一种水平井表套固井装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种水平井表套固井装置，所述固井装置包括导管与表套环空密封法兰头、回浆控制阀、注水泥浆控制阀、顶替清水控制阀、泡沫胶柱、管路系统。本水平井表套固井装置可有效提高水平井固井质量，避免表套内水泥残留，给后续的三开造成不利影响，经济效益显著。经济效益显著。经济效益显著。

【技术实现步骤摘要】
一种水平井表套固井装置


[0001]本技术涉及一种表层套管固井装置，尤其涉及一种煤矿巷道内水平井使用的表层套管固井装置。

技术介绍

[0002]在煤矿瓦斯综合治理过程中，在煤岩底板打水平井对煤层进行水力压裂是预抽瓦斯的有效途径，在煤层气水平井的固井过程中，由于井筒基本处于水平状态，注入的水泥浆会从水平井井口外流，不易充满表层套管与井筒之间的间隙，水泥浆不能扎实充满表层套管与井筒之间的间隙，压裂过程中，压力很可能会延固井质量不合格的环空泄露，甚至将套管推出井筒，导致工程施工事故的发生，对煤矿巷道及工作人员造成极大的危害。
[0003]外溢的水泥浆可能会从表层套管的端口流入表层套管内并水化或凝结在管内，一旦发生水泥浆水化或沉积在套管内，则无法保证固井质量，并对三开造成影响，同时可能会对后期的压裂作业施工带来极大的风险。
[0004]水泥浆外溢和水泥浆水化或沉积在套管内给固井施工带来了施工难度和固井质量无法保障的问题。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的现有技术问题是：(1)煤层水平压裂井水泥浆外泄，不能扎实充填表层套管与井筒之间的间隙；(2)外溢的水泥浆倒流入表层套管内等问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种水平井表套固井装置，用于巷道煤层气水平井的表层套管固井施工，该装置包括导管与表套环空密封法兰头、回浆控制阀、注水泥浆控制阀、顶替清水控制阀、泡沫胶柱、管路系统；水平井表套固井时，关闭顶替清水控制阀，打开注水泥浆控制阀，回浆控制阀处于半关闭状态。当水泥浆通过泵向井内注浆时，水泥浆通过注水泥浆阀门进入表套管内，水泥浆到达套管鞋后，则延环形空间返回至表套环空密封法兰处的回浆控制阀。在实际固井作业中，当泵注足够环空固井所需的水泥浆量后，开始泵注清水，清水泵注量为水泥浆泵吸入口至水平井表套固井装置管路内的容积量，之后，关闭注水泥浆控制阀，打开顶替清水控制阀，注入与表套长度内容积等量的泥浆顶替清水，此时所泵注的清水推动泡沫胶柱前行，将表套内的水泥浆推出，并且泡沫胶柱将水泥浆与清水隔绝，这样可以有效防止水平井套管内的水泥浆沉积和被清水水化的问题，同时解决了因水平井固井后套管内残留水泥和水化后的水泥浆，而达不到固井质量要求等问题。当顶替量超过总量80％后，关闭回浆控制阀，之后，靠泵压顶替液挤压完成最后的20％的水泥浆注入，直至泵注完所有顶替液后关闭顶替清水控制阀，此时本固井装置的三个控制阀全部处于关闭状态，直至 48小时水泥凝固为止，固井结束。
[0007]其中，所述水平井表套固井装置内有一个与套管内径一致的泡沫胶柱。
[0008]其中，所述水平井表套固井装置有一个注水泥浆控制阀、一个顶替清水控制阀、一个回浆控制阀。
[0009]其中，本申请提供的水平井表套固井装置，在注水泥浆时，注水泥浆控制阀打开，顶替清水阀关闭。
[0010]其中，所述水平井表套固井装置，在固井时回浆控制阀在半关闭状态，在顶替液泵注至80％时全部关闭，直至挤注顶替液完成。
[0011]其中，所述顶替清水时，注水泥浆阀门关闭，顶替结束时顶替清水控制阀关闭，侯凝48小时，固井结束。
[0012]本技术提供的水平井表套固井装置能够有效提高水平井表套的固井质量，避免水泥浆水化和水泥浆沉淀在套管内壁，经济效益显著。
附图说明
[0013]结合附图可以更好地理解本技术的技术方案，但是附图仅仅是示意性的，不是按比例绘制的，仅仅示出了与理解本技术有帮助的内容。
[0014]图1是本技术一种水平井表套固井装置的具体结构图。
具体实施方式
[0015]为使本技术的专利技术目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0016]如图1所示，本技术的一个优选的实施例提供了一种水平井表套固井装置，该装置用于煤矿巷道内煤层气水平井的表套固井施工，该装置包括注水泥浆控制阀(1)、接泥浆泵接口(2)、顶替清水控制阀(3)、泡沫胶柱(4)、套管公扣(5)，与表套接箍(8)连接；回浆控制阀(6)；导管与表套环空密封法兰头 (7)；表套接箍(8)；回浆出口(9)，接至水泥浆罐。所述泡沫胶柱(4)设置在表套固井装置内，位于注水泥浆管入口与顶替清水管入口之间。水平井表套固井时，关闭顶替清水控制阀(3)，打开注水泥浆控制阀(1)，回浆控制阀(6) 处于半关闭状态。当水泥浆通过泵向井内注浆时，水泥浆通过注水泥浆控制阀(1) 进入表套管内，水泥浆到达套管鞋后则延环形空间返回至导管与表套环空密封法兰头(7)的回浆控制阀(6)。在实际固井作业中，当泵入足够环空固井所需的水泥浆量后，开始泵注清水，清水泵注量为泥浆泵吸入口至水平井表套固井装置管路内的容积量，之后，关闭注水泥浆控制阀(1)，打开顶替清水控制阀(3)，注入表套长度内容积等量的顶替清水，此时所泵注的清水推动泡沫胶柱(4)前行，这样可以有效防止水平井套管内的水泥浆沉积和被清水水化的问题，同时解决了因水平井固井后套管内残留水泥和水化后的水泥浆而达不到固井质量要求等问题，当顶替量超过总量的80％后，关闭回浆控制阀(6)，直至泵注完所有顶替液后，关闭顶替清水控制阀(3)，此时本固井装置的三个控制阀全部处于关闭状态，直至48小时水泥凝固为止，固井结束。
[0017]本申请提供的水平井表套固井装置，能够有效提高水平井表层套管固井质量，避免水泥浆水化和水泥浆沉积在套管内壁，经济效益显著。
[0018]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；
尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。
[0019]附图标记说明
[0020]1：注水泥浆控制阀；
[0021]2：接泥浆泵接口；
[0022]3：顶替清水控制阀；
[0023]4：泡沫胶柱；
[0024]5：套管公扣；
[0025]6：回浆控制阀；
[0026]7：导管与表套环空密封法兰头；
[0027]8：表套接箍；
[0028]9：回浆出口。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平井表套固井装置，其特征在于：所述固井装置包括导管与表套环空密封法兰头（7）、回浆控制阀（6）、注水泥浆控制阀（1）、顶替清水控制阀（3）、泡沫胶柱（4）、管路系统；通过切换所述注水泥浆控制阀（1）和所述顶替清水控制阀（3）可以推动所述泡沫胶柱（4），所述泡沫胶柱（4）用于隔离水泥浆和顶替液清水；通过调节所述回浆控制阀（...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆升，王桂林，李峰，王文柱，张跃磊，郭东鑫，
申请(专利权)人：北京九尊能源技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：