[实用新型]一种水平井施工的挤水泥装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水平井施工的挤水泥装置，属于机械技术领域。

背景技术

油田开发过程中，水平井所占比重越来越大，但在水平井实施封层、改层和特别井下工艺施工过程中，常需对水平井段实施挤注水泥施工，但由于水平井结构特性，常出现注水泥管柱被水泥固结在水平井内甚至造成上千万的水平井直接报废，造成极大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型提供一种水平井施工的挤水泥装置，施工工艺灵活可靠、施工安全稳定，它连接在水平井注水泥施工油管下端，有效地避免和克服常规水平井注水泥过程中，水泥水平流动固结住注水泥施工管柱，导致上千万的水平井直接报废的缺陷，或在施工过程中，难以监控注入压力、防止水平段注入水泥流淌而形成上层空腔等一系列问题，同时施工过程中能根据施工压力判断挤注效果实现拖动长井段挤注施工。

为解决以上技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种水平井施工的挤水泥装置，所述挤水泥装置包括上接头、锥形体、卡瓦、卡瓦托、顶套、压环、中心管、皮碗封基管、橡胶皮碗和皮碗固定螺母，上接头连接锥形体，锥形体连接中心管，锥形体的锥形面起导向卡瓦，实现卡瓦扩张锚定套管功能，卡瓦端面连接卡瓦托，卡瓦托螺纹连接顶套，所述皮碗封基管采用螺纹连接中心管，橡胶皮碗连接在皮碗封基管的外径上，橡胶皮碗依次平行排列，橡胶皮碗扩张方向面向挤水泥装置尾端，橡胶皮碗由皮碗固定螺母封堵于皮碗封基管。

所述挤水泥装置还包括皮碗收放管和转环，皮碗收放管连接在转环，下放时皮碗收放管将橡胶皮碗收放于收放管的内部，下至预定深度需卡封时，利用上提下放动作，实现转环沿中心管键槽转动换轨，实现橡胶皮碗释放出皮碗收放管。

所述中心管外径上设有齿形键槽，转环设有齿形键，二者相互啮合，转环与中心管之间为滑动连接，并在齿形键槽轨道间转换。 

所述挤水泥装置还包括顶套、压环、扶正体、弹簧和摩擦块，扶正体套接中心管上顶套的下方，弹簧为数组，安装于扶正体于摩擦块之间，中心管的两侧，摩擦块的外径两端由顶套和压环压制，摩擦块在弹簧作用下紧压在施工井壁上，在施工时，实现带动卡瓦锁紧井壁或带动转环改变收放管与橡胶皮碗的收纳、释放的状态。

本实用新型涉及的这种水平井施工的挤水泥装置，该装置能实现水平段卡封挤注水泥，防止挤注段水泥崩塌泄漏，固住施工管柱，能灵活实现不同挤注段的转环，甚至实现拖动挤注，保障施工工艺的灵活性和可靠性，同时在正洗井、反洗井、误操作识别、橡胶皮碗保护等方面存在明显优势，从而极大的提高施工的安全性。

附图说明

图1为本实用新型一种水平井施工的挤水泥装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，水平井注水泥装置包括上接头1、锥形体2、卡瓦3、卡瓦托4、顶套5、扶正体6、弹簧7、摩擦块8、销钉9、压环10、转环11、中心管12、齿形键槽13、皮碗收放管14、橡胶皮碗15、皮碗固定螺母16和皮碗封基管17。其中上接头1与水平井施工油管下端丝扣连接，锥形体2、卡瓦3、卡瓦托4、扶正体6、弹簧7、摩擦块8、销钉9、压环10、转环11和皮碗收放管14安装在中心管12上。在中心管12下端连接皮碗封基管17，在皮碗封基管17分别安装橡胶皮碗15和皮碗固定螺母16。

中心管12外径上设有齿形键槽13，皮碗封基管17的一端设有齿形键13，二者相互啮合，皮碗封基管17与中心管12之间为滑动连接。在中心管12上有齿形键槽13，利用齿形键槽13通过上提、下放实现长轨、短轨转环，实现橡胶皮碗15收置、释放状态控制，实现卡瓦3沿锥形体2扩张锚定、收回解除锚定功能，保障定点加压挤注和误操作保护功能。

挤水泥装置还包括顶套5、压环10、摩擦块8，摩擦块8安装在扶正体上，摩擦块8与扶正体6之间设有多组弹簧7，摩擦块8固定于顶套5和压环10之间。利用弹簧7提供弹性力转换成摩擦块8与套管之间的摩擦力，摩擦力是保障上提、下放过程中轨道换向、橡胶皮碗收置、释放的可靠保障。

本实用新型与现有技术相比较具有如下优点：

1、采用橡胶皮碗为多层扩张皮碗封实施挤注水泥过程中的卡封，提高了卡封可靠性，防止挤注水泥过程中水泥流过该装置固结水平井挤注水泥管柱，造成井下事故甚至水平井报废。

2、采用卡瓦长轨道锚定、短轨解除机构和橡胶皮碗长轨释放、短轨收置机构，防止下放过程中误操作销钉进入长轨释放橡胶皮碗，橡胶皮碗与套管摩擦刮伤，此时卡瓦会强行锚定阻止下放。下放至预定位置后，上提、下放管柱，可通过卡瓦锚定判定橡胶皮碗释放成功和固定卡封段。