[发明专利]一趟钻液压坐封水泥承留器及一趟钻液压坐封方法

说明书

本发明涉及油井钻采技术领域，具体公开了一趟钻液压坐封水泥承留器及一趟钻液压坐封方法。该承留器包括施工模块和承留器模块；施工模块包括剪切棘爪和贯通有液压通道的施工主体，液压通道内安装封堵组件，封堵组件能封闭液压通道，通过球座销钉与液压通道内壁相连，球座销钉被剪断后，封堵组件脱离液压通道，剪切棘爪套设于施工主体，通过剪切销钉与施工主体相连，能在剪切销钉被剪断后移动；承留器模块包括开关阀体、可拆卸连接于剪切棘爪的承留器主体和用于坐封的坐封组件，施工主体能带动开关阀体导通或阻断套管。该承留器能一趟钻完成下入、坐封、验封、挤注和脱手的工序，从而实现验封、试挤以及重复插拔操作，施工效率高且运行成本低。

技术领域

本发明涉及油井钻采技术领域，尤其涉及一趟钻液压坐封水泥承留器及一趟钻液压坐封方法。

背景技术

水泥承留器常用于套管的二次固井，油气井临时或永久性封堵等施工中。随着大批油气田开采进入后期，这些施工变得越来越多，有些油田每年需要施工的井甚至达到数千口之多。

常规的水泥承留器分为两种，分别是机械式的和液压式的。机械式的坐封采取旋转和上提来坐封底部的水泥承留器，这在实际应用中，对操作人员的组装熟练度和现场经验等提出了更高要求，而且在斜度大的井中，由于扭矩无法有效传递，机械式的水泥承留器通常不建议使用。液压式的则可以克服这些缺点，液压承留器使用简单，可以在斜井中使用。

现有技术中，常规的机械式水泥承留器可以实现一趟钻完成下入、坐封、验封、挤注和脱手的流程；而现有的液压式水泥承留器则需要两趟钻来完成一次完整的施工，这使得水泥承留器的工作的流程异常的繁琐复杂，施工费用和成本相对较高，严重地影响了工作的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一趟钻液压坐封水泥承留器及一趟钻液压坐封方法，以提高液压式水泥承留器的施工效率，降低施工成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一趟钻液压坐封水泥承留器，用于封堵套管，包括施工模块和承留器模块；所述施工模块包括施工主体和剪切棘爪，所述施工主体贯通有液压通道，所述液压通道内安装封堵组件，所述封堵组件能封闭所述液压通道，所述封堵组件通过球座销钉与所述液压通道的内壁相连接，当所述球座销钉被剪断后，所述封堵组件脱离所述液压通道，所述剪切棘爪套设于所述施工主体，所述剪切棘爪通过剪切销钉与所述施工主体相连接，当所述剪切销钉被剪断后，所述剪切棘爪能沿所述施工主体的长度方向移动；所述承留器模块包括承留器主体、坐封组件和开关阀体，所述坐封组件套接于所述承留器主体，所述承留器主体能通过所述坐封组件与所述套管坐封，所述承留器主体可拆卸连接于所述剪切棘爪，所述开关阀体能沿所述施工主体的长度方向在挤注位置与封闭位置之间往复运动，所述施工主体选择性连接所述开关阀体且能带动所述开关阀体，位于所述挤注位置的所述开关阀体能够导通所述套管，位于所述封闭位置的所述开关阀体能够阻断所述套管。

作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案，所述坐封组件包括活塞套，所述活塞套套设于所述施工主体，所述活塞套通过活塞销钉与所述施工主体的外侧壁相连接，所述活塞套与所述施工主体围成了容压腔，所述液压通道连通所述容压腔，所述活塞销钉受到的剪切力能够随着所述容压腔的增大而增大，当所述活塞销钉被剪断后，所述活塞套能朝向所述施工主体的底端移动；所述承留器主体上套接有弹性套，所述弹性套与所述活塞套之间夹设有上卡瓦，所述弹性套与所述承留器主体之间夹设有下卡瓦，破裂的所述上卡瓦和破裂的所述下卡瓦均能插接于所述套管的侧壁。

作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案，所述弹性套的顶端设有与所述上卡瓦相接触的上锥体，所述弹性套的底端设有与所述下卡瓦相接触的下锥体，所述上锥体和所述下锥体均沿远离所述弹性套的方向逐渐朝向所述承留器主体收窄。

作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案，所述承留器主体包括中心管和固接于所述中心管底端的引鞋，所述弹性套套接于所述中心管，所述下卡瓦夹设于所述弹性套的底端与所述引鞋的顶端之间。