[发明专利]一种水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油天然气井完井固井作业中的井下工具，特别是一种水平井筛管顶部注水泥固井用工具。

背景技术

在水平井完井作业中，筛管顶部注水泥完井工艺由于工艺简单，易操作，近几年被广泛应用于各大油田中，为了提高固井质量，尤其是提高气井固井质量，防止环空油、气水窜，提出采用旋转固井技术，旋转固井技术在提高固井质量方面的作用已得到广泛的认可，该技术是在固井施工过程中，通过转盘带动完井管柱旋转，提高水泥浆的顶替效率，提高固井质量。但是由于常规的筛管顶部注水泥完井工艺要求，在固井之前，需将筛管与上部固井段之间的封隔器胀开，以防止水泥浆下沉，堵塞筛管，因此，在旋转完井管柱的过程中，由于管外封隔器已坐封，下部筛管无法转动，而上部固井段管柱又无法单独旋转，使旋转固井作业无法进行，因而设计了可用于筛管顶部注水泥完井工艺的固井用旋转器。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，应用于筛管顶部注水泥完井工艺中，确保旋转完井管柱时，下部筛管管柱保持不动，而上部固井段管柱旋转。

本发明采用下述技术方案：一种水平井筛管顶部注水泥固井用旋转器，由上接头1、上锁钉2、大O型密封圈3、旋转接箍4、外挡环5、聚四氟乙烯密封圈6、内挡环7、小O型密封圈8、下锁钉9、调节环10、下接头11组成，所述旋转接箍4内部为插接式瓣状结构，所述旋转接箍4上部与上接头1螺纹连接；所述下接头11前端瓣状结构可置于旋转接箍4瓣状结构内，调节环10与旋转接箍4下部螺纹连接。

所述下接头11前端瓣状结构前窄后宽。所述旋转接箍4上部内螺纹与上接头1螺纹连接。所述旋转接箍4下部内螺纹与调节环10螺纹连接。所述上接头1与所述旋转接箍4螺纹连接处安装上锁钉2，所述调节环10与所述旋转接箍4螺纹连接处安装下锁钉9。所述外挡环5、聚四氟乙烯密封圈6、内挡环7、小O型密封圈8组成所述旋转接箍4与下接头11之间的密封系统；所述上接头1近前端位置与旋转接箍4之间安装大O型密封圈3密封。所述外挡环5和内挡环7为钢环。所述上接头1外表面为台阶状。

本发明的优点在于：本发明工具结构简单，即可通过工具内部插入传递扭矩，实现整个管柱的旋转，又可在工具内部脱开的情况下，实现下部不转而上部旋转的功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2旋转接箍内部瓣状结构剖面图

图3下接头前端瓣状结构剖面图

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明：本发明主要由上接头1、上锁钉2、大O型密封圈3、旋转接箍4、外挡环5、聚四氟乙烯密封圈6、内挡环7、小O型密封圈8、下锁钉9、调节环10、下接头11组成，所述旋转接箍4内部为插接式瓣状结构，所述旋转接箍4上部与上接头1螺纹连接；所述下接头11前端瓣状结构可置于旋转接箍4瓣状结构内，调节环10与旋转接箍4下部螺纹连接。

所述下接头11前端瓣状结构前窄后宽。所述旋转接箍4上部内螺纹与上接头1螺纹连接。所述旋转接箍4下部内螺纹与调节环10螺纹连接。所述上接头1与所述旋转接箍4螺纹连接处安装上锁钉2，所述调节环10与所述旋转接箍4螺纹连接处安装下锁钉9。所述外挡环5、聚四氟乙烯密封圈6、内挡环7、小O型密封圈8组成所述旋转接箍4与下接头11之间的密封系统；上接头1近前端位置与旋转接箍4之间安装大O型密封圈3密封。所述外挡环5和内挡环7为钢环。所述上接头1外表面为台阶状。

为了保证密封的可靠性，在旋转接箍4下部安装了两组密封组件，并用调节环10调节密封系统的松紧，上接头1近前端位置与旋转接箍4之间安装大O型密封圈3密封。旋转接箍4上部由内螺纹与上接头1连接，为防止此处连接螺纹发生松扣，在螺纹处安装了上锁钉2。旋转接箍4下部由内螺纹与调节环10连接，为防止此处连接螺纹发生松扣，在螺纹处安装了下锁钉9。在旋转接箍4和下接头11内部加工有瓣状结构，即可在插入时实现整个管柱的旋转，又可在脱开的情况下，实现整趟管柱下部不转而上部旋转的功能。旋转接箍4与下接头11之间的密封系统由调节环10进行调节。

本发明的工作原理是：

在完井施工过程中，该发明工具与分级箍连接下入井内，其下接头11与分级箍连接，上接头1与套管串连接，在下入过程中，由于该发明下部工具自重，下接头11前端瓣状结构与旋转接箍4瓣状结构处于脱开状态。若下入过程中遇阻，套管下不去，可通过缓慢旋转管柱，使得下接头11前端瓣状结构进入旋转接箍4瓣状结构中，实现扭矩的传递，通过旋转管柱进行划眼，使完井管柱顺利下到预定位置。当完井管柱下到位后，根据下入井内的管柱长度，在地面反复上提下放一段距离，确保下接头11前端瓣状结构与旋转接箍4瓣状结构处于脱开状态。当套管外封隔器胀封，分级箍循环通道打开后，开始实施固井作业。在地面其它工具的配合下，通过转盘旋转套管实现固井段完井管柱旋转，旋转转速10～15rpm。注水泥前及注水泥施工过程中均可实现固井段完井管柱旋转。