[实用新型]一种半程固井工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气井完井固井作业工具，特别是针对水平井筛管完井或直井筛管完井中要求筛管上部注水泥封隔的半程固井技术作业，属于固井工具类。

背景技术

随着保护油层减小污染的完井技术不断进步、采用油层井段下筛管不注水泥，而仅仅在油层上部井段进行半程固井完井的井日益增多。目前国内油田常用的半程固井工艺都是采用在筛管之上分别连接盲板接头、套管外封隔器和液压分级注水泥器的方法。该方法存在的问题是需要分别连接三个工具才能完成半程固井施工，各个工具压力系统要求严格匹配、由于产品出自不同生产厂家、一般产品出厂前已经完成了剪切螺钉的安装试验检测，开启工作压力已经确定很难根据井场实际情况进行调整。同时，三个工具分别安装、连接时间长，工具费用高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种操作简单，性能可靠的半程固井工具。

本实用新型主要由开孔塞18、关孔塞19和带有封隔器的分级注水泥器总成组成。分级注水泥器的上本体1、封隔器上环12、下本体15依次连接，封隔器下环16套在下本体15之上，且与套在下本体15上的胶筒14的下端连接。在上本体1与封隔器上环12内部自上而下依次为关孔套4、开孔套10。剪钉3、6分别将关孔套4、开孔套10固定在上本体1内，对应开孔套10的位置上本体1开有径向通孔5；关孔套4内腔顶端连接有上胶塞座；剪钉9将下胶塞座7固定在开孔套10内腔；开孔套10内腔底端为挡环11。封隔器上环12上充填孔道13和充填阀系；充填孔道13与下本体15上的胶筒14连通，开孔套10上的充填孔8与充填孔道13相连通；由易钻材料制成的开孔塞18和关孔塞19分别与开孔套10、上胶塞座2相适配。

本实用新型的有益效果在于：将原分别连接使用的分级注水泥器、充填式套管外封隔器通过优化结构设计合二为一。同时省去了使用专门的盲板接头，使整个工具结构紧凑、安装连接使用方便。在保证实现半程固井工艺的同时、节省了工具材料费、加工费、和运送费用，与以前同样进行的半程固井完井作业相比可以降低完井费用。

附图说明

图1为本实用新型示意图

图2为本实用新型开孔塞示意图

图3为本实用新型关孔塞示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如附图所示，本实用新型主要由开孔塞18、关孔塞19和带有封隔器的分级注水泥器总成组成。分级注水泥器的上本体1、封隔器上环12、下本体15依次连接，封隔器下环16套在下本体15之上，且与套在下本体15上的胶筒14的下端连接。在上本体1与封隔器上环12内部自上而下依次为关孔套4、开孔套10。剪钉3、6分别将关孔套4、开孔套10固定在上本体1内，对应开孔套10的位置上本体1开有径向通孔5；关孔套4内腔顶端连接有上胶塞座；剪钉9将下胶塞座7固定在开孔套10内腔；开孔套10内腔底端为挡环11。封隔器上环12上充填孔道13和充填阀系；充填孔道13与下本体15上的胶筒14连通，开孔套10上的充填孔8与充填孔道13相连通；由易钻材料制成的开孔塞18和关孔塞19分别与开孔套10、上胶塞座2相适配。此外，在下本体15、封隔器下环16上还有与止退环17配合的止退机构。关孔套4、开孔套10均有防转机构。

注水泥器上的径向通孔5在入井时被开孔套10封堵，仅在开孔塞18进入胶塞座7、并先充填完封隔器之后继续蹩压剪断剪钉6后才打开。该径向通孔5的关闭是通过关孔塞19进入上胶塞座2后，蹩压、剪断剪钉3，关孔套(4)下行实现的。在开孔套10上用剪钉9固定下胶塞座7封堵充填孔8。当开孔塞18进入下胶塞座7后、开泵蹩压，首先剪断剪钉9使下胶塞座7相对于开孔套10向下运动、充填孔8出露。流体通过该孔进入充填孔道13对封隔器进行充填膨胀。向下运动的下胶塞座7运动到开孔套10上的挡环11处时停止，当胶筒14被充分充填膨胀后、封隔器自动关闭充填孔13。此时继续蹩压形成的下压力通过挡环11传递到开孔套10进而施加到剪切螺钉6上，继续蹩压当压力达到设计值时、该剪钉6剪断，开孔套10下移、径向通孔5出露、即可进行注水泥施工。上胶塞座2、下胶塞座7、挡圈11和开孔塞18关孔塞20均由易钻材料制成。在开孔套10、关孔套4上设计有防转机构。在封隔器下本体15、封隔器下环16上设计有止退机构、与止退环17配合使封隔器下环16只能上行不能下行，保证膨胀后的胶筒14在泄压之后依然能够发挥封隔作用。

本实用新型的工作原理：将本工具连接在水平井筛管或直井筛管完井管串的最上部，在工具之上是需要进行注水泥封隔的套管串。当工具下到设计井深后、先开泵建立循环。循环正常后、投入开孔塞18。当开孔塞到达工具下胶塞座7时、开泵蹩压，剪断剪钉9。开孔塞18与下胶塞座7一起下行、落座在与开孔套连接在一起的挡环11之上、封隔器上部充填孔8露出、流体即可通过充填孔8和充填孔道13进入封隔器胶筒14对其进行充填膨胀。当封隔器充分膨胀后，设计在封隔器上环12内的限压阀系统关闭充填孔道13保护封隔器。再次继续蹩压、当压力达到剪钉6设计值时，开孔塞18、与下胶塞座7与开孔套一同下行、径向通孔5出露、循环再次建立。此时就可以按正常双级注水泥作业程序进行注水泥固井施工。水泥的顶替和碰压要求使用专门的关孔塞19。当关孔塞19下行到上胶塞座2时、压力升高、继续蹩压剪断关孔套4上的剪钉3、关孔塞19与关孔套4同时下行、径向通孔5被关闭、半程固井完成。