[发明专利]一种活塞式释放水力激荡的承压短节和组合式管柱

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油固井工具，尤其涉及一种活塞式释放水力激荡的承压短节和组合式管柱。

背景技术

在石油固井技术领域中，组合式管柱主要由置于最上游的套管5，以及依次连接在其上的分级箍4、封隔器3、盲板2和筛管1组成，如图1所示。在实际操作中，首先将组合式管柱下至井深，然后向套管5内注入泥浆，并通过盲板2来实现憋压。当憋压约到9MPa时，泥浆压力会促使封隔器3坐封环空。当继续憋压到18Mpa时，泥浆压力会促使分级箍4的注水泥孔打开，以便完成后续的固井作业。

然而，由于下套管5的过程中避免不了提、拉、刹等操作，使得套管5内的泥浆会上下串动（即形成水力激荡），从而瞬时形成水击压力（高于18Mpa）和抽吸压力，并且无法释放。由于封隔器3必须在持续压力且高于9MPa时才能座封，使得可在瞬时高压情况打开的分级箍4提前打开注水泥孔，从而导致封隔器3不能座封，无法完成固井作业，给石油工程带来巨大的损失。

到目前为止，没有一种能够完全释放水力激荡的装置来解决这一问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够释放水力激荡的承压短节，其可以保证下套管时分级箍的注水泥孔不会提前打开，从而确保了封隔器可以有效座封，保证固井作业的顺利进行。

根据本发明的第一方面，提供一种用于组合式管柱的活塞式释放水力激荡的承压短节，其包括上套管接箍，上套管接箍的下端连接上挡环，上挡环的下端连接短节，短节的下端连接下挡环，下挡环的下端连接下套管接箍。其中，短节与设在短节内的活塞采用过盈配合，并且活塞的直径大于上挡环和下挡环的内径。

在一个实施例中，活塞采用橡胶材料制成。

在一个实施例中，上套管接箍与短节通过螺纹连接，而上挡环固定在上套管接箍与短节的径向接合面上；下套管接箍与短节通过螺纹连接，而下挡环固定在下套管接箍与短节的径向接合面上。

根据本发明的第二方面，提供一种组合式管柱，其包括依次相连的筛管、根据本发明第一方面所述的短节和套管，在套管外设置有封隔器和分级箍。

在一个实施例中，筛管通过螺纹与短节的下套管接箍相连。

在一个实施例中，套管通过螺纹与短节的上套管接箍相连

根据本发明的活塞式释放水力激荡的承压短节，其可用在传统的组合式管柱中替代其中的盲板，可以有效避免分级箍的注水泥孔提前打开，从而可以保证封隔器的顺利座封，以及固井作用的顺利进行。另外，本发明的活塞式释放水力激荡的承压短节的结构简单，加工方便，使用安全，便于实施推广应用。

附图说明

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

图1是现有技术中的组合式管柱示意图；

图2是根据本发明活塞式释放水力激荡的承压短节的结构示意图。

具体实施方式

下面对照附图，并通过对实施例的描述，来进一步详细地说明本发明。

如图2所示，本发明的活塞式释放水力激荡的承压短节100包括上套管接箍6。上套管接箍6的下端连接上挡环7，上挡环7的下端连接短节8。在一个实施例中，上套管接箍6与短节8通过螺纹连接，而上挡环7固定在上套管接箍6与短节8的径向接合面上。

根据本发明，该短节8的下端连接下挡环9，下挡环9的下端连接下套管接箍10。在另一个实施例中，下套管接箍10与短节8也通过螺纹连接，而下挡环9固定在下套管接箍10与短节8的径向接合面上。其中，在短节8内设有能够在其内部移动的活塞11。该活塞11与短节8采用过盈配合，由此可以保证良好的密封性。为了保证流体（泥浆）可以顺利进入短节8的内腔中，活塞11的直径应同时大于上挡环7和下挡环9的内径。

根据本发明的活塞式释放水力激荡的承压短节100可用在传统的组合式管柱（例如，如图1所示的组合式管柱）中，替代其中的盲板2。具体的连接方式为：将活塞11采用过盈配合的方式设置在短节8内，上挡环7设置在上套管接箍6的下端，上挡环7的下端连接短节8，短节8的下端连接下挡环9，下挡环9的下端连接下套管接箍10。在一个优选的实施例中，上套管接箍6的上端通过螺纹与套管5连接，而下套管接箍10通过螺纹与筛管1连接。