[发明专利]坐封工具

说明书

背景技术

可膨胀的衬管悬挂器通常用于将衬管固定在预先安装的套管或衬管柱中。这些类型的衬管悬挂器一般通过使衬管悬挂器径向向外膨胀成与之前的套管或衬管柱夹紧和密封接触而进行安装。许多这样的衬管悬挂器利用液压进行膨胀以通过衬管悬挂器驱动膨胀锥或楔。

膨胀过程一般借助用于运输衬管悬挂器以及将衬管附接到井眼中的送入工具或坐封工具来执行。送入工具或坐封工具可在工作管柱（例如，由钻杆或者其他分段的或连续的管状元件构成管柱）与衬管悬挂器之间相互连接。

如果衬管悬挂器利用液压膨胀，那么送入工具或坐封工具通常用于控制流体压力的连通，并且流向衬管悬挂器膨胀机构的多个部分并从上述多个部分流出，以及在工作管柱与衬管之间流动。送入工具或坐封工具还可用于控制工作管柱何时以及如何从衬管悬挂器释放，例如，在衬管悬挂器膨胀之后（在紧急情况），或者在衬管悬挂器未成功安装之后。

在衬管被用水泥接合在井眼中的那些情况中，送入工具或坐封工具通常还被期望通过其供给水泥。运转或坐封工具的一些设计需要球形塞或注水泥塞，以在完成用水泥接合的操作时以及在使衬管悬挂器膨胀之前，通过工作管柱下降。

在利用液压使衬管悬挂器膨胀的送入工具或坐封工具中，多个堆叠的活塞可用于对膨胀锥或楔施力，以通过衬管悬挂器驱动膨胀锥或楔。由于诸如摩擦、套管容差以及活塞尺寸等因素的影响，使衬管悬挂器膨胀需要的力可广泛地变化。另外，在衬管用水泥接合期间，和/或释放注水泥塞期间，和/或通过衬管和井眼使钻井液循环期间，活塞可暴露于工具的内压力中，从而出现衬管悬挂器过早膨胀的风险。因此，在使衬管悬挂器膨胀之前从事活动期间，必须仔细地监控工具中的液压。

发明内容

在实施例中，公开一种井下坐封工具。该工具包括工具外壳和中空的芯轴，芯轴位于外壳中。该工具还包括位于芯轴与工具外壳之间的活塞以及位于芯轴与工具外壳之间的轴环，其中工具外壳、芯轴、活塞以及轴环限定环空。该工具还包括第一阀，在关闭位置中，该第一阀阻挡环空与芯轴的内部之间的流体连通的路径。

在实施例中，提供一种井下坐封工具。该工具包括：工具外壳；中空的芯轴，具有至少一个横向孔，该横向孔从芯轴的内部延伸到芯轴的外部，芯轴位于外壳中；以及活塞，位于芯轴与工具外壳之间。该工具还包括位于芯轴与工具外壳之间的轴环，其中工具外壳、芯轴、活塞以及轴环限定环空。该工具还包括位于轴环中的通风孔，通风孔形成环空与由轴环和工具外壳部分地限定的第二环空之间的流体连通的路径。

在实施例中，公开一种利用井下坐封工具在井眼中安装衬管悬挂器的方法。该方法包括提供井下坐封工具，该井下坐封工具包括工具外壳、芯轴、活塞以及轴环，其中活塞和轴环限定第一环空，并且其中工具外壳、芯轴以及轴环部分地限定第二环空。该方法还包括将井下坐封工具放置到井眼中，当井下坐封工具放置到井眼中时，第二环空以及芯轴的内部受到周围的井眼压力。该方法还包括，通过将流体从第二环空经由位于第一环空与第二环空之间的轴环中的第一阀渗入到第一环空中，将第一环空中的压力调节到接近周围的井眼压力。该方法还包括使芯轴的内部的压力增压到大于周围的井眼压力。该方法还包括：打开位于第一环空与芯轴的内部之间的第二阀；将位于芯轴中的流体的一部分推入到第一环空中；以及相对于芯轴沿井下方向推进活塞。

从以下结合附图的详细描述和权利要求书中，将更清晰地理解这些和其他特征。

附图说明

为了更全面地理解本发明，现在参照以下结合附图的简要描述和详细描述，其中相似的附图标记表示相似的部分。

图1a是坐封工具的实施例的一部分的示意性剖视图；

图1b是图1a中示出的坐封工具的实施例的另一部分的示意性剖视图；

图1c是图1a中示出的坐封工具的实施例的另一部分的示意性剖视图；

图1d是图1a中示出的坐封工具的实施例的另一部分的示意性的剖视图；

图2是图1中示出的坐封工具的实施例的细节的示意性剖视图；

图3是坐封工具的另一实施例的示意性剖视图；

图4是图3的坐封工具的实施例在活塞式阀已经打开之后的示意性剖视图；

图5是坐封工具的另一实施例的示意性剖视图；

图6是图5中示出的坐封工具的实施例的细节的示意性剖视图；

图7是坐封工具的另一实施例的示意性剖视图；

图8是图7中示出的坐封工具的实施例的细节的示意性剖视图；

图9是在井眼中安装衬管悬挂器的方法的流程图。