应连通的打开状态，环形活塞位于各水泥孔的上部。套
管下到设计位置后循环洗井，开始注水泥作业，水泥经上接头、打捞筒、胶塞座水泥孔、连接管水泥孔和外管水泥孔注至套管外环空。注水泥完成后从井口水泥头投入胶塞，胶塞下行与胶塞座复合碰压从通流销钉的切断段剪断通流销钉，通流销钉开通液体通道，注入高压液体通过通流销钉进入环形活塞腔，压力液体推动环形活塞下行到底，关闭水泥孔，且环形活塞被锁定在外管上，此时装置为关闭状态，如图2所示。注水泥施工完成，下入打捞工具捞出打捞筒，根据所安装销钉9的特性和数量，上提将销钉9剪断，将打捞部分整体提出，留井部分留在井内，作业完成，装置留井状态如图3所示。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可回收免钻塞分级固井装置，由留井部分和位于留井部分内的回收部分组成，留井部分包括上接头、连接管和外管，上接头与连接管螺纹连接，外管套装在上接头、连接管外侧，所述回收部分包括打捞筒、胶塞座和胶塞，打捞筒螺纹连接胶塞座，其特征在于：外管上设有外管水泥孔，连接管上设有连接管水泥孔，胶塞座上设有胶塞座水泥孔，外管与连接管之间设有环形活塞腔，环形腔内设有环形活塞，所述打捞筒与连接管之间由通流销钉连接，通流销钉的一端位于打捞筒内、另一端连通环形活塞腔。2.根据权利要求1所述的可回收免钻塞分级固井装置，其特征在于：所述通流销钉的一侧设有空心段、通流销钉的另一侧为实心段，空心段与实心段连接处为直径收缩的切断段，空心段的端头处与连接管螺纹连接。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯岳，刘春生，胡汉月，陈晓林，刘志强，刘聃，何楠，陈剑垚，
申请(专利权)人：中国地质科学院勘探技术研究所，
类型：新型
国别省市：