[发明专利]一趟管柱多功能液压坐封工具

说明书

本发明公开了一种一趟管柱多功能液压坐封工具，主要用于对油、气、水层进行临时、永久性封堵或二次固井。通过承留器将水泥浆挤注进入环空需要封固的井段或进入地层的裂缝、孔隙，以达到封堵和补漏的目的。该坐封工具能实现可实现一趟管柱坐封锁定、水泥浆挤注、封堵防反吐及上提丢手操作，不需要专用坐封工具，操作步骤简单，结构紧凑、成本低。同时实现防反吐和丢手的操作，便于水泥浆挤注完成后能快速进行其他井下作业操作。丢手具有双重保险，避免丢手失败对后续井下作业造成困难。倒齿扣的设计保证坐封负荷，在压力变化下仍能可靠坐封。具体可配合用于生产井封窜、堵水、压裂、酸化、测试等施工。

技术领域

本发明涉及油田油井钻采技术领域，尤其涉及一趟管柱多功能液压坐封工具。

背景技术

在石油开采作业中，井下环境复杂，包括高压、腐蚀、填埋、裂缝、孔隙等影响井下作业的因素，阻碍井下作业的正常进行，因此就需要对作业工具进行改进优化，不同的作业方式采用专用的作业工具，以满足井下作业的要求。

对于具有裂缝、孔隙的井下环境来说，在作业前需要将裂缝、孔隙进行填充，使得井下地质层能适应正常作业的强度。通常采用的方式是在裂缝和孔隙中挤注进水泥浆，待水泥浆凝固后与井下地质层形成整体，并提高井下地质层的强度，满足作业需求。而在挤注水泥浆的过程中采用的工具包括井上的水泥承留器、井下的坐封器及连接承留器和坐封器的中心管。在操作前需要先将坐封器使用专用工具下放到井下设计深度后进行坐封，再下放与承留器连接的中心管至坐封器中限位，最后再通过承留器通过中心管挤注水泥浆至井下裂缝和孔隙中。该中方式存在的问题是：

1、坐封器需要使用专用工具下放，下放完成后上提工具，再进行中心管的连接，操作步骤繁琐、中心管与坐封器在井下进行装配连接，其连接紧固性和强度较差，在承留器打压时容易脱离，存在一定的安全隐患。

2、在挤注完水泥浆承留器停机后，裂缝和孔隙中的水泥浆容易反吐到中心管中，造成中心管和承留器的损坏，同时使得地质层裂缝和孔隙的挤注质量较差，影响后期作业。

3、在井下连接的中心管和坐封器在挤注水泥浆完成后不容易使得中心管丢手、或丢手失败，而影响后期的井下作业。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一趟管柱多功能液压坐封工具，该坐封工具能实现可实现一趟管柱坐封锁定、水泥浆挤注、封堵防反吐及上提丢手操作，不需要专用坐封工具，操作步骤简单，成本低。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一趟管柱多功能液压坐封工具，包括依次中空贯通连接的上接头、连接套、上中心管、下中心管及引鞋，其中，所述下中心管内设有球座装置，在所述上中心管和下中心管外壁套设有坐封装置，所述连接套上设有用于坐封装置对所述坐封工具整体坐封的液压机构，所述引鞋侧壁开设有和下中心管贯通的注入口，在所述注入口与下中心管之间设有防止注入口朝向下中心管内反吐的防反吐装置。

优选的，所述液压机构包括在所述连接套外壁密封套设的活塞，在所述连接套侧壁开设有用于对活塞朝向坐封装置施压的液压孔，在所述连接套顶端设有与活塞连接的第一剪销，其底端设有对活塞行程限位的锁环。

优选的，所述坐封工具包括在上中心管和下中心管外壁套设的芯轴，在所述芯轴外壁依次套设有上卡瓦、上椎体、密封胶筒、下椎体及下卡瓦，所述上卡瓦与活塞端部相抵、下卡瓦与引鞋端部相抵，所述芯轴底端与引鞋紧固连接、芯轴顶端与所述上中心管外壁之间设有用于座封和丢手的联接工具，所述坐封工具还包括用于坐封锁定的锁定机构。

优选的，所述锁定机构为在芯轴外壁与上椎体和密封胶筒之间设有用于上椎体和密封胶筒朝向引鞋方向单向移动锁定的倒齿结构，所述上椎体和下椎体均与芯轴之间设有第二剪销。

优选的，所述连接工具为拉套，其包括与上中心管外壁正旋螺纹连接的上连接部和与所述芯轴内壁反旋螺纹连接的下连接部，所述上连接部与下连接部连接处设有具有额定丢手断裂拉力的连接部。